沥青路面水损坏的预防

沥青路面水损坏的预防

刘智杰

刘智杰

南京凯盛开能环保能源有限公司

就目前沥青路面而言，雨水透入沥青面层往往是不可避免的。防止路面水下渗的办法，一是封（堵），二是排。现在的问题是沥青面层本身封不住水，基层又不透水，透层油或下封层也不能完全进入沥青层内部。所以关键问题是雨水一旦侵入后，如何让它尽快排出而不滞留在内。而我们的路面设计一般不考虑结构层内部的排水，相反在设计中埋置路缘石、现浇混凝土坡形护肩、更阻碍了路面渗水的排出（桥面上路面破坏尤为严重）。高速公路沉降严重的路段，水多集中在路面边缘，排水不畅通，而且养护部门对边坡采用浆砌片石进行了封闭式护面，反而阻碍了内部积水的排出。综合以上所述，很有必要对路面的防排水设计进行探讨。

1完善路面排水设计

由于路基路面排水设计不够完善，对路面排水设施不够重视，造成路面破损状况较为普遍。因此在公路路面设计时，应进一步完善路面排水设计。

在路面结构层中设置防水层、基层顶面设置封层，在沥青面层结构组合设计中，至少两层按密级配沥青混凝土设计或设置必要的隔水层，以减少面层渗水。在中央分隔带处设置纵横向排水渗沟，避免雨水及绿化浇水横向渗入路基，在中央分隔带内填土前采取复合土工膜铺地隔水；超高路段应采取设置中央集水井或将中央分隔带开口的设计方案。在挖方路段的排水尤其要注意边沟的深度，不但要排路表水，减少水在路面的停留时间，还应能让路面内部的水渗入边沟，以减少其对路面的破坏。

在中央分隔带或路肩范围内铺设不透水或低透水性的防渗层，以达到防水阻渗、保护路面结构的目的。防渗层的设置，应与中央分隔带或路肩排水结合起来，统一考虑。防渗层可以采用表层铺面型式，也可采用下卧埋置的下封式或侧封式，还可采用它们的组合型式。防渗层可选用沥青处治混合料或土工合成材料，水泥混凝土，浆砌混凝土预制块或石材等。需要引起注意的是，设置的防渗层或镶边路缘石与沥青路面边缘相接时，接缝应填充密实，衔接紧密，以防雨水侵入路面结构内部。

2加强施工管理

从面层考虑：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。

从层间考虑：下面层与基层之间必须浇洒透层油，沥青面层之间需涂粘层油，护肩、路缘石与沥青混凝土接触面之间也应涂粘层油。透层沥青宜采用经试验确定具有渗透性强、防水性好的煤沥青。粘层的沥青材料一般采用洒布型乳化沥青或采用快、中凝液体石油沥青。同时要求做好施工管理，减少施工过程中对透层油、粘层油的破坏。透层油使得基层材料中的毛细孔隙全部或部分被封闭，有一定的防水封闭作用，但有一点可以肯定，乳化沥青封闭基层后会防止路面渗水再次渗入基层。

从基层考虑：实践证明已经竣工通车的高速公路路面裂缝相当一部分是由基层引起的反射裂缝，路面开裂后如不及时灌缝，雨水进入面层中就会产生水破坏。通常情况下，采用提高基层抗拉强度，在面层与基层结合部位铺设土工布等以缓减半刚性基层材料的收缩应力。但基层的结合料如水泥，剂量太大易干缩开裂。宜采取规则切缝，缝内灌填沥青等适宜材料，缝上铺土工材料，然后再洒布透层油或做下封层。

3严格控制原材料规格

沥青路面的材料、集料规格，直接影响沥青与集料的粘附性能，直接影响到水损害的程度。所以应该加强对原材料的把关，每批沥青进场都要进行试验，保证沥青的粘度、延度、针入度等各项指标符合要求，对每批集料进场都要严格进行抽检、筛分。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。

沥青的选取选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度、针入度较小的优质国产或进口沥青。在条件许可的情况下，可在沥青中掺加各种类型的改性剂，以提高基性能指标。由于中碱性石料缺乏或某些指标不能满足路面用料的要求，集料的选用骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。设计中一般采用花岗岩等酸性石料，掺入一定量的抗剥落剂以提高沥青与石料的粘附性能，严格控制细集料含泥量也是提高沥青与碎石的粘附性的有力措施，同时应尽量降低骨料的含水量，也就是增强沥青混合料的抗水损害能力。

4采用新材料、新工艺

每一种沥青混合料，必然有一定的空隙率存在，或多或少都会遭到一定水的破坏，因此应尽可能采用新型防水材料在沥青面层表面涂上一层防水材料，形成不透水的薄膜封层，减少路面水在路面的滞留时间，使路面水尽快排到路基边沟，从而大大减少路面水的侵入，能使沥青面层中因降雨而聚集的水大大减少，减少水对路面的破坏。

下封层作为沥青路面结构层间结合料时的抗剪强度最大，作为粘结过渡层效果最好。下封层的作用效果明显优越于粘层、透层。它是由级配石料、沥青乳化液、添料、助剂，通过稀浆封层施工机械按比例集中投料、拌和并完成摊铺的一种细料式沥青混凝土薄层施工工艺，具有密级配、大油量的特点，粘结性和密封性都特别好。在摊铺沥青面层时可直接进行沥青路面的施工，下封层会在沥青混合料的高温及压路机的振动下进一步密实，真正起到粘结、密实、防水的作用。下封层宜采用层铺法表面处治或稀浆封层法施工，稀浆封层可采用乳化沥青或改性乳化沥青作结合料。

沥青玛蹄脂碎石混合料路面：细集料矿粉、沥青和纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂将骨架胶结一起，并填充骨架空隙，使混合料有较好的柔性及耐久性。SMA的结构组成可概括为“三多一少，即：粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料少”。

在混合料中加入纤维，是当前比较新型的施工方法。加入纤维后，纤维吸附及稳定沥青，使沥青的粘稠度和粘聚力增大，同时由于纵横交错的纤维加筋作用，使沥青混合料的整体性能力增强。浸水马歇尔试验，试验结果表明，加入纤维对沥青混合料的水稳性有改善作用，且纤维对普通沥青混合料的改善作用相对较大。这主要是因为纤维可以吸附部分沥青，从而增大沥青用量，提高沥青饱和度；并且使粘附在矿料上的结构沥青膜变厚，降低了水对沥青胶浆的侵蚀破坏作用，增强了沥青胶浆抵抗自然环境破坏的能力，使混合料抗水损害能力增强。

5加强公路养护管理

公路建成后，养护是关键。要延长沥青路面的使用寿命，必须加强路面的养护管理。雨后要及时补洞，补洞要规范、整齐，严格按照《沥青公路养护技术规范》要求及操作规程进行养护，把沥青路面的病害消灭在萌芽状态，避免雨水从病害处渗入，造成路基弹簧路面大面积破坏。

沥青路面在使用过程中，会出现裂缝、麻面、松散、坑槽、泛油，油包、拥包、脱皮、啃边等破坏病害。若不能及时有效地处治修复，将导致病害加重扩散，并引发路面渗水破坏，从而形成恶性循环，加速沥青路面破坏。

6加强反超限运输管理

近几年，公路发展迅速，交通量日益增长，超限超载车辆非常严重，直接影响到公路的使用年限。观察沥青路面水损害破坏发生的区域可以发现，沥青路面水损害破坏均发生在高速公路重车方向行车道上。经常可以看到，同一方向行车道严重破坏，而超车道完好如初。这就不难看出：显然沥青路面水损害破坏与车轮荷载的作用有关（轮载和交通量）。通常认为，汽车轮胎对路面的挤压搓揉作用以及轮胎与路面间的真空吸附作用加速了沥青膜从集料颗粒表面剥离的进程，并使自由沥青迁移到路表面，引起路表面泛油和推移变形。

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，加强反超限运输管理执法力度。在重要路口设点检查，不得让超载车辆进入高速公路，强行卸载，减少超限超载运输车辆对公路成的损坏，延长公路使用年限。

参考文献：

[1]任保欢主编，公路概论，人民交通出版社，2000

[2]对沥青路面水损害早期破坏的认识王端宜邹桂莲2005

[3]沥青混凝土的压实质量控制技术陈光和彭中清2007

[4]浅谈沥青路面水破坏的防治措施陈峰秦九林2004

[5]沥青混凝土路面工程病害及防治技术浅析晏刚2007