市政道路瀝青路面水損害成因及有效防治

王子冉

（合誠工程咨詢集團(tuán)股份有限公司， 福建 廈門 361009）

0 引言

近幾年在對市政道路路面施工管理過程中，現(xiàn)場施工中及通車后發(fā)現(xiàn)部分地區(qū)的瀝青路面不時(shí)發(fā)生翻漿、坑槽乃至大面積破損的情況，對道路行車的安全造成了嚴(yán)重的影響,對這些道路的損害情況進(jìn)行調(diào)查分析可知，這些損害大部分是由于不同程度的水侵蝕影響的。尤其是廈門地區(qū)，廈門市屬東南沿海亞熱帶海洋性氣候，全年溫濕多雨，多年平均氣溫20.9℃，降水豐富，據(jù)1950年至1992年間廈門市氣象局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，這43年間的降雨量平均值高達(dá)1160.1mm,其中5月至9月為雨季，此外臺風(fēng)對降雨量的影響也十分巨大。因此，道路水損害是廈門地區(qū)的市政道路質(zhì)量早期損壞的一個(gè)重要因素。正確認(rèn)識由于水損害引起的路面早期損壞所帶來的問題,采取行之有效的措施，做好市政道路瀝青路面水損害現(xiàn)象的防治工作，這個(gè)是我們路橋工作者的一個(gè)工作重點(diǎn)。本文將對市政道路的瀝青路面的水損害成因及有效防治措施進(jìn)行分析和探討。

1 瀝青路面水損害成因

瀝青路面水損害的成因可以分為外部因素和內(nèi)部因素。

1.1 瀝青路面水損害的外因

（1）設(shè)計(jì)方案。道路設(shè)計(jì)及方案的不足體現(xiàn)在路面的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)上。當(dāng)下的市政道路工程中所設(shè)計(jì)的瀝青路面排水系統(tǒng)，主要集中于路基范圍和路界地表，半剛性基層中，路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的排水需求沒有被充分考慮，因而內(nèi)部排水受到阻礙，水分和空氣便經(jīng)孔隙滲透于礦質(zhì)集料中，在外部車輛的荷載作用和表面張力下，早期瀝青路面水損害發(fā)生的概率大大提升。

（2）環(huán)境條件。一方面，處于潮濕寒冷的環(huán)境狀態(tài)時(shí)，瀝青路面會產(chǎn)生水敏感性而遭到破壞；路面施工結(jié)束之后，溫度的變化會造成干循環(huán)及凍融現(xiàn)象循環(huán)，這都會影響到路面的水穩(wěn)性。影響路面水穩(wěn)性的另一個(gè)因素是交通荷載，荷載的頻率和大小也會對瀝青路面造成破壞。車輛超載后，瀝青膜和加料界面之間、集料和集料之間都會形成剪切破壞，導(dǎo)致水分的下滲，促使瀝青的粘結(jié)力喪失，進(jìn)而產(chǎn)生水損害的現(xiàn)象。

（3）道路養(yǎng)護(hù)。在瀝青路面已經(jīng)出現(xiàn)了水損害的相關(guān)狀況之后，若不及時(shí)進(jìn)行處理，將會加劇損害的范圍及其速度；除此之外，如果對車輛超限超載進(jìn)行及時(shí)的限制和控制，也會導(dǎo)致瀝青路面水損害程度加劇。

1.2 瀝青路面水損害的內(nèi)因

（1）施工用料。進(jìn)行道路建設(shè)時(shí)，瀝青路面的選材沒有被充分考慮。首先，建設(shè)用的集料顆粒粗細(xì)不一。集料中含有的礦物質(zhì)有其獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)及晶體結(jié)構(gòu)，比如富含憎水基或親水基，因此，其本身對水的吸附能力會對瀝青的剝落產(chǎn)生較大的影響。其次，集料的化學(xué)性質(zhì)、表面積、孔隙尺寸會影響瀝青混合料的穩(wěn)定性。粘性較強(qiáng)的瀝青因含有多種極性物質(zhì)，抵抗置換能力常比弱粘性瀝青強(qiáng)，抗水性能也較好。此外，瀝青混合料的孔隙率大小不一，會造成路面高低不平，凸凹起伏，雨天容易積水，進(jìn)而導(dǎo)致路面的水損害問題。

（2）施工質(zhì)量。一方面，在市政道路面層施工時(shí)，材料中雜塵過多、瀝青混合料攪拌不均、集料過潮都會影響石料與瀝青的粘結(jié)，使瀝青路面發(fā)生水損害。另一方面，在瀝青路面施工中，操作人員對路界和路基的地表排水較為重視，卻忽視了一個(gè)關(guān)鍵的因素——道路結(jié)構(gòu)層內(nèi)部的排水。在我國，市政道路路基大多使用的是半剛性的基層，在做路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，路面面層的內(nèi)部排水很少被考慮到，而普遍設(shè)置了一些漿砌擋墻、砌筑式路肩等，路面結(jié)構(gòu)中滲入水的排出受阻，久而久之便產(chǎn)生了水損害。

2 瀝青路面水損害的相關(guān)預(yù)防治理措施

2.1 外部防治

（1）加強(qiáng)道路的管理和養(yǎng)護(hù)。 要加大后期養(yǎng)護(hù)技術(shù)及資金的投入，并調(diào)動全民保護(hù)路面。市政道路養(yǎng)護(hù)過程中，資金支持具有極大的幫助，如果物力、人力、資金不到位，將導(dǎo)致養(yǎng)護(hù)過程中的問題不能得到及時(shí)解決。在道路建成后，及時(shí)發(fā)現(xiàn)瀝青路面病害，進(jìn)行有效維修和養(yǎng)護(hù)，能夠有效根除病害。比如瀝青路面常出現(xiàn)的裂縫、坑槽、積水、松散、脫落等問題，若得不到及時(shí)的處理，路面損害的程度將會加大，并產(chǎn)生惡性循環(huán)，最終會導(dǎo)致道路無法通車。所以，我們需要提高市政道路的養(yǎng)護(hù)和管理意識，進(jìn)而增強(qiáng)道路的使用壽命，積極消除瀝青道路的破壞因素。因此，我們要對瀝青道路做好合理規(guī)劃，防治與養(yǎng)護(hù)維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)維修。

（2）瀝青道路面設(shè)計(jì)。在其設(shè)計(jì)過程中，要重點(diǎn)設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)，采用合適的組合方式或柔性基層。可以把碎石用作級配碎石，使水分能通暢地排出，并可用碎石做過渡層，使水分在進(jìn)入半剛性基層前就從碎石層排出，從而減少表面受到的侵害。瀝青層應(yīng)設(shè)計(jì)足夠的厚度，以增加水分排出的有效路徑，緩解水分對瀝青路面的損害作用。這可以有效避免水在結(jié)構(gòu)內(nèi)的長時(shí)間滯留導(dǎo)致的水損害現(xiàn)象。此外，要合理設(shè)計(jì)瀝青混合材料的孔隙率，根本地杜絕水損害現(xiàn)象的發(fā)生。

2.2 內(nèi)部防治措施

（1）選用標(biāo)準(zhǔn)的路用材料。首先，選擇合格的集料進(jìn)行施工，不一味迷信玄武巖。其次，對石屑質(zhì)量做好嚴(yán)格的要求，減少其含泥量，用機(jī)制砂施工，總之一定要保證其符合新修訂的規(guī)范。礦粉可以選用石灰?guī)r砂粉，禁止以酸性石料做石屑；瀝青要采用酸值較小、針人度較小改性瀝青，以加強(qiáng)其和集料的粘結(jié)度；抗剝落劑要采用長期有效的或摻加了消石灰的抗剝落劑。要達(dá)到有效地防治路面水損害的效果，就要提高集料間的粘附性以及集料和瀝青間的粘結(jié)力，而瀝青與集料粘附性的有效提高，主要的辦法就是添加少量的鈣、鉛、錳等各種不同類型的金屬皂、環(huán)烷類的高分子有機(jī)酸，或用水泥、石灰代替礦粉于瀝青中。在此背景之下，抗剝落劑應(yīng)運(yùn)而生。抗剝落劑雖然對瀝青和集料有較高的要求，但它確實(shí)可以有效改善瀝青混合料的抗水損害能力。在抗剝落劑使用之前必須要對其進(jìn)行周密的實(shí)驗(yàn)?zāi)M和設(shè)計(jì)。

（2）提高施工質(zhì)量。瀝青混凝土的每個(gè)施工環(huán)節(jié)以及階段，從材料、配合比、基層，到混凝土，再到最后的碾壓、成型，均需實(shí)行嚴(yán)格的規(guī)范化管理，以保證各施工環(huán)節(jié)踏實(shí)到位，尤其是瀝青混凝土的拌制、運(yùn)輸、碾壓、接縫處理等質(zhì)量控制工作，更需嚴(yán)格把關(guān)。作為路面面層施工的關(guān)鍵工序，也是最后一道工序——碾壓，要保證充分地壓實(shí)，如果碾壓不充分，那么將會導(dǎo)致剩余空隙率偏大，碰上降雨后，雨水便會入滲。因此，在對瀝青混凝土面層進(jìn)行碾壓時(shí)，要保證壓實(shí)充分，在壓實(shí)過程中要采用匹配的壓實(shí)機(jī)器，比如大噸位的振動壓路機(jī)和膠輪壓路機(jī)，都提高壓實(shí)度；在壓實(shí)中，用最大理論密度進(jìn)行控制，也能達(dá)到理想空隙率，盡量地減小壓實(shí)后剩余空隙率。

3 結(jié)束語

市政道路的瀝青路面因水造成的破壞是其最常見的破壞之一。瀝青路面的水損害產(chǎn)生原因是來自各個(gè)方面，既有內(nèi)因也有外因。這種損害嚴(yán)重影響了城市的道路交通的正常運(yùn)行，給人們的工作、學(xué)習(xí)和生活帶來很多不便。找出水損害的成因，進(jìn)行有效的水損害防治是城市道路管理和建設(shè)的重要任務(wù)。

[1]劉宗耀.市政道路瀝青路面水損害研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2016.

[2]王纏偉.市政道路瀝青路面水損害成因及防治[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2017.