沥青混凝土路面水损害处治措施（精选12篇）
沥青混凝土路面水损害处治措施
本文简述了沥青混凝土路面的水损害作用机理和减少水损害的几点建议:路面结构层均采用水稳定性好的密实型沥青混凝土、改善沥青与矿料之间的粘附性、提高沥青混凝土压实度标准,增加现场空隙率指标、设置路面结构内部排水系统.可供同行参考.
作 者：沈训龙 作者单位：安徽省公路工程检测中心,安徽,合肥,230022刊 名：淮北职业技术学院学报英文刊名：JOURNAL OF HUAIBEI PROFESSIONAL AND TECHNICAL COLLEGE年，卷(期)：201009(3)分类号：U416.217关键词：沥青混凝土路面 水损害 处治措施
沥青路面的破坏形式主要表现为车辙、低温开裂和疲劳破坏。近年来另外两种破坏形式即水损害和反射裂缝渐渐引起人们的重视，已形成世界性的问题。最近，国内一些高等级公路发生了较为严重的损坏，专家认为均与水损害有关。
2 影响路面水损的因素
2.1 沥青混合料
2.1.1 集料性质的影响
集料的化学成分及表面状况是决定沥青与之粘附性的重要因素。集料的化学成分直接决定集料的表面电荷，当集料表面含有铁、钙、镁、铝等高价阳离子时，与沥青产生化学吸附时形成稳定的吸附层；当含有钠、钾等低价阳离子时，与沥青产生化学吸附形成的吸附层极不稳定。遇水易被破坏。
集料对水吸附能力的大小也直接决定混合料的水稳性。一般来说，硅质含量较高的酸性集料为亲水性集料，对水的吸附能力较沥青大，沥青混合料遇水易剥落；反之含硅质较低的碱性集料对沥青的吸附性较水大，遇水不易剥落。
沥青混合料的水稳性也与矿料表面的粗糙度有关。矿料表面粗糙多孔使比表面积增大，沥青与矿料的粘合面积增大，粘合力增大；当沥青进入孔隙或不规则矿料表面时，发生强烈的化学嵌挤作用，作用力增大；同时矿料表面的孔隙还会吸附沥青中的轻质油分，从而使界面上的沥青变稠，粘附性增大。集料表面的洁净程度也是影响集料与沥青粘附性的一个重要因素，泥土、粉尘将沥青与集料表面隔离，遇水易剥落。
2.1.2 沥青质的影响
通常来说如果沥青中含有多量的地沥青酸或地沥青酸酐等极性大的组分，则沥青就有较强的表面活性，呈酸性，能与集料中的碱性矿物质形成很强的粘结力。
沥青的粘性也影响与集料的粘结力。由于粘性高的沥青中存在有较多的极性物质并有良好的润湿性，对于抵抗水分的置换要比粘性小的好。
2.1.3 混合料类型
对于热拌密级配沥青混合料，其透水性小，水分浸入较困难，一般不易产生水损害现象；对于开级配改性沥青混合料，水能够在空隙中自由流动，也不易造成水损害，但空隙率介于二者之间的沥青混合料，当水进入其内部，在荷载作用下易产生较大的毛细压力，反复作用产生水损害。
此外，沥青用量对水稳性也有重要影响。当沥青用量低于最佳沥青用量时极易造成水损害。
2.2 环境因素
沥青路面施工时的气候条件对沥青路面的水稳性影响是很大的，潮湿、寒冷的气候，水敏感性破坏就容易发生。施工后，温度、冻融循环、干湿循环都会对路面水稳性产生影响。
交通荷载也是影响水稳性的重要因素。路面破坏的程度与荷载的大小、频率有关。由于超载的轮压，沥青膜与集料的界面间、集料与集料问产生剪切破坏，水分浸入，粘结力丧失，产生水损害。
2.3 施工因素
压实程度是影响水稳性的关键因素之一。压实不足的混合料，空隙率增大，水进入空隙，造成水损。试验表明，沥青混合料的空隙率为3%～5%的马歇尔残留稳定度达90%；当空隙率增至7.5%时，马歇尔残留稳定度即降至80%。所以，路面施工不能片面追求平整度而忽略压实度，要在确保压实度的前提下提高平整度。
混合料粗细集料和沥青含量的不均匀也是造成水损的重要原因。粗集料集中部位往往空隙率过大。沥青含量偏少，其混合料的拉伸强度降低，抗裂性能差，水易浸入，造成水损。
造成离析的原因很多，主要有：1) 拌和过程的不均匀及材料自身的不均匀。2) 运输过程中造成的集料和温度的离析。3) 摊铺过程的离析。4) 混合料压实不均匀。
2.4 路面排水因素
路面的水损都是在有水作用的条件下，路面承载能力严重降低，荷载的作用导致路面的损坏。排水不良是造成水损的又一重要原因。
在我国，大多数路面排水往往只重视路基范围内及路表以外的水的排除，而对路面结构层内的排水则很不重视。我国路面基层普遍采用半刚性基层，近年来对半刚性基层的强度要求越来越高，混合料也越来越致密，基本是不透水的。大多数沥青路面面层本身封不住水。上面渗入的雨水及冰冻地区春融期融化的水容易积聚在基层表面，成为浮浆，造成水损。
因此，确保路面排水顺畅是非常重要的，排水设计应作为路面设计的重要内容。
3 改善方法
3.1 提高沥青与集料的粘附性
由沥青与矿料相互作用的基本理论可知，沥青与矿料的粘附性，取决于沥青一矿料一水三相系的平衡。各种改善措施，主要从降低在集料表面水对沥青的置换能力这一概念出发，保证在有水情况下沥青膜不发生收缩、剥离现象，仍能与矿料形成良好的化学吸附作用。例如，用一部分石灰、水泥代替矿粉，或在沥青中添加少量环烷类高分子有机酸、石油沥青与煤沥青混合等都能改善粘附性。石灰和水泥中Ca CO3含量高，易形成正的吸附中心，与沥青中带有负电荷的表面活性物质可形成化学吸附层；各种液态抗剥落剂均属于表面活性物质，市场上较多的是胺类表面活性剂，一端是亲水性的胺基，与酸性石料有很强的亲和力，另一端是融于沥青的亲油性的烷基，由于它在沥青一矿料表面的形成这种定向排列可降低沥青一矿料界面张力，故能提高沥青与矿料的粘附性。公路沥青路面施工技术规范》 (JTGF40-2004) 规定，“当用于高速公路、一级公路的石料为酸性石料时，宜使用针入度小的沥青，并采用下列抗剥离措施，使沥青与矿料的粘附性符合本规范附录c表c.8的要求”。这些措施是：
(1) 用干燥的磨细消石灰粉或生石灰粉、水泥作为填料的一部分，其用量宜为矿料总量的1%～2%;
(2) 在沥青中掺加抗剥落剂；
(3) 将粗集料用石灰浆处理后使用。
3.2 级配选优
沥青混合料的水稳定性在很大程度上取决于空隙率和空隙结构以及沥青膜厚度。根据试验研究和理论计算表明，空隙率在4%～7%之间，水易于渗入而不易自由排出。在配合比设计中级配设计是一个很重要的方面。沥青混合料的级配决定了集料的嵌锁结构及压实特性。各种级配的混合料形成的沥青混凝土的内部结构各不相同，有的是悬浮密实结构，有的是骨架密实结构，不仅空隙总量不同而且空隙的连通性及孔径分布也是有区别的；可压实性不一样导致沥青膜厚度不相同 (因为配合比设计时空隙率控制范围相同) ，因此抗水渗透和软化能力不同。
3.3 改善路面结构
改进透层油或在沥青面层的下层用沥青含量高的沥青砂作下封层，隔断地下水或毛细水的上升。上基层最好采用水泥稳定碎石，透层油宜采用煤油稀释的中凝液体沥青或非离子型乳化沥青，使透层油能渗入基层。
在沥青层的下面层或联结层使用空隙率大、集料嵌挤良好的沥青碎石或贯入式结构层，为水提供空隙，尽快排出，减小水损。
3.4 其他措施
集料保持干燥和拌和均匀是提高沥青与矿料粘附性的重要措施。对细集料一定要设置篷盖，对于矿料、石灰等粉料应建库存放。材料中带有尘土、杂质必须除去。
碾压时不得过多地向碾轮洒水，否则水被封闭在混合料空隙里，在荷载作用下，导致沥青从石料表面剥离。
施工接缝应平顺，路面开裂应及时填补，以防止加速水损害。
4 结束语
沥青混台料和沥青路面的设计、施工及一些外部因素可能会导致沥青路面剥落。这些因素主要是路面排水系统不健全，路面压实度不足，集料表面粉尘太多，集料拌和时不够干燥，集料强度低易碎，沥青混台料设计采用透水的开级配类型等。引起沥青路面水损害的原因是多方面的，对水损害的研究已引起世界各国的重视。
摘要：本文对影响路面水损的因素进行了分析, 介绍了沥青混合料水稳性的评价, 详细阐述了减小水损害的措施, 以保证沥青路面的质量, 从而延长路面的使用寿命, 提高经济效益。
关键词：沥青路面,水稳性,混合料,措施
参考文献
[1]王克中.动水压力下的沥青路面水损害[J].公路交通技术, 2006-10-30.
【关键词】:公路养护 水损害 治理措施
中图分类号:U418.6 文献标识码:A 文章编号:1003-8809(2010)06-0043-01
沥青混凝土路面在我国作为一种高级路面被广泛采用,然而沥青混凝土路面却易出现早期损害现象,水损害是其中首要的也是最严重的现象之一。在对路面破坏现象广泛调查统计的基础上,各国道路科研工作者通过反复分析、论证发现,沥青路面的破损现象大多与水有关。在各种类型的沥青路面早期破坏现象中,水损坏是最主要、危害最大的损坏类型。
一、水损坏观象的类型及其作用机理
沥青路面较为普遍的水损害现象有麻面、松散、坑洞、唧浆、网裂、车辙等。
1 、松散类: 路表麻面、 松散、 坑洞
沥青面层在孔隙水压力的反复作用下,使沥青膜从集料表面剥落、混合料中的集料相互之间丧失粘结力而逐渐变软直至松垮,导致麻面、松散现象;在局部松散处,松散的集料颗粒逐渐麻面、流失进而形成大小不一的坑洞。
2、裂缝类: 唧浆、 网裂、 坑洞
从路表连通孔隙及裂缝处下渗的水混合,在行车荷载的反复作用下,产生的高速动水压力冲刷基顶形成灰浆并从裂缝中被挤压而出形成了唧浆现象;随着基层结合料的逐渐流失,面层也随着底部脱空现象的产生而形成沉陷、网裂,进而发展成坑洞。
3、变形类: 车辙
在行车荷载作用下,滞留在面层内的水使集膜逐渐剥落,沥散。行车轮迹带下不仅出现了压缩变形现象,而目产生了严重的剪切破坏现象,轮下松散的沥青混合料向两侧挤出并鼓起,在轮迹带下形成车辙。辙槽内有时还伴随着唧浆和网裂现象。
4、冻融循环破坏
在冰冻地区或季节性冰冻地区,由于水凝聚结冰时体积增大,在沥青混合料内部会产生很大的膨胀力,致使混合料内部粘结力下降;而当其融化时,又滞留于路面层内,在行车荷载作用下加速沥青膜的剥落。在路表,冰雪融水进入沥青混合料内部,在行车荷载和冻融循环的反复作用下产生破坏。而在下面层,当基础有较多的细粒土和孔隙时,冬季特有的毛细水使水分逐渐积聚在基层顶面,春融期过饱和的水进入下面层孔隙,在荷载反复作用下产生剥落现象和基顶冲刷。
总的来说,水损害的根本原因在于水的作用致使沥青对集料的粘附性能丧失,沥青膜从矿料表面脱落,而造成这种结果的两个关键性因素是水和外力的作用。
二、水损坏产生的原因及影响沥青路面水稳定性的因素
导致沥青膜剥落产生水损坏的原因可从以下几方面进行分析。
1、沥青与集料的粘附性能
沥青与集料的粘附性主要受自身性质的影响。如沥青与矿料的化学成分,沥青与矿料表面的张力, 沥青的粘性, 矿料的空隙率, 矿料的含水量和含泥量等。研究表明,若粘附性不足4 级以上,沥青膜容易脱离,造成路面水损害。
2、沥青路面施工时的孔隙率
美国Z u b e对密级配沥青混合料孔隙率与透水性的研究以及 B r o w n和 C o l l i n s 等在乔治亚州对离析混合料的研究表明,当沥青路面的孔隙率在8 %(相当于设计孑 L 隙率为4 %而压实度为9 6 % 的情况) 以下时,混合料的透水性很小,几乎不透水 。而在我国,高等级沥青路面施工时普遍存在以下问题:现场孔隙率普遍偏大,多分布在8 % -1 5 %的范围内;路面压实不足,孔隙率加大;沥青混合料离析导致路面局部压实不均匀,即细集料集中的部位往往沥青含量偏多,孔隙率过小,而粗集料集中的部位则孔隙率过大。这都为水的渗入提供了条件。
3、沥青路面结构层内部排水
在道路工程中,人们比较重视路基和路界地表范围内的排水, 采取的措施也很多。 但是对于路面结构层内部的排水则重视不够,甚至基本没有考虑。我国高等级公路普遍采用半刚性基层,考虑路面结构层内部排水,普遍设计了埋置式路缘石、 砌筑式路肩、 浆砌挡墙, 这些 都妨碍了由各种途径侵入路面结构内部的水分排出。
4、评价沥青路面水损害指标不合理
(1)用水煮法试验评价集料与沥青之间的粘附性存在不合理现象。一方面, 集料与沥青的粘附性等级与路面水损害之间的关系没有建立,水煮法试验结果受人为主观因素影响很大;另一方面水煮法只使用了9 . 5 ～ 1 3 . 2 m m的粗集料。 事实上, 部分细集料为砂,与沥青粘附陛较差,没有得到评价。
(2) 沥青混合料残留浸水马歇尔稳定度也存在致命的弱点。经过 7 5次马歇尔击实, 孔隙率已达到设计要求的3 %- 5 %, 水很难进入, 没有足够的水, 检验不出沥青混合料的实际耐久性。
5、其它方面的原因
路面开裂、老化加速水损害的发生,并形成恶性循环;道路交通超载严重;温度变化时产生的冻融循环作用;酸雨、车辆渗油对路面的腐蚀;在冬季、雨季气候条件下施工。
从以上分析可看出,影响沥青路面水稳定性的因素有:
(1) 沥青混合料的性质: 包括集料性质与沥青性质。
(2) 沥青混合料类型: 密级配沥青混合料结构密实、 空隙率小, 矿粉及沥青用量较大,沥青膜较厚,—般水损害较小。
(3) 沥青混凝土路面在施工时,如天气寒冷潮湿,建成的路面就易发生水损害;另外如压实不充分或压实不及时,成型的路面内部存在较多的孔隙,水分易浸入沥青路面结构而导致水损害。
三、沥青路面抗水损害技术措施
1、路面结构层均采用水稳定性好的密实型沥青混凝土
实践证明,沥青路面结构层中仅有-层是密实型(I 型) 的沥青混凝土或仅设一层沥青砂来防止水损害远不能满足要求。一旦永通过各种途径进入到空隙率较大的结构层中, 便会滞留于其中,使强度显著降低,并随着交通量的增加,出现水损害现象。
2、改善沥青与矿料之间的粘附性
文章针对在高等级公路建设中，沥青混凝土路面的广泛应用，以及沥青混凝土路面常见的裂缝现象，分析了沥青混凝土路面裂缝成因及分类，并从沥青面层原材料、施工工艺及组织方面对怎样预防沥青路面裂缝进行了分析，并对裂缝出现后，各种裂缝处治方法进行了探讨。
关键词：沥青路面；路面裂缝成因；路面裂缝预防；路面裂缝处治
1、沥青混凝土路面现状。
在高等级公路建设中，由于沥青混凝土路面具有噪音小，施工周期短，行车舒适，养护维修施工方便等诸多优点，沥青混凝土作面层已经成为高等级公路路面面层的主要形式，因此沥青路面施工质量及后期养护维修好坏，直接关系到行车安全及行车舒适度。但沥青混凝土路面由于行车荷载、温度变化等原因，会产生各种裂缝，如温度裂缝、荷载裂缝等，随着降雨，路基土含水量增大，结构层强度迅速降低，使沥青混凝土路面发生破坏及使用寿命大大降低，所以，对沥青路面裂缝进行预防和处治显得特别重要。
2、沥青路面裂缝分类。
一般可按形成原因和裂缝形状分类，按形成原因可分为三类：
第一类是由于沥青面层温度变化产生的温度裂缝：包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝，一般称之为非荷载裂缝。
第二类是由于车辆行车荷载的作用，超过路面材料的抗拉极限而产生的破坏裂缝，又称之为荷载型裂缝。
第三类是反射裂缝，由于基层材料产生裂缝（如路基沉降拉裂，基层材料在行车荷载下产生疲劳裂缝等），逐渐向上向沥青面层反射，引起沥青面层裂缝。
按形状可分为：第一类是横向裂缝，主要是由于：
（1）半刚性基层收缩裂缝的反射裂缝。
（2）桥梁、涵洞或通道两侧的填土产生固结或地基沉降，施工缝未处理好，接缝不紧密，结合不良。
第二类是纵向裂缝，主要是由于：
（1）拓宽路段的新老路面交界处沉降不一。
（2）前后摊铺幅相接处的冷接缝未按有关规范要求认真处理，结合不紧密而脱开。
（3）纵向沟槽回填土压实质量差而发生沉陷。
第三类是网状裂缝（龟裂），主要是由于：
（1）沥青与沥青混合料质量差，延度低，抗裂性差。
（2）沥青层厚度不足，层间粘结差，水分渗入，加速裂缝的形成。
（3）路面总体强度不足。
3、沥青路面裂缝预防。
预防措施：
（1）材料品控方面，采用干缩、温缩稳定，抗拉能力高的半刚性材料做基层，根据沥青路面施工及验收规范要求，调查本地区气候条件，再结合道路等级选择性能优良沥青产品，宜采用优质沥青做面层。
（2）沥青混合料出厂及运送方面，沥青混合料出厂时应有出厂合格证明。混合料外观应拌合均匀、色泽一致，无明显油团、花白或烧焦。运输中，应加盖篷布等保持混合料温度。
（3）施工方面：
①合理组织施工，摊铺作业连续进行，减少冷接缝。冷接缝的处理，应先将已摊铺压实的摊铺带边缘切割整齐、清除碎料，使其预热软化；对缝壁涂刷粘层沥青，再铺筑新混合料。尽量采用全路幅一次摊铺，如无条件全路幅摊铺采用分幅摊铺时，上、下层的施工纵缝应错开15cm以上，并采用热接缝。雨天时不得施工。
②桥台两侧填土分层填筑、压实；沉降严重地段，事前应进行软土地基处理。加宽路段的新旧路衔接处要采取措施，如采取挖台阶等，防止不均匀沉降，引起纵向开裂。在旧路面加罩沥青路面结构层前，可铣削原路面后，将残料和粉尘清除干净，采用铺设土工布、格栅等后再加罩，以延缓反射裂缝的形成。
③地下管线及构筑物埋深不能小于50cm，确保基层结构的完整性。沟槽回填土应分层填筑、压实，回填土土质、含水率应符合要求，过湿土必须经过翻晒，并满足含水率才能用于回填。
4、沥青路面裂缝处治。
裂缝的处治可按以下方式及要求进行：
（1）裂缝宽度在2mm以下的轻微裂缝，在高温季节大部分会闭合，可不进行处理。
（2）开槽灌缝是现在沥青路面裂缝处治最常用方法。缝宽在2——10mm的裂缝，应采用热沥青灌缝，缝内潮湿时应采用乳化沥青灌缝。开槽灌缝施工要求：
①开槽灌缝禁止在雨天施工。
②用压缩空气清除缝内的杂物及尘土，喷灯对裂缝进行烘干，保证裂缝内干燥。
③每条裂缝的灌注工作要连续，并应在裂缝表面形成T形密封层。
④灌缝时将灌封胶加热到要求温度，慢慢挤压胶液，否则，灌完胶后，缝底部易积存气泡，气泡上升，缝内胶液易积聚成球状，影响灌缝质量。
⑤灌缝完成后要求灌缝胶温度下降至常温方才能够通车放行。
（3）沥青混合料填缝。缝宽在10mm以上的宽缝，应采用热拌沥青混合料或乳化沥青混合料填缝，填缝要饱满并保证压实。
（4）路面贴缝带，路面贴缝带是一种裂缝修补新技术，它不用开槽，只需对裂缝表面作简单清扫，即可施工，但在雨天、积水路面严禁施工。
（5）铣刨罩面法。对网状裂缝（龟裂），情况严重时，应采用铣刨后罩面方法，解决沥青路面裂缝。
5、结语。
加强沥青路面预防性养护及小修，可以减少后期大修次数及维修成本，保证沥青路面平稳运行，值得引起更大重视。
参考文献：
[1] JTG F40—2004。公路沥青路面施工技术规范[S]。2004。
[2]李志华。沥青混凝土路面裂缝原因分析及防治措施[A]。全国路面材料及新技术研讨会，2004。
摘要：反射裂缝已成为半刚性基层沥青混凝土路面和在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层的主要质量通病。本文对沥青路面产生反射裂缝的机理进行分析，并提出了减少沥青路面反射裂缝的措施。
关键词：沥青混凝土路面；反射裂缝；措施
1引言
沥青混凝土面层是直接承受行车荷载作用和大气降水、温度变化影响的路面结构层，具有足够的结构强度，良好的温度稳定性、耐磨、抗滑、平整和不透水性。与此同时，反射裂缝已成为半刚性基层沥青混凝土路面和在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层的主要质量通病。
2反射裂缝产生机理
沥青路面的反射裂缝的形成具有复杂的原因，与材料性能、结构层组合设计、温湿循环、车辆荷载疲劳作用以及施工工艺等有关。半刚性材料、沥青材料对温度和湿度变化比较敏感，在其强度形成过程中以及营运期间会产生干缩裂缝和低温收缩裂缝。在路面交通荷载重复作用下，半刚性基层的这种干缩裂缝和收缩裂缝会扩展到沥青路面面层形成反射裂缝。在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝士面层中，反射裂缝的产生与发展是由旧水泥混凝土路面板的垂直与水平位移所造成，而这些将引起路面的破坏，缩短路面的使用寿命。因此，采取切实有效的技术措施防止或延缓沥青路面开裂和反射裂缝的产生，并对已发生的裂缝进行治理是十分必要的。
3减少沥青混凝土路面反射裂缝的措施
3．1通过施工工艺的改进来减少反射裂缝
由于沥青混凝土面层需要和半刚性基层配合才能产生良好的承载力和稳定性，但如果增加沥青面层的厚度来抵消基层反射裂缝的力量，通过计算面层要达到32cm以上才能抵御裂缝的产生，这么做从经济性和适用性上是不可取的。所以可在水泥稳定土基层和沥青面层之间增加一个15cm以内的过渡层，这个过渡层能很好的抵消由基层传上来的反射裂缝的力量，从而将反射裂缝对于沥青面层的影响降到最低。3．1．1倒置结构
方法是增加10cm左右的人工级配砾土在水泥稳定土的上面，也叫倒置结构。这种做法成本增加少，施工方便，但是施工要严格控制级配和密实度，同时要控制好碾压的次数和振幅，以免将水泥稳定土的强度破坏，这种方法适用于二级以下的公路以及城市主干道的施工。反射裂缝可减少80％。
3．1．2增加沥青稳定碎石过渡层。
方法是在水泥稳定土基层上增加沥青稳定碎石过渡层。针对北方地区道路工程的交通量及交通组成特点，保持路面结构组合对交通荷载承受能力和防滑安全功能要求，采用防止半刚性基层沥青路面裂缝反射为主要设计方案。上面可采用道路专用增强纤维渗量为0．15％ 1 的改性沥青玛蹄脂碎石混合料，减薄了水泥稳定砂砾半刚性基层厚度，增加了6cm左右沥青稳定碎石过渡层。使得整体沥青路面在强度、刚度和稳定性上具有优良路面的品质，又增加了防止裂缝向沥青面层反射的技术措施。3．2通过材料性能的改进来减少反射裂缝 3．2．1掺加纤维料
纤维的掺入，明显改善了沥青混合料的劈裂强度，降低了低温劈裂模量、提高了疲劳寿命。特别是通过低温、直接拉伸和弯曲梁试验，测试了纤维沥青材料的断裂韧度、蠕动劲度和应力松弛能力，用物理力学分析方法论证了纤维沥青材料的加劲作用和断裂韧度变化。从而显示纤维材料提高了沥青混合料的抗裂能力。通过纤维品种的评选和纤维用量的变化，配置出适应本地区改性沥青纤维SMA混合料。3．2．2混合集料的应用
沥青稳定碎石混合料不同于沥青碎石材料。根据功能分析，采用有一定细集料数量的连续级配的集料组合。提出的沥青稳定碎石ATS一25及ATS一30两种混合集料，建议级配值介于沥青混凝土和沥青碎石之间，它的抗车辙稳定性优于沥青混合料士材料，其强度和结构稳定性高于沥青碎石。形成具有整体结构密实，又有一定空隙的大集料嵌挤型连接过渡层材料。同时为指导施工生产和质量控制，提出了ATS混合料的稳定度、流值、空隙率和建议沥青用量等材料实验技术指标。改变了AM材料嵌挤失稳，空隙过大的不利倾向。3．3通过对沥青混凝土加筋增强自身粘聚力来减少反射裂缝
沥青混凝土加筋能提高路面结构层对裂缝的抑制能力、对横向剪切破坏的抵抗能力等，以达到延长路面结构的疲劳寿命、节省材料、降低费用的目的。我国很早便开始对PG和物网栅进行应用研究，研究了塑料格栅具有两种功能：一是能提高沥青结构层的强度具有长期的抗拉应力的能力；二是能使应力均匀分布在较大的面积范围内，减轻沥青结构层的徐变作用，最终达到防止沥青路面开裂的目的。加筋格栅具有减薄沥青层厚度、防治反射裂缝、减少车辙作用等特点，能加强沥青混合料的整体抗拉强度，有效地改善路面结构应力分布，抵抗和延缓由于路面基层裂缝引起的沥青混凝土路面的反射裂缝，从而提高路面的使用寿命，在来年复查减少对于路面的影响一般在60—80％左右。它受隔栅的施工以及摊铺技术影响，由于摊铺机托梁下的沥青混凝土料搓动隔栅形成臃起，使得刚摊铺的沥青面层碾压后由于格栅的回缩又形成新的裂缝，即使用混凝土料修补后还是有细小的沉降形成长条凹陷，影响平整度，这在摊铺时要特别注意，在碾压后再用细料修补，直到平整。3．4精心施工
在基层施工中，应注意湿式养生并及时做封层处理以防止基层初期破坏和干缩裂缝产生。
1．在基层采用预留缝(缝深不小于二分之一板厚)，在缝处铺设土工织物，防止产生不规则裂缝进而导致反射裂缝的产生。
2．确保基层的压实度并充分注意其压实的均匀性，防止基层不均匀沉陷而导致开裂。3．作为防治半刚性基层沥青路面反射裂缝重要措施土工织物的应用，在施工中应注意清除铺设层面的杂物，并使其铺设牢固、顺直、搭接合理(一般以15—20em为宜)、粘层油温度适中，避免人为或施工机具对其损坏而达不到预期效果。
4．沥青橡胶在施工中应重视沥青的稠度，橡胶粉的品种、细度和含量，搅拌温度与时间，并与施工方法密切结合，切忌在潮湿的半刚性基层上直接铺沥青橡胶应力吸收薄膜，应在基层铺一层沥青上封层并使其干燥以保证其质最。
5．对原有路面处理、防裂层施工、加铺层摊铺等进行严格控制，严格工序交接制度，防止隐蔽工程留有隐患。
4总结
反射裂缝的产生主要是由于半刚性基层的温度干缩应力导致基层先开裂，而后在温差应力和荷载应力共同作用下向面层发展。面层厚度和基层的温缩性能是影响反射裂缝多少和发展快慢的主要因素。增加面层厚度，降低半刚性基层的温干缩系数，在基层和面层之间添加层或级配碎石以及合理施工是消除和减少反射裂缝的有效措施。
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沥青混凝土路面常见病害分析及预防措施
沥青混凝土路面常见病害分析及预防措施
摘要：本文介绍了沥青混凝土路面的几种常见质量病害，针对引起这些病害的原因进行了详细的阐述，并结合实际情况提出相应的预防措施，以延长沥青混凝土路面的使用寿命。
关键词： 沥青混凝土面； 常见病害； 原因； 措施
中图分类号：TU528.42文献标识码： A
一.前言
沥青混凝土路面因其平整度好，行车平稳舒适、噪音低、易维护而在公路建设中得到广泛应用。随着经济快速发展，道路交通量日益增大，车辆迅速大型化且严重超载，使沥青混凝土路面面临严峻的考验。公路普遍在通车2～3年便出现了较为严重的裂缝、水破坏、松散、泛油、推移等病害，严重影响了行车速度和行车安全，加大了车辆磨损，缩短了沥青路面使用寿命。
二.常见病害分析
2.1裂缝
沥青混凝土路面裂缝主要有纵向裂缝和横向裂缝两种。纵向裂缝的产生主要是由于路基填土在横向不均匀性所造成的，特别是在旧路加宽地段，由于新旧路基的沉降量不一致，尤其在有表面水渗入的情况下，往往是纵向裂缝的高发区。横向裂缝往往是由于温度应力的作用而产生的疲劳裂缝。这种温度裂缝往往起始于温度变化率最大的表面并很快向下延伸，并随着时间增长造成沥青老化，沥青面层的抗裂缝能力逐年降低，温度裂缝也随之增加。面层裂缝一旦发生冲刷、唧浆就会产生以缝为中心的下陷形变，同时引起裂缝两侧产生新裂缝甚至网状裂纹破坏。
2.2水破坏
水破坏即路面水透入路面结构层后使路面产生早期破坏的现象，是沥青混凝土路面病害中最常见、破坏力最大的一种病害。水破坏的主要表现形式有：网裂、坑洞、唧浆、辙槽等。由于施工中配合比控
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制不严、混合料拌和离析、碾压效果不良等导致的沥青路面空隙率过大，水渗入表面层后滞留在表面层的下部和下层的交界面上，在长期行车荷载作用下，沥青膜开始从面层的底部剥落并逐渐向上扩展，随着下部大量碎石上沥青的剥落，沥青混凝土便失去强度从而产生网裂。在行车荷载作用下，特别在降雨过程中和雨后行车道上的局部网裂会逐渐松散，松散的石料被车轮甩出形成坑洞。由于沥青混凝土的不均匀性，坑洞总是先在沥青混凝土空隙率较大处产生，随着时间推移，将会造成路面大面积破损。当水透入沥青面层并滞留在半刚性基层顶面时，在行车作用下，自由水产生很大的压力并冲刷基层混合料表层的细料形成灰浆，灰浆又被行车压唧，通过各种形状不一的裂缝（纵、横、斜裂缝及网裂）到路表面形成唧浆。某处一旦有灰浆唧出，该处很快就会产生网裂，降水就更容易透入；自由水进入面层后，使沥青与碎石的粘结力减弱；在行车荷载作用下，滞留在面层下部的水使矿料特别是粗集料表面裹覆的沥青膜逐渐剥落，使沥青混凝土的强度逐渐降低，直至完全松散。在行车轮迹下向两侧（特别向外侧）挤出使轮迹带下陷，同时使其两侧鼓起，形成严重辙槽。形成辙槽后，降雨过程和雨后辙槽就会变成积水槽，致使水有更长的时间透入沥青面层形成更加严重的水破坏。
2.3松散
松散是由于沥青混凝土表面层中的集料颗粒脱落，从表面向下发展的渐进过程。集料颗粒与裹覆沥青之间丧失粘结力是颗粒脱落的主要原因。集料颗粒被足够厚的粉尘包裹，使沥青膜粘结在粉尘上，而不是粘结在集料颗粒上，表面的摩擦力磨掉沥青膜，并使集料颗粒脱落导致松散。同时由于表面离析处往往缺少大部分细集料，离析面上粗集料与粗集料相接触，但只有在少数接触点沥青膜与集料粘结。随时间的增长，沥青会老化，沥青膜剥落会使沥青与集料的粘结力减弱，孔隙中的水冻结会破坏粘结力，或足够大的摩擦力会破坏离析面上的集料颗粒而产生松散。沥青混凝土面层要有高密实度才能保证沥青混合料的粘聚力，如果混合料密实度不够，集料就容易从混合料中脱落而形成局部松散。
2.3泛油
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沥青从沥青混凝土层的内部和下部向上移动，使表面有过多沥青的现象称作泛油。新建沥青混凝土路面在通车后的第一个高温季节，特别在连续多天高温后，在大量行车特别是在重载车辆作用下进一步压实，易导致沥青混凝土内部过多的自由沥青向上移动，产生泛油现象，油石比偏大地段表现得尤为明显。高温季节雨水浸入沥青混凝土内部后，如沥青与矿料的粘结力不足，沥青很快会从集料表面剥落并向上移动，产生更严重的泛油现象。沥青用量过大是产生沥青面层泛油的最主要原因。有些施工单位施工控制不严和管理不善在生产过程中私自改变配合比、沥青混合料拌和不均都会造成沥青混凝土路面局部沥青用量偏大。
2.4推移
推移的产生一般与透层油撒布质量、超载车辆比重加大、沥青混合料性能不良等因素有关。在沥青混凝土路面铺筑前，由于基层表面清扫不干净、透层油撒布不均、透入深度不足等都容易造成沥青面层和基层粘结不良。在大量行车荷载（超载车辆）作用下，由于与基层粘结不良特别在沥青面层施工接缝处开始产生推移，随着时间增长，轮迹带两侧会产生壅包，甚至会出现由于推移而造成的严重裂缝。在基层平整度较差、面层厚度较薄的地段往往由于施工质量等原因，基层不平整会反映到沥青路面上，车辆荷载作用下面层不平整会愈加明显，形成波浪。
三.常见病害预防措施
沥青混凝土路面早期病害不能彻底消除，但是可以通过优化设计、加强施工管理、提高现场施工质量等措施去预防，将其危害降到最低，从而延长沥青混凝土路面的使用寿命。
3.1 裂缝
根据裂缝形成原因，在路基施工过程中严格控制填土厚度及填料的均匀性。沥青路面进行摊铺时，采取纵向热接缝。采用优质、针人度较大的沥青有利于减少温度裂缝。另外，沥青面层常有因基层引起的反射裂缝。因此，在基层施工中养护、接头处理及合理的水泥用量都能有效减少裂缝。
3.2 水破坏
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选择合适的混凝土类型。沥青面层各层应尽量使用密实型沥青混凝土。密实式粗集料断级配沥青混凝土既具有良好的不透水性，又具有明显优于连续级配沥青混凝土的高温抗永久形变能力，还具有良好的抗滑性能。一般情况下，表面层玄武岩石料与沥青的粘附性较差，所以掺加少量水泥、消石灰等提高石料与沥青的粘附性。同时，应严格控制细集料含泥量提高沥青与碎石的粘附性。提高施工质量，在施工前原材料的选用必须规格、均匀、合理，配合比设计必须严密。在施工过程中必须注意沥青混凝土拌和的均匀性，防止粗细集料离析。严格控制沥青混合料拌合温度、出场温度及碾压温度。尽量通过使用高效配套的碾压设备、增加碾压遍数等提高压实度以减小空隙率。
3.3 松散
选用合格的原材料，特别严格控制细集料含泥量及矿粉掺量以增强沥青混合料的粘结力。严格控制施工温度及压实效果。沥青混合料施工温度过高会导致沥青老化，降低与矿料的粘附性；温度过低会导致混合料压实困难，造成混合料内部空隙率过大。并严格控制沥青混合料均匀性，防止混合料离析。
3.4泛油
泛油由于泛油往往是沥青用量过大造成的，所以在配合比设计阶段必须严格按照试验规程进行最佳油石比的选定；在施工过程中严格按照工程师批准的配合比进行施工，任何人不得随意改变生产配合比。
3.5 推移
加强路面基层施工质量，提高基层平整度是有效防治病害的条件之一。同时，沥青面层铺筑前透层油的洒布尤为重要，透层油洒布前首先必须认真清扫基层表面浮土及杂物并且保证透层油洒布的均匀性和设计用量，提高基层与面层的粘结力。
四.结束语
总之，上述病害对沥青混凝土路面的正常使用造成了严重的威胁。引起这些早期病害的因素很多，但综合起来主要有路面结构设计不合理、现场施工质量控制不严、投入运营后超载车辆管理不严、气候条件影响等方面。鉴于目前沥青混凝土路面病害早期化的特点，在最新【精品】范文 参考文献
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优化设计的同时，更为重要的是应该加强施工管理，规范施工工艺，提高现场施工质量，提高沥青混凝土路面使用性能，延长使用寿命，提高社会经济效益。
参考文献
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所谓沥青路面水损害, 是指沥青路面在有孔隙水的工作条件下, 由于交通动荷载和温湿胀缩的反复作用, 进入路面孔隙的水不断产生动水压力或真空负压抽吸的循环作用, 致使水分逐渐侵入沥青与集料的界面, 造成沥青膜从集料表面剥落、沥青混合料内部逐渐丧失粘结力、路面结构使用性能下降, 并伴随麻面、松散、掉粒、坑洞或唧浆、网裂、辙槽等病害发生, 同时诱发其他路面病害的损坏现象。
针对水损害这个世界性难题, 国内外道路科研工作者对其形成机理、影响因素, 评价水损害的试验方法、指标及水损害的控制、防治等各个方面都进行过系统研究。
1 水损坏现象的类型及其作用机理
沥青路面较为普遍的水损害现象有麻面、松散、掉粒、坑洞、唧浆、网裂、辙槽等。
1.1 松散类:路表麻面、松散、掉粒、坑洞
沥青面层在孔隙水压力的反复作用下, 使沥青膜从集料表面剥落、混合料中的集料相互之间丧失粘结力而逐渐变软直至松垮, 导致麻面、松散现象;在局部松散处, 松散的集料颗粒逐渐掉粒、流失进而形成大小不一的坑洞。
1.2 裂缝类:唧浆、网裂、坑洞
半刚性基层基顶结合料与从路表连通孔隙及裂缝处下渗的水混合, 在行车荷载的反复作用下, 产生的高速动水压力冲刷基顶形成灰浆并从裂缝中被挤压而出形成了唧浆现象;随着基层结合料的逐渐流失, 面层也随着底部脱空现象的产生而形成沉陷、网裂, 进而发展成坑洞。
1.3 变形类:辙槽
在行车荷载作用下, 滞留在面层内的水使集料特别是粗集料表面裹覆的沥青膜逐渐剥落, 沥青混合料强度不断损失直至完全松散。行车轮迹带下不仅出现了压缩变形现象, 而且产生了严重的剪切破坏现象, 轮下松散的沥青混合料向两侧挤出并鼓起, 在轮迹带下形成车辙。辙槽内有时还伴随着唧浆和网裂现象。
1.4 冻融循环破坏
在冰冻地区或季节性冰冻地区, 由于水凝聚结冰时体积增大, 在沥青混合料内部会产生很大的膨胀力, 致使混合料内部粘结力下降;而当其融化时, 又滞留于路面层内, 在行车荷载作用下加速沥青膜的剥落。在路表, 冰雪融水进入沥青混合料内部, 在行车荷载和冻融循环的反复作用下产生破坏。而在下面层, 当基础有较多的细粒土和孔隙时, 冬季特有的毛细水使水分逐渐积聚在基层顶面, 春融期过饱和的水进入下面层孔隙, 在荷载反复作用下产生剥落现象和基顶冲刷。
总的来说, 水损害的根本原因在于水的作用致使沥青对集料的粘附性能丧失, 沥青膜从矿料表面脱落, 而造成这种结果的两个关键性因素是水和外力的作用。
2 水损坏产生的原因及影响沥青路面水稳定性的因素
导致沥青膜剥落产生水损坏的原因可从以下几方面进行分析。
2.1 沥青与集料的粘附性能
沥青与集料的粘附性主要受自身性质的影响。如沥青与矿料的化学成分, 沥青与矿料表面的界在张力, 沥青的粘性, 矿料的空隙率, 矿料的含水量和含泥量等。研究表明, 若粘附性不足4级以上, 沥青膜容易脱离, 造成路面水损害。
2.2 沥青路面施工时的孔隙率
美国Zube对密级配沥青混合料孔隙率与透水性的研究以及Brown和Collins等在乔治亚州对离析混合料的研究表明, 当沥青路面的孔隙率在8% (相当于设计孔隙率为4%而压实度为96%的情况) 以下时, 混合料的透水性很小, 几乎不透水。
而在我国, 高等级沥青路面施工时普遍存在以下问题:现场孔隙率普遍偏大, 多分布在8%~15%的范围内;路面压实不足, 孔隙率加大;沥青混合料离析导致路面局部压实不均匀, 即细集料集中的部位往往沥青含量偏多, 孔隙率过小, 而粗集料集中的部位则孔隙率过大。这都为水的渗入提供了条件。
2.3 沥青路面结构层内部排水
在道路工程中, 人们比较重视路基和路界地表范围内的排水, 采取的措施也很多。但是对于路面结构层内部的排水则重视不够, 甚至基本没有考虑。我国高等级公路普遍采用半刚性基层, 路面设计时一般不考虑路面结构层内部排水, 普遍设计了埋置式路缘石、砌筑式路肩、浆砌挡墙, 这些都妨碍了由各种途径侵入路面结构内部的水分排出。
2.4 评价沥青路面水损害指标不合理
(1) 用水煮法试验评价集料与沥青之间的粘附性存在不合理现象。一方面, 集料与沥青的粘附性等级与路面水损害之间的关系没有建立, 水煮法试验结果受人为主观因素影响很大;另一方面水煮法只使用了9.5~13.2mm的粗集料。事实上, 部分细集料为砂, 与沥青粘附性较差, 没有得到评价。 (2) 沥青混合料残留浸水马歇尔稳定度也存在致命的弱点。经过75次马歇尔击实, 试件孔隙率已达到设计的3%~5%, 水很难进入, 没有足够的水, 检验不出沥青混合料的实际耐久性。
2.5 其它方面的原因
路面开裂、老化加速水损害的发生, 并形成恶性循环;道路交通超载严重;温度变化时产生的冻融循环作用;酸雨、车辆渗油对路面的腐蚀;在冬季、雨季气候条件下施工。
从以上分析可看出, 影响沥青路面水稳定性的因素有:
(1) 沥青混合料的性质:包括集料性质与沥青性质。 (2) 沥青混合料类型:密级配沥青混合料结构密实、空隙率小, 矿粉及沥青用量较大, 沥青膜较厚, 一般水损害较小。断级配和开级配沥青混合料粗颗粒较多, 沥青用量较少。 (3) 施工条件:沥青混凝土路面在施工时, 如天气寒冷潮湿, 建成的路面就易发生水损害;另外如压实不充分或压实不及时, 成型的路面内部存在较多的孔隙, 水分易浸入沥青路面结构而导致水损害。 (4) 施工后的环境条件:施工后的环境条件包括气候及交通荷载情况, 温度、降雨量、冻融及干湿循环等, 都将影响水损害;其它条件相同时, 交通荷载繁重可加速水损害的发生和发展。 (5) 路面下的排水情况:路面下排水状况不良, 进入路面的水不能及时排除, 也将加速路面水损害的发生和发展。
3 沥青路面抗水损害技术措施
3.1 路面结构层均采用水稳定性好的密实型沥青混凝土
实践证明, 沥青路面结构层中仅有一层是密实型 (I型) 的沥青混凝土或仅设一层沥青砂来防止水损害远不能满足要求。一旦水通过各种途径进入到空隙率较大的结构层中, 便会滞留于其中, 使强度显著降低, 并随着交通量的增加, 出现水损害现象。
3.2 改善沥青与矿料之间的粘附性
为了减轻沥青路面的水损害, 改善与提高沥青混合料的水稳定性与耐久性, 需要增加沥青与矿料之间的粘附性。经验证明, 我国目前所使用的表面层石料与沥青的粘附性都比较差, 不能满足技术要求, 必须采取抗剥落措施, 以改善矿料与沥青之间的粘附性。目前我国常用的抗剥离措施主要是添加抗剥落剂。
3.3 提高沥青混凝土压实度标准, 增加现场空隙率指标
国内外大量研究表明, 7%的现场空隙率是沥青路面是否产生早期水损害的分水岭, 美国SHRP研究成果也提出4%的设计空隙率是最佳的选择。若仍按96%的压实度予以控制, 其现场空隙率将达到8%, 无法满足水稳定性的要求, 应提高压实度标准;而且在提高压实度标准的同时, 增设现场空隙率作为施工的控制指标。
3.4 设置路面结构内部排水系统
设置良好的路面结构内部排水系统, 迅速排除渗入路面结构内的水分, 避免自由水在路面结构层中积滞的时间过长, 从而改善路面的使用性能的措施, 能够从根本上解决沥青路面的水损害问题。
【摘 要】作为市政道路沥青路面的早期损害之一，水损坏不仅会使经济造成较大的浪费，而且还会使行车的安全性造成影响。所以，应加大对水损坏破坏的机理进行分析，并采用合理有效的措施，对市政道路沥青路面的水损害现象进行控制。本文通过对市政道路沥青路面的水损害的原因进行分析，并对其整治措施进行详细的探讨。
【关键词】市政道路；沥青路面；水损害；原因；防治措施
在对路面早期破坏现象广泛调查的基础上，各国道路科研工作者发现，沥青路面的早期破坏现象或多或少，或直接或间接的都与水有关，即水的破坏作用是关键因素之一。正确认识水损害引起路面早期破坏方面的问题，可以有效改善我国高速公路沥青路面质量，延长路面使用寿命，降低路面维护成本，提高路面服务能力；同时也可以不断完善、发展现有的沥青混合料的设计、施工理论，使之适应现有的高速公路大交通量的交通特性和环境特性，以便更好地服务于我国的公路建设。
1.沥青路面水损害现象的类型及其产生原理
（1）松散类主要包括麻面、松散及掉粒。在缝隙水压力的作用下，坑洞的沥青表面会出现沥青集料表面剥落的现象，促使混凝土集料中的粘结力逐渐降低，直至松垮。最终形成麻面或松散的现象。在局部出现松散的位置，集料颗粒会逐渐掉落流失，导致混凝土路面有大小不一的坑洞产生。
（2）裂缝类：唧浆、 网裂. 坑洞半刚性基层基顶结合料与从路表连通孔隙及裂缝处下渗的水混合，在行车荷载的反复作用下，产生的高速动水压力冲刷基顶形成灰浆并从裂缝中被挤压而出形成了唧浆现象；随着基层结合料的逐渐流失，面层也随着底部脱空现象的产生而形成沉陷、 网裂，进而发展成坑洞。
（3）变形类主要是指辙槽在车辆荷载的作用下，促使在面层内的水滞留，导致集料表面所裹覆的沥青集料逐渐脱落，从而减弱沥青混合料的强度，造成完全松散。通过车辆荷载，不仅会导致路面有压缩变形现象出现，而且还会导致较为严重的剪切破坏问题产生，促使轮下松散的沥青集料逐渐向两侧挤出并鼓起，通过轮迹带的作用下产生车辙。其次，辙槽还会有挤浆和网裂的现象发生。
（4）冻融循环破坏。
在冰冻地区或季节性冰冻地区， 由于水结冰时体积增大，在沥青混合料内部会产生很大的膨胀力，致使混合料内部粘结力下降；而当冰融化时，水又滞留于路面层内，在行车荷载作用下加速了沥青膜的剥落。在路表，当冰雪融水进入沥青混合料内部就会在行车荷载和冻融循环的反复作用下产生破坏作用，而在下面层，当基础有较多的细粒土和孔隙时，冬季特有的毛细水使水分逐渐积聚在基层顶面， 到春融期，过饱和的水进入下面层空隙后，在荷载反复作用下产生剥落现象和对基顶的冲刷。水损害的根本原因在于水的作用致使沥青对集料的粘附性能丧失，使沥青膜从集料表面脱落， 而造成这种后果的两个关键性因素是水和外力的作用。
2.沥青路面水损害的影响因素
（1）设计方案。面层混合料若有级配不合理、孔隙率大和沥青与集料的粘附力较低时，都会促使混合料出现抗水损害的性能降低。在对排水进行设计时，若设计不完善，会促使路面面层的排水出现不畅，导致路面积水或存水时间过长，从而水分通过下渗进入道路内部并产生破坏。
（2）施工质量。基层材料拌和不均匀，基层表面浮土.浮灰、浮砂没有清理干净，在雨水和车辆荷载作用下易形成局部冲刷现象；碾压不足或碾压过度都将影响基层强度的形成。面层施工时，集料过于潮湿 沥青混合料拌和不均匀以及材料中杂质尘土过多都会严重影响沥青与石料的粘结，从而使沥青路面产生水损害。
（3）环境条件的影响。在对沥青路面进行施工时，还应对气候条件进行考虑。当气候处于寒冷潮湿的状态时，容易产生水敏感性遭到破坏。在路面施工结束以后，温度的变化造成冻融现象循环以及干循环都会使路面的水稳性发生变化。其次，对路面水稳性造成影响的另一因素则是交通荷载，荷载的大小及频率对路面的破坏程度造成影响。当车辆超载以后，导致沥青膜与加料的界面之间、集料与集料之间都会有剪切破坏形成，从而导致水分下渗，促使其粘结力逐渐丧失，最终产生水损害现象。
（4）公路管理。如果沥青路面发生水损害后，不能及时采取及时有效的处治措施，将加快路面损害速度和范围；另外，若对当前存在的车辆超载超限运输现象不能采取合理的限制措施，无疑也会加速沥青路面水损害。
3.市政道路沥青路面水损害的有效防治
3.1采用合格的路用材料
（1）选用沥青材料较好的集料进行施工，不要对玄武岩进行迷信。其次，还应对石屑的质量进行严格要求，确保其与新修订的规范要求相符，使其含泥量得到减少，运用机制砂进行施工。应选用石灰岩砂粉作为矿粉，禁止采用酸性石料作为石屑进行使用。
（2）采用酸值较小的沥青，采用改性沥青，加强与集料的粘结；采用针人度较小的沥青。
（3）推广掺加消石灰或具有长期有效的抗剥落剂。
3.2施工质量控制
在市政道路施工中，要做好水损害防治措施，应着重注意以下几点技术要领：
（1）确保路基施工规范化，对其压实厚度进行严格控制，在混合料的最佳含水量时进行一步到位的压实施工，在新旧路的结合部位置，应运用台阶层压的方法进行处理，确保衔接部位的压实度及紧密性，接缝应保持垂接、紧密及平顺。
（2）对裂缝病害整治工作进行着重处理。应选用重交通道路石油沥青作为沥青路面的最佳选择，避免温度裂缝产生。采用集料筛分试验与马歇尔稳定度试验的方法对最佳沥青用量进行测定。
（3）铺压要合理，增大密实度 在面层摊铺质量控制上，应注意保证将摊铺温度控制于130℃-150℃ 之间，多次碾压、 摊铺厚度均匀，以控制混合料孔隙率；不得在基层雨后潮湿未干或冒雨摊铺；将一次铺宽控制在10m内，防止出现粗粒料离析现象；碾压过程同样应遵循保持高温、 梯形迭进的原则，兼顾路面平整度与压实度标准，防止早期水损坏的发生。
3.3市政道路运营期养护与管理
在市政道路的运营过程中，路面水损害主要在重车行车道内产生，由于车辆荷载的作用及环境气候的作用下，促使路面抗损害及抗水能力得到降低，从而导致出现掉粒、松散及车辙等病害产生。所以，要求我们通过对养护措施的合理应用，对严重水损害现象进行避免。应采用前置性养护措施对后期养护及防治进行管理，严格对超载及超限车辆进行治理，加大对交通组织管理的力度，促使轮胎对沥青路面的揉搓、挤压作用得到降低。其次，还应对水整治工作进行合理强化，在雨季时应对排水设施的完好状况进行巡视，当有排水不畅的现象发生时，应运用排水疏导的方式进行治理。在雨雪天时应及时的进行清雪，禁止积雪堆放时间过长，当温度上升，冰雪消融以后，雪水会大量下渗，导致路面出现早期水损害现象，在积水路段相对常发的位置应进行横向排水设施的建设，避免有大规模积水现象产生。
3.4强化路政管理
近几年，公路发展迅速，交通量日益增长，车辆超限超载运输现象屡禁不止，直接影响到公路的使用年限。 因此，应该严格按照《 公路法》、《 超限运输车辆行驶公路管理规定》 要求，切实治理车辆超限运输。 在货运源头. 重要路口设立流动检测点，对超限车辆劝返自行卸载，不听劝返的要依法强制卸载，减少超限超载运输车辆对公路造成的损坏，延长公路使用年限。 同时，加强公路环境治理，清除路基范围内的堆积物，避免堵塞水路；严禁污水.油料排到公路上，浸泡路面；严禁公路沿线修建房屋时毁坏排水系统，确保公路排水设施完好，水路畅通。
4.结语
浅谈沥青混凝土路面平整度的影响因素及处理措施
针对高速公路沥青路面在开放交通3～5年或5～8后、路面平整度都有所下降的`情况,通过对影响高速公路沥青路面平整度原因的分析,着重从基层、面层施工方面来阐述改善、提高路面平整度的若干技术措施.
作 者：沈丽 作者单位：新疆高等级公路建设管理局卡子湾管理处,新疆,乌鲁木齐,830021刊 名：科技信息英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：2009“”(13)分类号：U4关键词：路面平整度 影响因素 分析及对策
【关键词】高速公路;沥青路面;水损坏;防治
高速公路沥青路面表面层受雨水和车轮辗压的作用,容易出现表面层松散、坑洞、拥包、纵横向裂缝以及雨水沿缝下渗形成的啃边、局部沉陷、翻浆等现象。这些病害一般都发生在雨季,基本上都与水有关。
1.水损坏特点及原因
1.1高速公路水损坏具有以下特点
(1)损坏多发生在雨季。
(2)行车道比超车道破坏严重。
(3)发生水损害的地方一般透水较为严重，排水不畅通，挖开路面面层，可见下面有积水或浮浆。
(4)破坏之初一般先有小块的网裂,冒白浆(唧浆),然后松散成坑洞。
1.2水损坏原因
1.2.1表面产生坑洞
由于沥青混凝土的不均匀性,坑洞总是首先在局部沥青混凝土空隙率较大处产生。通常采用半开式(Ⅱ型)沥青混凝土表层时，产生的水损破坏更为严重。事实表明,只要有自由水侵入并滞留在沥青混凝土的孔隙中，不管是传统纯沥青混凝土,还是改性沥青或加抗剥落剂的SMA，在大量行车作用下，都会产生沥青剥落现象。
1.2.2表面层和中面层同时产生坑洞以及局部表面产生网裂和变形
当表面层和中面层都是空隙率较大的半开级配沥青混凝土，而底面层为空隙率较小的密实沥青混凝土时，降水过程中,自由水较易渗入并滞留在表面层和中面层内。当表面层是半开级配、中面层为密实式沥青混凝土时，在较长时间的降水过程中，自由水透入表面层后较长时间从中面层的薄弱处浸入中面层，并滞留在表面层和中面层内。大量快速行车使此两层沥青混凝土中部分碎石上的沥青剥落,导致表面产生网裂、形变和向外侧推挤或产生坑洞。
1.2.3网裂、坑洞
水透过沥青面层滞留在半刚性基层顶面，在大量快速行车作用下，自由水产生很大的压力并冲刷基层混合料表层的细料形成灰白浆。灰浆通过各种形状裂缝被行车压唧到路表面，可使路面产生网裂、变形或坑洞。
1.2.4桥面唧浆或坑洞
桥梁构造物水泥混凝土铺装层上的沥青混凝土面层相对于路基上的面层更容易产生坑洞。桥面产生坑洞也往往是先产生唧浆(白浆),接着形变、网裂和坑洞。
2.水损坏防治措施
2.1路面排水
2.1.1路面微表处处理
微表处即由改性乳化沥青、集料、矿粉、水和添加剂等材料按设计配合比拌合并摊铺在原有沥青路面上形成的薄层罩面。由于该技术具有成本低、施工简单、路面性能恢复好、开放交通快、防水性和抗滑性好等明显优点，因而近年来在国内高速公路养护中得到了较多的应用。
2.1.2设置路面柔性基层
根据沥青路面病害发展情况，在大修时在路面面层和半刚性基层之间加铺沥青稳定碎石柔性基层。沥青稳定碎石柔性基层具有以下优点：A、具有很强的柔性和变形能力；B、可以作为应力消散层，有效减少路面结构中的应力集中现象，大大延缓路面反射裂缝的发生；C、可以与沥青混凝土面层粘结牢固使得路面结构受力更均匀；D、维修工程不需要太长的养生时间，可以大大缩短工期。
2.1.3路面结构渗水
在高速公路中，面层为三层式沥青混凝土，基层及底基层为半刚性路面结构时，面层为了能够提供较大摩擦力而采用孔隙率较大的中粒式沥青混凝土，少量的路面雨水不可避免地通过结构孔隙下渗,浸湿路面基层及土基,将导致路面强度降低。为了迅速排除下渗水分,在基层顶面加铺一层沥青封层，并延伸至路肩排水相连接。
2.1.4路槽排水
在石灰岩挖方路段，为防止裂隙水浸湿路面基层及底基层，导致石灰岩本身裂隙加剧,应设置路槽排水。在路面结构设计时，底基层采用20cm级配碎石，兼作调平层与排水层。在路两侧土路肩部位设置40×50cm碎石盲沟,盲沟沿路肩布置，在填方路段合适的位置通过横向硬塑料排水管將水排出。
2.1.5路肩排水
路基附近的地面积水及高的地下水是形成翻浆的主要原因之一。为了及时排除春融期间路基中的自由水，达到疏干路基上部土体的目的，可以在路肩上设置横向盲沟。土路肩下面设置20cm的纵向碎石盲沟，接触面上涂抹沥青并铺设防渗土工布。在路肩边缘的石砌镶边中，按3～4ｍ的间距横向埋设￠5cm硬塑料排水管，排除路肩部分的碎石盲沟积水。
2.2中央分隔带排水
2.2.1设置中央分隔带防渗墙
为防止中央分隔带降雨或者浇灌水横向渗入路面层，可在中央分隔带两侧设置防渗墙。一般在中央分隔带路缘石内5cm左右开槽，成槽宽度约2.5-3.5cm，深度不小于60cm，居中插入塑料膜，沿膜两侧均匀灌注防裂水泥浆密封即可。
2.2.2设置纵向碎石盲沟
采用凸型中央分隔带使大部分雨水自行排至路面外，但仍有部分水会渗入中央分隔带内。为防止这部分水渗入路面基层、底基层和土基,在中央分隔带内的路面两端部分及中央分隔带底部用水泥沙浆抹2cm，涂上沥青, 然后再铺防渗土工布,中央分隔带底部采用纵向碎石盲沟和设横向排水管的排水系统。在纵向碎石盲沟内埋设软式透水管,每隔50～70ｍ设置一个集水槽,再经横向排水管排出路基外。
2.3把好施工质量
沥青混凝土施工质量的好坏是防止或减少沥青路面出现水害的重要因素。目前,高速公路的沥青路面多为三层摊铺。多雨地区,下两层应为Ⅰ型沥青混凝土,减少其空隙率；面层可为Ⅱ型沥青混凝土或抗滑表层，增大其透水性，改善雨天行车条件。
2.4做好下封层设计施工
下封层是多雨地区防止沥青路面渗水病害的最主要的措施,下封层质量不好,引起路面水下渗。即使路面质量好,短期不出现水损害,但路面的耐久性将大大缩短。在有些设计中多雨地区沥青路面只设计了沥青透层,而没有设计下封层;而有的设计了下封层,施工时却为透层。由于我国高速公路大多采用二灰(水泥)稳定碎石基层,基层顶面往往存积粉尘，很难清扫干净至完全露出碎石,沥青透层可以渗入碎石的间隙,但在粉尘上无法牢固粘结,施工车辆行驶时会出现起皮和卷带，致使透层不完整，起不到防水作用。
多雨地区基层顶面必须设计下封层。下封层的形式应综合考虑基层的材料和施工工艺情况，确保下封层有效防水。中央分隔带的防水封层应与下封层同时施工，使封层覆盖路基全断面，施工时应将中央分隔带内多余松散的底基层和基层予以清除。
2.5提高沥青混合料的水稳定性
为了满足表面层抗滑性能对集料质量的要求，有些地区不得不采用与沥青粘附性能不好的酸性集料，致使沥青混合料的抗水损能力严重不足。有的即使采用了抗剥落剂，但质量甚差，尤其是许多胺类抗剥落剂，一般在温度100℃以上就会遇热分解、挥发,在拌和、（下转第250页）（上接第228页）贮存、运输、铺筑过程中都在分解，使用效果不好，导致水损害破坏。为此建议采用与沥青粘附性不好的酸性集料时，首先应考虑采用消石灰为作为改善粘附性的措施。如果采用抗剥落剂，必须使用确实长期有效的抗剥落剂。
2.6加强沥青层与沥青层之间的粘结
许多工程的施工顺序不当，各层之间施工间隔太长，甚至在沥青面层铺筑过程中或铺筑后，再开挖中央分隔带，埋设管道，挖出的土污染了沥青面层；有的甚至不洒粘层油，尘土影响了上下层的粘结力。施工规范对粘层油的规定要求不严格也是缺陷之一。为此建议强化施工计划安排,所有开挖埋设、绿化等工序应在基层施工过程中同步完成，最后铺筑沥青面层。
2.7提高压实标准,增加现场空隙率指数
摊铺沥青混凝土时，洒入改性沥青,同时提高压实度，使高温混合料进入碎石的空隙中，使沥青膜融化。碾压密实后，使沥青膜上撤的白碎石全部变成沥青碎石，并嵌入面层底部形成一个整体。确保沥青混凝土的压实度在95%以上，现场空隙率接近8%。
1 水损害现象的类型及其形成原理
1.1 松散类:
麻面、松散、掉粒、坑洞的沥青面层在缝隙水压力的共同作用之下, 导致沥青膜从集料表面剥落、混合料中的集料之间丧失粘结力而渐渐变软直至松垮, 导致麻面、松散现象;在局部的有些松散的地方, 集料颗粒逐渐掉粒、流失进而形成大小不一的坑洞。
1.2 裂缝类:
唧浆、网裂、坑洞半刚性基层基顶结合料与从路表连通孔隙及裂缝处下渗的水混合, 在行车荷载的反复作用下, 产生的高速动水压力冲刷基顶形成灰浆并从裂缝中被挤压而出形成了唧浆现象;随着基层结合料的逐渐流失, 面层也随着底部脱空现象的产生而形成沉陷、网裂, 进而发展成坑洞。
1.3 变形类:
辙槽在行车荷载作用下, 滞留在面层内的水使集料特别是粗集料表面裹覆的沥青膜逐渐剥落, 沥青混合料强度不断损失直至完全松散。行车轮迹带下不仅出现了压缩变形现象, 而且产生了严重的剪切破坏现象, 轮下松散的沥青混合料向两侧挤出并鼓起, 在轮迹带下形成车辙。辙槽内有时还伴随着唧浆和网裂现象。
2 水损害形成的综合原因分析
沥青路面是沥青的集料粘在一起的集合体。对沥青路面来说, 沥青与集料的粘附性和抗剥离性能是保证路面性能最基本的条件之一。由于在沥青路面的材料选择方面, 一般的选择比较硬的优质石料, 集合比较粗的沙粒, 适当的减少沥青的掺和量, 这一系列的措施带来了些许隐患, 比如沥青路面的蓄水不足, 在雨水较多的月份, 原本正常的路面会逐渐出现麻面、松散甚至是坑槽。水损害俨然为路面破坏的一种主要模式。
沥青对集料的粘附理论力学理论、化学反应理论、表面能理论和分子定向理论是沥青路面水损害的主要机理。沥青呈弱酸性的原因是一般带负电荷, 其中含有少量羧酸和亚枫;集料表面电荷的性质和酸碱特性决定了集料的岩性。所以, 化学反应中, 集料的岩性性决定了沥青对集料的粘附性。
应该注意的是, 沥青路面的下层可能是水损害的起源。由于沥青路面被水分渗入, 滞留在基层上面, 沥青面层的下面又经常是缝隙较大的碎石或沥青混合材料, 缝隙中充满水分, 潜在的给沥青路面造成了威胁。所以在集料与沥青膜发生松散后, 沥青混合料变成了一个个的分离体, 集料在荷载作用下对基层表面产生碰撞, 基层的粉质部分如水泥、石灰、粉煤灰以及土质部分便成为稀浆, 通过路面的缝隙向上挤出, 在沥青路面上可以看到白色的唧浆, 面层可见局部的龟甲状裂缝, 这是沥青路面水损害最明显的标志。一块块泛白色的网状裂缝区出现在沥青路面上的时候, 下面层已经成为沥青膜完全脱落的松散集料, 坑槽已不可避免。
3 路面排水设计
沥青路面水损害与路面排水设计息息相关, 合适的路面排水设计与路面结构设计的优化组合可以很好地减缓沥青路面的水损害。路面排水设计有几个必须遵守的原则, 必须使路面降水尽快的通过路表迳流排走, 路面结构内部排水系统要争取把进入路面结构内部的水尽快的排走。
3.1 中央分隔带排水。
在我国, 由于中央分隔带植树防护而不加封闭, 使得水损害的现象一直以来没有得到相应的改善, 这些年来, 公路带植树以外的面积将采用浆砌片石等措施进行封闭。立柱打穿反滤土工布也是被诟病的方面, 从而造成中央分隔带渗水。但可从设计上检查立柱尺寸是否足以穿过透土工布。
3.2 硬路肩排水。
挡水式的路缘石使路面表面排水滞留在路面上成为水坑, 这致使一定透水能力的表面层的内部积水无法从硬路肩排出。所以近年来较多采用了平缓的路缘石, 使水不再滞留在路面上。
3.3 路面结构内部排水。
薄弱环节往往存在于挖方路段, 其需注意边沟的深度, 不仅能排路表水, 还应能排结构层的水, 使路面内部的水能排入边沟。地下水或裂隙水从路基中冒出有, 将使路基含水量过大, 承载能力严重降低, 所以挖方路段的纵向排水盲沟也是很重要的。
4 路面排水设计的优化
路面结构排水设计可分为路表排水和结构排水。路表排水是指水沿路面横坡和路线纵坡所合成的坡度流至路基边坡直至边沟, 排出路基之外, 这是导致水损的重要原因。可以采取以下措施:
4.1 在沥青下面设置分层。
将基层封闭来避免水的冲刷, 另外设置一个光滑的界面, 用来方便基层表面水的排泄。
4.2 硬路肩的结构设计, 应考虑将路面结构内的水迅速引向路基之外。
可采用设置碎 (砾)
石垫层或外包土工布的纵横向盲沟等措施。
4.3 设置中央分隔带时, 同样也应考虑沿界
面水的排出通道, 弯道处的中央分隔带必须设置纵向排水沟, 然后通过集水井、横向排水等设施, 既排路表水, 又排下渗水。另外, 填土的分隔带顶部做成抛物线拱起, 并大面积种植草皮封盖, 尽可能减少雨水下渗。
4.4 地处软土地基或高填土路基的路面, 由
于路基沉降作用, 随着时间的推移, 路在横坡度逐渐变小, 严重时会出现平坡甚至倒坡现象。因此, 建议路面横坡度的设计值应当在规范值的基础上增加一些预拱度, 用来抵消路面横坡度的损失, 使得渗入面层的水能沿着基层较大的横坡向外排泄。
4.5 设置内部排水层。
将积滞在路面结构在内的水份及时排至路面和路基结构外, 有利于提高路面的平整度, 大大提高路面的使用寿命。
4.6 地下水位较高的路段, 可设置垫层用来隔断毛细水, 垫层的作用应能够具有排除上下两方面来水
5 加强预防性养护分析
5.1 修补坑时要及时, 并且要采用热拌沥青混合料或冷补材料。
由于修补坑槽使用的混合料量少, 可常备一些冷补材料来代替。即使在雨天使用也不妨碍修补, 使用之后并且能立马让交通继续通畅。
5.2 采用专门的施工机械进行扩缝、清缝、补缝、灌缝作业。
由于缝细不好灌缝, 有时需要适当扩宽。灌缝的材料需要有较高要求, 通车后不被挤出, 不被带走。
5.3 对渗水严重的路段立即采用微表处全面封水。
微表处是目前国际上使用最广泛的封水方式, 其他可以采用的还有喷涂表面复苏剂。
6 结语
综上所述, 沥青路面的水损害主要是沥青路面在存在水分的条件下, 经受交通荷载的反复作用, 一方面水分逐步侵入到沥青与集料的界面上, 同时由于水动力的作用, 沥青膜渐渐从集料表面剥离, 并导致集料之间的粘结力丧失而使路面破坏。而其防治中的排水设计又是重中之重, 将其优化排水系统主要从设置沥青下封层;硬路肩的结构设计;设置中央分隔带等方面来考虑。相信在不久的将来, 通过设计以及技术的进步, 能逐渐的减缓以及解决沥青路面水损害的问题, 为我国的现代化建设创造更好的交通环境。
参考文献
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近几年来, 随着国家对高速公路建设投资力度的加大, 我国的公路工程建设十分迅速。沥青混凝土路面以其力学强度高、行车平稳舒适、噪音低、施工期短、维修方便等众多优点越来越受到青睐, 我国90%以上的路面为沥青混凝土或改性沥青混凝土路面。但大部分高速公路在建成通车后不久, 短的几个月, 长的不超过两年, 就出现了水损害破坏。沥青路面的这种早期水损害, 既是我国高速公路沥青路面最严重的病害之一, 也是一个世界性的难题。因此研究高速公路沥青路面水损害机理及防治措施显得非常必要, 并具有重大的现实意义。
2 沥青路面水损害的特点及形成机理
按照其形成过程的不同, 可以分为自上而卞的表面层水损害和自下而上的水损害, 下面分别对这两种水损害类型加以阐述和说明。
2.1 自上而下表面层水损害
许多初期的路面水损害都是从上往下发生的, 它往往局限于在表面层发生松散和坑槽, 如果及时维修, 路面性能可以很快恢复。在降雨过程中, 雨水首先渗入并滞留在表面层沥青混凝土的孔隙中。当下层的沥青混和料密水性好, 且沥青层层厚较大, 向下渗透比较困难, 在大量高速行车的作用下, 反复产生的动水压力逐渐使沥青从集料表面剥离, 局部沥青混凝土变得松散, 碎石被车轮甩出, 路面产生坑槽。
这种水损害是国际上通称的经典的水损害, 它是一个水使沥青膜从集料表面脱落, 失去附着力的过程。水损坏的先决条件是水的存在, 同时存在外力作用环境。汽车荷载的压应力和高速行驶产生的真空吸力形成剪应力的反复泵吸作用, 使沥青膜从剥离发展到松散、掉粒、坑槽。损坏的进程与荷载的大小、频度有关。在初始价段, 集料与集料之间发生剪切滑移, 伴有沥青膜移动和脱离, 当剪应力超过沥青与集料之间的粘附力导致附着力丧失, 这个过程很短暂, 一条公路在长时间干燥少水的情况下可以稳定的使用, 一旦有充足、大量的水从裂缝和大的孔隙中迅速渗入并达到饱和, 经行车反复泵吸就很快造成沥青膜剥离的环境, 并形成表面型坑槽。
2.2 自下而上水损害
当表面的水从裂缝和孔隙较大的裂隙中进入路面。当沥青路面存在薄弱环节, 例如由于离析造成上下有连通的孔隙, 水在这些地方比其它地方更容易进入路面内部, 并很快进入到基层表面。由于半刚性基层过分致密, 不能迅速将水排除时, 水滞留在沥青层和基层的界面上, 在汽车荷载的作用下, 下面层沥青混和料的粗集料对基层造成损伤, 并形成灰浆。如果基层表面存在薄弱, 如铺筑沥青层前就有浮灰、修补的薄层等:遇水很快就成为灰浆, 灰浆从上下连通的孔隙中被荷载挤出, 成为唧浆。通过唧浆部位可见, 开始发生唧浆的孔一般都很小, 肉眼看只有1-2cm, 被挤出的灰浆可能喷射到数米以外, 尤其是有重载车高速通过时, 这种集中的冲击力很大。在发生唧浆的路段, 两侧的护栏几乎都被泥浆所污染。与此同时, 沥青层和基层的界面条件恶化, 可能很快转变为滑动界面条件, 沥青层底部承受很大的拉应力, 反复荷载的疲劳作用同时发生, 并发生拉应力超过极限而开裂。下面层的公称最大粒径较大, 离析也比较严重, 并存在一些孔隙较大的部位。水在孔隙中承受很大的高速汽车荷载的抽吸作用, 孔隙率较大的下面层将很快出现沥青从集料表面剥离, 沥青膜逐渐被水乳化而丧失, 集料松散, 这种情况逐渐向上发展, 最后顶破表面, 成为坑槽。
这种水损害多发生在雨季、季节性冰冻地区的春融季节, 有时一场几天的大雨就导致严重破坏。水损坏之初一般都先有小块的网裂、冒白浆 (唧浆) , 然后松散成坑槽。发生水损害的地方一般是透水较严重且排水又不畅的部位, 如挖开可见下面有积水或浮浆。一般情况下行车道破坏严重, 超车道没有破坏, 显然与重车、超载车有关。
3 沥青路面水损害预防措施
通过对沥青路面水损害的机理分析, 我们知道造成水损害的主要原因是水, 但由于水损害产生的数量及速度与沥青混凝土密实度及空隙率大小、沥青与粗集料的粘附力大小或有无使用抗剥落剂、交通量大小及重 (超) 载车辆的多少也有一定的关系, 所以, 有效防治水损害发生, 应从以下几方面考虑。
3.1 合理设计, 健全道路防、排水系统
降落或汇流到中央分隔带或路肩上的雨水, 会下渗进入分隔带或路肩部分的土体中, 并会沿路面边缘侧向渗入路面结构内部, 甚至会渗透侵入路基内, 而影响到行车道路基路面的稳定。另一方面, 路表水和渗入路面结构内部的水分, 都要通过中央分隔带或路肩向外排泄。因此, 设置好分隔带和路肩的防、排水设施, 是防治高等级沥青路面雨水侵渗破坏的一个重要方面。
设置下封层可有效阻止水分向基层及其以下侵渗。对于高等级半刚性基层沥青路面, 尽量考虑设置下封层, 改变以往那种靠浇洒透层沥青兼起防水作用的不正确的做法。由于这类路面一般情况下采用半刚性材料稳定碎石基层, 基层顶面往往存积粉尘, 很难清扫干净而完全露出碎石。透层沥青可以渗入碎石间隙, 但在粉尘上无法牢固粘结, 施工车辆行驶时会出现起皮和卷带, 致使透层不完整, 起不到防水作用。下封层可采用拌和法或层铺法施工的单层式沥青表面处治, 也可采用乳化沥青稀浆封层等。
3.2 控制沥青路面空隙率, 防止或减少水分进入内部
据有关研究表明, 当路面实际空隙率为7%一14%时, 水容易渗入沥青混合料内部, 并在行车荷载作用下产生较大毛细压力而形成动力水, 是发生水损害的最危险孔隙率, 而4%5%的空隙率就认为是不透水的, 也就是说与水损害无关;大于12%的空隙率, 水很容易流走, 但必须要设置排水的结构层。据美国战略公路研究计划的调查, 沥青路面最合理的残留空隙率为4%。所以必须提高对空隙率重要性的认识, 迅速改变因片面追求平整度和担心构造深度而忽视对空隙率控制的现象。
3.3 提高沥青与集料的粘附性, 提高集料之间的粘结力
提高沥青与集料的粘附性和抗剥离性能, 是很久以来道路和沥青制造部门共同研究的课题。例如用一部分石灰、水泥代替矿粉, 或在沥青中添加少量环烷类高分子有机酸, 可以改善沥青与集料的粘附性。尤其是添加钙、铅、锰等各种类型的金属皂, 能够有效地提高沥青与集料的粘附性。近年来, 随着表面化学科学的发展, 各种表面活性材料的开发, 使各种抗剥落剂应运而生。添加抗剥落剂能改善和提高沥青混合料抗水损害能力, 但抗剥落剂 (液体和石灰添加剂) 对集料和沥青有选择性。因此, 不能轻易得出某种抗剥落剂不好或是劣质产品的结论, 应通过周密的试验设计来进行筛选。石灰是一种很有效的抗剥落剂, 但使用比较困难。
3.4 提高施工质量
施工前原材料的选用必须规格、均匀, 配合比设计必须严密, 而且注意防止集料的污染。在施工过程中必须注意沥青混凝土拌合的均匀性以及摊铺的宽度, 防止粗细集料离析。严格控制沥青混合料拌合温度、出场温度和碾压温度, 混合料拌合温度过高容易造成沥青老化, 沥青与集料的粘附性也会明显降低, 严重时会造成面层局部色泽不一致或路面过早老化破坏等现象。据国外有关试验数据表明, 沥青混合料的温度低于90℃, 实际上已不可能再被进一步压实。再者, 尽量通过使用高效配套的碾压设备、增加碾压遍数等提高压实度以减小空隙率, 空隙率大的位置滞留水越多破坏现象越严重。
3.5 严格控制超载车辆
公路管理部门应该按照《公路法》及交通部《超限运输车辆行驶公路规定》的要求对超载车辆进行强制卸载, 并在入口处设卡不让超载车辆进入高速公路。
4 结束语
高速公路沥青路面早期水损害的产生原因很多, 分析和防治相当困难。我国对路面水损害的研究还比较落后, 应该努力借鉴国外先进经验, 认真找出沥青路面水损害的确切原因, 因地制宜地采取处治措施。
参考文献
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