淺談瀝青路面水損害原因與防治

李偉民

摘要：本文論述了瀝青路面損害的現象，分析其成因，提出了防治瀝青路面水損害的措施。

關鍵詞：瀝青路面;水損害

一、概述

瀝青路面具有行車舒適、維修方便的優點，因而我國絕大部分高等級路面為瀝青路面。

以前對瀝青路面的研究以及驗收質量檢測主要集中在高溫穩定性、低溫抗裂性和抗滑性能等方面，瀝青路面水損害的表現還不是很突出。隨著我國高速公路通車里程的迅速增長，水損害對瀝青路面的危害很大，必須認真研究，加以解決。

二、水損害的表現形式

瀝青路面水損害一般發生在通車后的2～3年內，發生的部位是在交通量特別大、超載非常嚴重的路段上，主要是在重車道車轍上散在發生，長度在幾米至幾十米之間。上面層為AK型抗滑表層，沒有采用改性瀝青。

水損害的瀝青路面主要表現為路面存在網裂、龜裂、松散和坑糟。用鉆機鉆芯取樣和用鎬刨開路面檢查，發現半剛性基層完好，僅瀝青面層有損壞;基層與下面層結合面之間有水積聚或者潮濕，瀝青混凝土內部潮濕。有些地方上、中、下面層的瀝青混凝土同時有損壞松散，有些地方是三層中的某一.層或二層的瀝青混凝土有松散，其余各層瀝青混凝土完好。損壞的瀝青混凝土粗集料上裹復的瀝青被沖走，粗集料顆粒表面光滑。

路面面層設計和施工都是嚴格按照規范進行的，材料試驗、瀝青混凝土配合比設計、瀝青混凝土拌和、攤鋪、碾壓以及結構層厚度都滿足要求。那么，為什么會產生瀝青路面損害現象？

三、瀝青路面水損害的成因

瀝青路面水損害成因主要分為外界環境的外部因素和瀝青路面面層本身的內部因素。

（一）外部因素

1大交通量和超載車輛。

發生水損害的路面無一不是在非常大的交通量和超載嚴重的路段上。交通量在2萬量/日左右甚至以上，超載車重一般在40～70t之間，甚至更重。超重交通使路面承受的荷載遠遠超過設計要求，路面產生的彎沉盆更大更深。

2水的侵蝕

由于半剛性基層不滲水，雨水從路表面通過空隙滲到基層表面積聚起來，水在高速行駛的車輪作用下受到很大的壓力形成水流，高壓水流長時間沖刷集料上的瀝青膜，結果粗集料表面的瀝青膜被沖：走，瀝青混凝土松散，強度降低，導致路面逐漸被破壞。

3溫度的影響

主要是夏季高溫和春季凍融期間的溫度變化作用較大。

在夏季高溫作用下，瀝青混凝土強度降低，雨季雨水較多，在路面內部積聚的水沖擊下，路面易損壞。

春季凍融期間的溫度在零度左右變化，路面中的水分不易排除，與重載交通共同作用，對路面產生損害。

（二）內部因素

內部因素主要是路面設計規范問題。

1瀝青混凝土級配和空隙率

上面層為AK型抗滑表層，抗滑性能很好，但其空隙率為4%～10%。當空隙率大于5%時，瀝青混凝土透水性較強，雨水滲人面層積聚，形成水損害的基本條件。

AK型抗滑表層強度較低，抵御重載交通和高壓水流沖刷的能力較弱。

2瀝青種類

面層沒有采用改性瀝青。采用的瀝青雖然被稱為“重交通道路石油瀝青”，但并不適用于抵御公路上的重交通產生的水損害和車轍損害。

歐美發達國家路面規范要求瀝青路面面層10～12cm以上部分采用改性瀝青。

3粗集料與瀝青的粘附性

出于耐磨抗滑考慮，抗滑表層采用玄武巖、安山巖等石料，這些石料與瀝青的粘附性有時不能滿足4級以上的要求，就要摻加抗瀝青剝落劑。國內一些公路部門報道，某些胺類抗瀝青剝落劑經過施工期間的高溫作用后，其抗剝落性能降低很多，使得石料與瀝青的粘附性達不到4級以上，在水的沖刷下，瀝青膜易剝落，造成路面水損害。

4層間結合

三層瀝青面層之間和下面層與基層之間的結合緊密非常重要，由于施工時個別地方粘層油撒布不均勻或塵土污染，造成層間結合不好，形成滑動面。層間連續還是層間滑動，對路面結構強度影響很大。層間滑動會造成路面強度下降，影響路面耐久性。

5路面面層內部排水措施不力

路表排水采用路面橫坡和泄水槽，路面內部排水采用盲溝，中央分隔帶排水采用排水管。排除路面面層內部水分措施不力，雨水滲人面層后排除不暢。

四、路面水損害的防治措施

（一）建議制定地方性路面設計指南

制定地方性路面設計指南，對于交通量超過1萬輛/日的高等級公路，瀝青路面的上面層和中面層。要求采用改性瀝青;對于上面層，要求采用瀝青馬蹄脂碎石混凝土（SMA）結構。采用以上措施，可有效，提高路面面層強度和耐久性。

（二）采用合適的瀝青混凝土空隙率

經試驗證明，瀝青混凝土空隙率控制在3%～5%之間為宜，瀝青混凝土形成密實不透水結構。瀝青混凝土空隙率過大，路面易滲水;空隙率過小，路面易泛油。

（三）保證粗集料與瀝青的粘附性

保證粗集料與瀝青的粘附性達到4級以上。如摻加抗瀝青剝落劑，則要檢測瀝青剝落劑的熱穩定性是否合格

（四）保證集料清潔

瀝青混凝土粗、細集料要求清潔無土，滑泥量指標滿足要求，以增強與瀝青的粘結力。

（五）粘層油撒布均勻，防止層間塵土污染

撒布粘層油之前要清掃作業面，除去塵土等污物。粘層油撒布要均勻，過少或過多都影響路面使用情況。

（六）采用良好的路面內部排水措施

在基層上表面沿縱向和每隔一定距離的橫向上設置滲水管，滲水管上面設有砂礫反濾層，滲水管表面橫向有刻槽，面層內部的水順著刻槽流人滲水管內，再排除路面外。這種排水設施在歐美發達國家很常見，而且效果很好，特別是在大雨或連續幾天下雨情況下，排水效果更顯著。

五、結論

（一）隨著高等級公路建設的發展，瀝青路面水損害的問題越來越突出，它是水、高溫、重載或者水、溫度變化（凍融、重載等外界因素共同作用的結果。

（二）解決路面水損害的問題，要從路面結構和材料人手。建議制定地方性路面設計指南，我省交通量超過1萬輛/日的高等級公路上面層結構采用瀝青馬蹄脂碎石混凝土（SMA）;上面層和中面層采用改性瀝青;瀝青混凝土空隙率采用3%～5%。

（三）保證瀝青混凝土粗集料與瀝青的粘附性達到4級以上;注意粘層油的施工，保證層間結合良好;不使用含泥量超標的粗、細集料。

（四）采用良好的路面面層內部排水設施。

參考文獻：

[1]《公路瀝青路面設計規范》JTJ014-97