市政道路沥青路面水损害成因及有效防治分析

阎 健

(太原市市政工程总公司，山西 太原 030000)



市政道路沥青路面水损害成因及有效防治分析

阎 健

(太原市市政工程总公司，山西 太原 030000)

介绍了公路工程中水损害路面结构的类型，分析了沥青路面水损害现象的产生原因，并从排水设施、结构设计、质量管理、超载控制等方面，提出了沥青路面水损害问题的防治措施，有利于延长公路的使用寿命。

沥青路面，水损害，排水设施，结构设计

在市政道路建设过程中，沥青混凝土路面得到广泛的应用，究其原因是由于其具有多种优点。然而，公路沥青路面中存在多种病害，最为常见的是水损害，相应的将会导致出现各种问题，如麻面、剥离以及掉粒松散等，造成对路面基层的损害，严重者引发路面龟裂等方面问题，最终引发沥青路基出现沉降、坍塌以及开裂等问题，直接影响着路面的使用质量与寿命。

1 沥青路面出现水损害的现象及其原因

现阶段，我国的公路工程中经常出现各种质量隐患，究其原因可以知道与水存在密切的联系，尤其是由水损坏所引起的。根据以往的工作经验，可以将水损害路面结构划分为以下几种类型。

1.1 松散类型

水损害路面最为常见的松散类型，主要表现为路面结构出现以下几个现象，如麻面、坑洞、掉粒以及松散等，究其原因主要是受到沥青公路面层存在缝隙水压力的影响，致使沥青膜出现严重的剥落现象。同时，由于混合料间的粘结力逐渐丧失，导致路面出现松软的状况，而后不断的涌现出各种路面的缺陷问题。

1.2 裂缝类型

路面由裂缝而导致的缺陷，具体表现为坑洞以及网裂等现象。当前我国现存的大部分的道路工程的主要材料为沥青混凝土，在实际施工过程中，主要是基层结合料，使得路面表层中的空隙与裂缝中存在下渗水问题。与此同时，由于不断的流失结合料，随之将会降低面层，逐渐的底部将会出现脱空状况，直至沉陷、坑洞以及网裂等现象的形成。

1.3 变形类型

由于路面结构需要反复的承受车辆的荷载，导致路面出现不同程度的变形，使得在粗集料表面上出现脱落裹覆沥青的现象，不仅使得混凝土出现变形，而且造成混凝土变得更加的松散。此种因素的影响下，会导致出现压缩变形、剪切破坏等问题，严重者会造成鼓起以及车槽网裂等现象。

2 水损害现象出现的具体原因

2.1 结构层内部排水问题

施工人员在开展市政道路沥青路面施工的过程中，通常比较重视路基与路界的地表的排水，为此也采用多种多样的措施。然而，施工人员往往将路面结构层的内部排水忽视掉。现阶段，我国绝大部分的市政道路应用半刚性的基层，也就由于这个原因的存在，导致在进行路面结构设计的过程中，对于路面的面层内排水缺乏足够的考虑，反之，由于砌筑式的路肩与浆砌挡墙存在，导致难以排除进入至路面结构中的水。

2.2 集料与沥青的粘附性能问题

受到沥青与集料本身的性质的影响，使得它们间的粘附性能受到影响，例如，矿料与沥青的化学成分，以及集料的含水量与含沙量等，都将对集料与沥青之间的粘附性产生影响，据相关的调查研究显示，在粘附性小于四级时，极容易造成沥青膜的脱落，导致市政道路的沥青路面出现水损害的问题。

2.3 评价指标不合理

通过采用水煮法，对集料和沥青间的粘附性进行评价缺乏科学性，究其原因由于未建立起路面水损害与沥青粘附性等级两者间的关系，采用水煮法的实验，所取得结果存在较大的主观性，此外，部分的细集料中含有砂，在粘附性方面不如沥青,但未对其做出评价。由于缺乏足够的水，某些时候难以进入，导致难以检验出来实际的沥青混合料的耐久性。

2.4 其他方面因素影响

由于市政道路建设的时间较长，路面出现不同程度的开裂，路面的老化加快水损害的发生，尤其是道路拥挤堵塞以及超载等，给沥青路面造成巨大的损害，同时，在气温变化的影响下，会产生冻融循环的作用。此外，路面还会受到以下多种因素的影响而出现腐蚀问题，如大气污染、车辆超载与酸雨等。

3 影响市政道路沥青路面水损害的主要因素

3.1 设计问题

在工程施工过程中，设计是不可或缺的工作，一旦工作中出现任何的质量问题，将会对工程的整体质量造成不利影响。比如，在开展设计工作过程中，一旦面层的混合料级配缺乏合理性，亦或者是孔隙率较大等，极容易导致施工的滞留时间过长，最终导致出现渗水破坏的现象。

3.2 施工问题

施工人员开展实际施工过程中，应当均匀的拌合基层材料，及时的处理干净基层表面存留的各种杂物，否则路面在雨水与车载负荷的影响下，极容易产生冲刷的现象。与此同时，施工人员应当严格的控制路面碾压的力度，否则，无论是出现碾压不足，还是碾压过度等问题，都将给路面基层强度造成不利的影响。与此同时，施工人员应当加强对技术控制，避免面层出现水损害的问题。

3.3 环境问题

气候条件在沥青路面的施工过程中，将会影响沥青路面的水稳定性，尤其是在寒冷潮湿的冬日，极容易引发水敏感性的问题。在施工结束之后，路面的水稳性还将会受到以下三个方面因素的影响，如：第一，温度循环；第二，冻融循环；第三，干湿循环。除此之外，水稳性还会受到交通荷载的影响，此外，荷载大小与频率还将会影响路面的破坏程度。受到超载轮压的影响，无论是沥青膜和集料界面间，还是集料和集料间将会形成剪切破坏，而后将会浸入水分，逐渐丧失粘结力，造成水损害问题的出现。

3.4 公路管理问题

一旦工作人员不能够及时采取有效的防治措施以处理好水损害问题，将会使得路面损害速度与范围不断的扩大。此外，工作人员应当科学合理的控制好当前的车辆超载问题，否则，沥青路面的水损害问题将会快速的蔓延。

4 防治市政道路沥青路面的水损害问题的具体措施

4.1 排水设施的完善

在城市排水系统中，城市道路的排水系统属于重要的组成部分，对于沥青路面的水损害的防治发挥着巨大的作用。通过路面的排水设置，从而以最快的速度排走路面上的雨水，既保证路面结构的稳定性，又保障行车的安全性。此外，就路面的表面排水而言，通过在路面上设置一定的横向坡度，从而快速的将路面上的积水排至路边的雨水口，紧接着经过雨水支管，将水排入至位于路面之下的雨水主干管内，最终将水排入至河流或者是保留水系中。

4.2 合理进行结构设计

在进行沥青路面的结构设计过程中，可以科学合理的应用组合式与柔性基层，从而能够有效的排出级配碎石基层内部的路面水分。与此同时，由于这一环节中沥青层厚度较大，加上增多的路径，有效的削弱渗入至基层的水分。因此，自由水在路面结构层的滞留时间不长，有效的避免发生水损害现象，从而防止路面出现自下而上的水损害现象，有利于促使市政道路的路面结构性能得到有效的改善。

4.3 加强对施工质量的控制

在进行市政道路施工过程中，应当从以下几个方面着手，切实的做好各项防治水损害的工作，一是施工人员应当严格的按照操作规范进行施工，加强对压实厚度的控制，最好能够在最佳的混合料的含水量时，一次性的完成压实工作，尤其是针对于新旧路的结合部位，则需要应用台阶层压的方式展开技术性的处理，为衔接部位的紧密性与压实度等提供重要保障，确保接缝紧密与平顺。二是应当重视加强防治裂缝病害的工作，在选用沥青面层时，应当优先考虑使用重交通道路石油沥青，对温度裂缝进行有效的防治。通过开展集料筛分试验等，从而测定出最佳的测量用量。

4.4 控制超载车辆

作为城市的主要道路，市政道路的建设具有重要作用，在发挥着为通行服务功能的同时，更为重要的展现出城市的风貌。因此，公路管理相关部门与交通管理的相关部门，应当严格的遵循法律规定的各项要求，加强对车辆超载的控制。对于超载的车辆，应当对其采取强制性的卸载措施，市政道路中严厉禁止超载车辆的通行。其中，通过在入口位置设关卡，从而控制好超载的车辆，避免其对路面造成破坏。

4.5 提升集料与沥青间的粘附性

为了能够对水损害进行有效的防治，既要提升集料与沥青间的粘附性，又要提高集料与集料之间的粘附性。其中，可以通过采取在沥青中添加钙铅以及锰金属皂，或者以石灰与水泥代替矿粉，促使集料与沥青间的粘附性得到有效的提升。随着科学技术的发展，不断加快开发与利用多种类型的活性表面材料，随之产生抗剥落剂。通过应用抗剥落剂，能促使沥青混合料的抗水损害的能力提升，然而抗剥落剂对沥青与集料具有较高的选择性，只有经过严密的实验设计后，才可以采用抗剥落剂。

5 结语

市政道路的沥青路面出现水损害的问题，受到多个方面因素的影响，如材料、设计以及施工质量等。因此，施工单位应当重视加强对施工环节的有效控制，积极采取有效的措施以防治水损害问题。同时，施工人员需要清醒的认识到防治水损害问题是一项综合性过程，仅从单方面进行水损害的防治是不现实的，还需要相关的工作人员深入的研究防治沥青路面的水损害问题的有效措施，为沥青路面的使用质量与寿命提供重要保障，保障我们的公路事业的发展。

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On reasons for water damage on asphalt roadbed in municipal roads and its prevention

Yan Jian

(TaiyuanMunicipalEngineeringCorporate,Taiyuan030000,China)

The paper introduces the types for the roadbed structures by the water damage in the road projects, analyzes the reasons for the water damage on the asphalt roadbed, and points out the prevention measures for the water damage from the drainage facilities, structural design, quality management, and overloading control, so as to prolong the life span of the roads.

asphalt roadbed, water damage, drainage facility, structural design

1009-6825(2017)07-0130-03

2016-11-03

阎 健(1974- )，男，工程师

U416.217

A