市政道路瀝青路面水損害成因及有效防治

杜志敏

摘要：在對路面早期破壞現象廣泛調查的基礎上，各國道路科研工作者發現，瀝青路面的早期破壞現象或多或少，或直接或間接的都與水有關，即水的破壞作用是關鍵因素之一。正確認識水損害引起路面早期破壞方面的問題，可以有效改善我國高速公路瀝青路面質量，延長路面使用壽命，降低路面維護成本，提高路面服務能力；同時也可以不斷完善、發展現有的瀝青混合料的設計、施工理論，使之適應現有的高速公路大交通量的交通特性和環境特性，以便更好地服務于我國的公路建設。

關鍵詞：瀝青路面；水損害；成因；防治

前 言

正確認識水損害引起路面早期破壞方面的問題，可以有效改善我國高速公路瀝青路面質量，延長路面使用壽命，降低路面維護成本，提高路面服務能力；同時也可以不斷完善、發展現有的瀝青混合料的設計、施工理論，使之適應現有的高速公路大交通量的交通特性和環境特性，以便更好地服務于我國的公路建設。

一、瀝青路面水損害現象的類型及其形成原理

1.松散類

麻面、松散、掉粒、坑洞的瀝青面層在縫隙水壓力的共同作用之下，導致瀝青膜從集料表面剝落、混合料中的集料之間喪失粘結力而漸漸變軟直至松垮，導致麻面、松散現象；在局部的有些松散的地方，集料顆粒逐漸掉粒。流失進而形成大小不一的坑洞。

2.裂縫類

唧漿、網裂、坑洞半剛性基層基頂結合料與從路表連通孔隙及裂縫處下滲的水混合，在行車荷載的反復作用下，產生的高速動水壓力沖刷基頂形成灰漿并從裂縫中被擠壓而出形成了唧漿現象；隨著基層結合料的逐漸流失，面層也隨著底部脫空現象的產生而形成沉陷、網裂，進而發展成坑洞。

3.變形類

轍槽在行車荷載作用下，滯留在面層內的水使集料特別是粗集料表面裹覆的瀝青膜逐漸剝落，瀝青混合料強度不斷損失直至完全松散。行車輪跡帶下不僅出現了壓縮變形現象，而且產生了嚴重的剪切破壞現象，輪下松散的瀝青混合料向兩側擠出并鼓起，在輪跡帶下形成車轍。轍槽內有時還伴隨著唧漿和網裂現象。

4.凍融循環破壞

在冰凍地區或季節性冰凍地區，由于水結冰時體積增大，在瀝青混合料內部會產生很大的膨脹力，致使混合料內部粘結力下降；而當冰融化時，水又滯留于路面層內，在行車荷載作用下加速了瀝青膜的剝落。在路表，當冰雪融水進入瀝青混合料內部就會在行車荷載和凍融循環的反復作用下產生破壞作用，而在下面層，當基礎有較多的細粒土和孔隙時，冬季特有的毛細水使水分逐漸積聚在基層頂面，到春融期，過飽和的水進入下面層空隙后，在荷載反復作用下產生剝落現象和對基頂的沖刷。

二、瀝青路面水損害的影響因素

1.設計方案

當面層混合料級配不合理、空隙率過大及瀝青與集料的粘附力不足時，均會導致混合料的抗水損害性能不足；排水設計不完善，路面表面排水不暢，路面積水或水分滯留時間太長使水分滲入路面結構內部而產生破壞。

2.施工質量

基層材料拌和不均勻，基層表面浮土、浮灰、浮砂沒有清理干凈，在雨水和車輛荷載作用下易形成局部沖刷現象；碾壓不足或碾壓過度都將影響基層強度的形成。面層施工時，集料過于潮濕瀝青混合料拌和不均勻以及材料中雜質塵土過多都會嚴重影響瀝青與石料的粘結，從而使瀝青路面產生水損害。

3.環境條件

瀝青路面施工時的氣候條件對瀝青路面的水穩性影響是很大的，潮濕、寒冷的氣候，水敏感性破壞就容易發生。施工后，溫度、凍融循環干濕循環都會對路面水穩性產生影響。交通荷載也是影響水穩性的重要因素。路面破壞的程度與荷載的大小、頻率有關。由于超載的輪壓，瀝青膜與集料的界面間、集料與集料問產生剪切破壞，水分浸入，粘結力喪失，產生水損害。

三、市政道路瀝青路面水損害的有效防治

1.從結構設計層面有效控制路面水損害

在瀝青路面的結構設計中我們應合理采用組合式或柔性基層，令路面水分從級配的碎石基層內有效排出，同時該環節中的瀝青層具有較大厚度，導致滲入基層水分因路徑增多得到有效削弱，令自由水不會在路面的結構層中由于滯留時間過長導致水損害現象的發生，可有效防范路面因自下而上產生的水損害現象，同時對改善市政道路路面的結構性能有明顯作用。在路面的半剛性基層以下我們可有效設置級配碎石，令其作為過渡層，令排出水在到達半剛性基層之間便可通過匹配碎石的過濾層呈橫向趨勢排出，減少對基層表面的損傷。

2.施工質量控制

（1）路基施工規范，控制壓實厚度盡量在混合料最佳含水量時做到一次性壓實到位，新舊路結合部尤其應注意采用“臺階層壓”法進行技術處理，保證銜接部位的壓實度與緊密性，接縫垂接、緊密、平順。（2）著重處理裂縫病害防治工作。瀝青面層優先選用重交通道路石油瀝青，防治溫度裂縫；以集料篩分試驗與馬歇爾穩定度試驗并測定最佳瀝青用量。

3.市政道路運營期養護與管理

市政道路運營期瀝青路面產生水損害大都產生于重車行車道，在大量交通荷載壓力及環境氣候因素影響下令路面抗損害及抗水能力不良下降，誘發諸多掉粒、松散及車轍等病害，因此我們必須及時采取有效的養護措施，避免其發生更為劇烈的水損害現象，令整體道路交通運營受到嚴重影響。在后期養護及防治管理實踐中我們應有效實施前置性養護措施，對超限、超載車輛進行嚴厲整治，強化交通組織管理、降低輪胎對瀝青路面的揉搓、擠壓作用。同時我們應合理強化水整治工作，在雨天定期巡視道路排水設施是否完好，當發現排水不暢時應及時進行路面排水疏導；在雪天應及時清雪，避免積雪長時間封存路緣，令冰雪溶化后，雪水大量滲入路面引發早期水損害現象，在容易積水路段我們應合理增設橫向的排水設施，避免大范圍積水現象的發生。

4.強化路政管理

近幾年，公路發展迅速，交通量日益增長，車輛超限超載運輸現象屢禁不止，直接影響到公路的使用年限。因此，應該嚴格按照《公路法》、《超限運輸車輛行駛公路管理規定》要求，切實治理車輛超限運輸。在貨運源頭、重要路口設立流動檢測點，對超限車輛勸返自行卸載，不聽勸返的要依法強制卸載，減少超限超載運輸車輛對公路造成的損壞，延長公路使用年限。同時，加強公路環境治理，清除路基范圍內的堆積物，避免堵塞水路；嚴禁污水、油料排到公路上，浸泡路面；嚴禁公路沿線修建房屋時毀壞排水系統，確保公路排水設施完好，水路暢通。

四、結束語

綜上所述，水是路面產生破壞的重要因素之一，瀝青路面水損害的形式多種多樣，只有正確分析原因，采取科學、正確的預防和處治措施，才能延長瀝青路面的使用周期，降低養護費用，同時，提高路面行車的舒適性，保證交通安全暢通。

參考文獻：

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