公路工程沥青路面水损害的危害及防治措施研究

郑建明 李亚卓

（江西省交通设计研究院有限责任公司）

公路工程沥青路面水损害的危害及防治措施研究

郑建明 李亚卓

（江西省交通设计研究院有限责任公司）

沥青路面水损害作为沥青路面的常见病害形式，不仅会降低沥青路面的结构强度，缩短沥青路面的使用寿命，同时也会直接影响沥青路面的安全通车。本文针对沥青路面的水损害问题，首先概述了水损害的主要危害及其成因，进而提出了防范沥青路面水损害的可行措施。

沥青路面；水损害；原因；措施

沥青路面的水损坏主要是指沥青路面由于水分的渗入，在交通荷载的作用下，会对沥青路面空隙中的水分产生动水压力以及真空泵吸等反复循环作用，致使进入沥青路面混合料内部的水分逐步渗入沥青与集料之间的界面，并最终造成沥青丧失对于集料的粘附性，因而会使沥青膜在集料表面的脱落，并进一步造成沥青路面出现松散、唧浆、坑槽等一系列病害，导致沥青路面使用寿命的下降。现阶段沥青路面的水损坏已经成为沥青路面早期病害的主要形式，对于沥青路面的使用功能也会造成严重的不良影响。因此，必须深入分析沥青路面水损坏的产生原因，进而积极的采取措施防治沥青路面水损坏问题的发生蔓延。

1 公路工程沥青路面水损害的主要危害

水分在进入沥青路面之后，受到沥青混合料材料结构特性的影响，有可能滞留于沥青路面结构层中，在冻融循环或者是交通荷载的作用下，有可能会产生一系列的病害问题，影响沥青路面的正常使用，降低沥青路面的使用寿命，这些危害主要表现在以下几方面：

（1）造成沥青路面出现网裂或者是下陷问题。沥青路面中的水分渗入沥青混合料结构内部之后，由于在动荷载作用下对混合料反复的冲刷会造成沥青混合料强度的降低，并进而造成沥青路面出现开裂，裂缝的出现则进一步加剧了水分渗入路面结构内部，造成水损害问题的严重。

（2）沥青路面的水损害会造成沥青路面的唧浆。由于进入沥青路面的水分最终会进入面层与半刚性基层的层间位置，在动荷载的泵吸作用下会对基层产生强烈的冲刷，造成基层的损坏，同时产生白色泥灰浆，造成沥青路面出现严重的唧浆问题。

（3）在沥青路面出现严重影响行车安全的坑槽问题。沥青路面的自由水在进入沥青混合料内部之后，在动水压力的作用下会造成沥青在集料表面的剥落，因而会造成沥青与集料的粘附性降低，严重的会造成沥青混合料的松散，诱发沥青路面出现坑洞问题。

（4）导致沥青路面出现严重的辙槽。由于水分的侵入会造成沥青混合料的松散，并导致沥青混凝土材料强度的丧失，在车轮荷载的作用下会对松散区域的沥青混凝土产生剪切应力，并导致松散的沥青混凝土向两侧挤出，在沥青路面上形成严重的辙槽。

2 沥青路面水损害产生原因分析

（1）对于沥青路面水损害的评价指标选择不科学。当前我国公路工程试验规程中对于沥青路面水损害的评价方法一般选择水煮法、水浸法，虽然试验条件相对较为简单，但是在评价水损害方面的准确性与可信度较差。

（2）沥青与集料的粘附性能较差。集料与沥青之间的粘附性能，直接关系到沥青混合料的抗水损害能力。但是现阶段在沥青路面工程施工过程中由于施工质量控制不严格，导致用于沥青混合料拌和生产的集料中的针片状含量、含泥量以及粉尘较多，导致集料与沥青之间的粘附性能大幅降低，水分渗入后就会出现水损害问题。

（3）混合料的配比设计不当。在沥青混合料配比设计阶段，为了确保沥青混合料具有一定的构造深度以满足抗滑性能的要求，要求沥青混合料必须具有一定的空隙率，通常情况下空隙率一般都需要控制在6%以上，但是如果施工阶段控制管理不严格，导致空隙率过大，特别是空隙率在8%～12%左右，就会造成沥青路面水分侵入面层，造成路面出现水损害问题。

（4）沥青路面的排水设施不当。现阶段在公路工程路面排水设计上，对于路面排水重视不足，特别是缺少必须的沥青路路面层间排水设施，导致沥青路面经常存在层间水聚集的问题，如果路面结构内部的水分不能够自由的排出，则会造成沥青路面出现水损害的问题。

3 沥青路面水损害防范措施研究

（1）提高沥青混合料的水稳定性。通过采取措施提高沥青混合料的水稳定性，也可以有效的避免沥青混合料水损害问题的发生。针对沥青混合料的水稳定性能，可以重点在以下几方面着手：尽可能的选择粗糙以及洁净的集料，进而在集料表面形成粗糙的构造，增加沥青对于集料的整体裹覆；由于沥青一般呈酸性，而集料一般呈碱性，因此应该选择粘附性好的沥青以及碱性石料；在沥青混合料的配比设计阶段，对于粘附性较差的集料，例如玄武岩或者是花岗岩，应该通过添加抗剥落剂或者是生石灰等，提高集料与沥青的粘附性。通过这些措施，强化集料与沥青之间的粘附性，避免水损害问题的发生。

（2）优化沥青混合料的级配设计。根据相关的试验研究表明，空隙率8%-12%的沥青混合料最容易造成水分的渗入，因此应该通过调整沥青混合料的级配，将沥青混合料的空隙率控制在合理的水平。通常情况下，密级配沥青混合料的空隙率一般在6%以下，可以有效的避免水分的渗入，对于密级配作为沥青路面的上面层材料。而开级配沥青混合料由于结构空隙较大，水分可以自由的流动，也不会出现水分的积聚，因此一般也不会出现严重的水损害问题。主要是对于间断级配的沥青混合料，由于容易造成空隙中出现动水压力或者是毛细水压力，因此也最容易出现水损害问题。在沥青混合料的配比设计中应该针对间断级配进行重点的控制，通过控制材料质量、使用外掺剂或者是调整路面结构等措施来避免水损害问题的发生。

（3）完善沥青路面的排水系统设计。完善沥青路面的排水系统设计是避免沥青路面水损害问题最为直接有效的措施。在沥青路面设计过程中，应该严格按照《公路排水设计规范》中的相关要求，设置必要的沥青路面层间排水设施。可以在面层两侧设置排水的碎石盲沟及时排除沥青路面层间水。此外，在沥青路面结构设计过程中，可以优先考虑使用大粒径透水性沥青碎石作为柔性基层，这样既可以提高沥青路面的抗车辙能力，同时也能够有效的作为排水层及时的排除层间水，进而避免由于层间水分造成沥青路面出现水损害问题。

（4）强化沥青路面工程施工质量以及养护管理。在沥青混合料的施工过程中，应该注意控制沥青混合料的施工温度，并确保沥青混合料的压实度，以免由于压实度不合格造成沥青混合料的空隙率过大。同时应该做好面层与基层之间的封层以及头层的施工，避免沿着沥青路面下渗的水分造成对基层顶面的冲刷，加剧水损害问题的发展。在沥青路面的养护管理上，应该严格按照《沥青公路养护技术规范》对沥青路面进行养护维修，重点对于沥青路面的各种裂缝以及坑洞，应该及时的填缝或者是修补，避免由于这些病害造成水分的大量进入，缓解沥青路面水损害问题的蔓延发展。

4 结语

沥青路面的水损坏作为当前我国沥青路面早期病害的主要形式，对于沥青路面的正常使用有着非常不利的影响。由于造成沥青路面出现水损坏的原因多种多样，因此必须在总结分析沥青路面水损坏产生原因的基础上，对沥青混合料在材料质量、配比设计、施工管理以及养护维修等方面进行有针对性的处理，避免水损坏问题的出现影响公路沥青路面的正常通车。