高速公路瀝青路面水損害成因及防治

杜龍義

（邢臺市高速公路管理處，河北 邢臺 054001）

0 引言

瀝青路面具有表面平整、堅實、無接縫、耐磨損以及養護維修方便等特點，廣泛應用于高速公路建設中。然而瀝青路面早期損壞的現象普遍存在，如松散、坑槽、車轍等，此類問題直接影響道路的使用壽命。其中水損壞是危及路基路面最突出、損害最嚴重的病害。在分析病害成因時，應首先查看有無水損害。水損害是路基、路面病害處治必須考慮的問題，應引起重視。本文將分析常見的水損害造成的路面病害形式以及應對措施。

1 瀝青路面破損分類

瀝青路面破損分為裂縫類、松散類、變形類和其他類共4類。

（1）裂縫類

路面出現裂縫未及時封堵，雨水下滲后，在行車輪胎的強力泵吸作用下，基層的灰漿被吸出，導致基層破碎松散、瀝青層破壞而下沉，形成龜裂、不均勻裂縫。

（2）松散類

施工時路面空隙率大，在投入使用后會出現透水，成為路面坑槽的誘因之一。路基強度不足或輕微病害沒有得到及時處理，會造成局部網裂、松散，在交通荷載、雨水等作用下會形成坑槽。

（3）變形類

變形類病害主要是車轍，即渠化交通的道路在行車荷載的作用下，路面發生的不可恢復的永久變形。瀝青路面的車轍主要發生在高溫季節，其形成機理是剪切流動變形。

（4）其他類

在地凍較深的地區，冬季由于冰凍作用將水分提升到路面基層而結冰引起凍脹，到春季融化時，過多的水分使路基濕軟，造成翻漿，引起路面損壞。

2 高速公路瀝青路面水損害成因

2.1 龜裂和不規則裂縫的成因

瀝青路面龜裂和不規則裂縫產生的首要原因是路面材料、施工等造成瀝青路面孔隙率大，空隙中的自由水沖刷瀝青，導致瀝青剝落；其次是瀝青材料黏附性差而導致瀝青剝落，產生裂縫且呈網狀交織。路面塵埃等雜物混入裂縫，加劇了裂縫的發展，在荷載作用下，形成路面龜裂和不規則裂縫病害。

2.2 路面坑槽的成因

（1）瀝青路面透水，這主要是因為施工時瀝青路面的空隙率過大，在投入使用后，成為路面坑槽的誘因之一。

（2）路基強度不足或因輕微病害沒有得到及時處理，造成局部發生網裂、松散，在交通荷載、雨水等的作用下形成坑槽。

（3）車輛或機械設備漏油，尤其是柴油等溶劑，侵蝕瀝青路面，或局部瀝青老化、脫落，使瀝青混合料離析，瀝青剝落，造成路面局部松散，進而形成坑槽。

（4）由于基層表面處理不干凈，存在浮土或雜物，施工后，在瀝青混凝土面層和基層之間產生了夾層，雨后有水侵入時，就有可能形成囊包，由于車輛的不斷碾壓，造成路面的強度降低，直至損壞形成坑槽。

2.3 車轍的成因

瀝青路面的車轍是在行車道路延伸方向車輪集中通過位置上生成的連續的縱向變形。產生原因是瀝青混合料熱穩定性不足：

（1）礦料級配不好，細集料偏多，集料未形成嵌鎖結構；

（2）瀝青用量偏高；

（3）瀝青針入度偏大或瀝青質量不好，雨水滲透侵蝕基層表面的粉料，使其軟化而形成車轍。

2.4 凍脹、翻漿的成因

地凍較深的地區，冬季由于冰凍作用將水分提升到路面基層而結冰引起凍脹，到春季融化時，過多的水分使路基濕軟，造成翻漿。在瀝青結構層較薄、孔隙率較大、未設置下封層和沒有采取結構層內排水措施時，將促使雨水下滲，加速翻漿形成。

3 高速公路瀝青路面水損害的防治

瀝青路面水損害的主要原因是水，應從路面設計、排水設計、施工材料、施工工藝等方面綜合考慮，同時應加強巡查，及早發現，采取預防性養護手段及早處理。還要加強交通管控，嚴控超載車輛。

3.1 重視路面材料的配合比

水損壞一直是瀝青路面面臨的一個難題。目前新型材料不斷開發，瀝青質量不斷提高，在采用優良材料筑路的同時，必須重視配合比的控制?，F行規范要求瀝青混凝土的設計孔隙率為3%～5%，以防止水侵害。在這一孔隙率條件下，即使降水侵入表層，也會因水的張力使自由水形成水膜，阻止其繼續下滲入基層，避免因油石比過大而造成車轍、泛油等病害。

3.2 加強排水系統的設計

完善排水系統可以有效防止瀝青路面遭到水侵入而破壞。因此必須重視路面排水系統的設計和施工，通過設置路肩和中央分隔帶排水系統，可以有效排除路面積水。在路面和基層之間設置下封層，能夠有效阻止基層水分的滲透，確保路面穩定。

3.3 加強施工工藝控制

瀝青路面結構層由面層、基層、底基層、墊層等組成。其中面層直接承受車輛輪胎荷載反復作用和自然因素影響?；鶎邮窃诿鎸右韵缕鹬饕兄刈饔玫慕Y構層。應當通過加強施工工藝控制來預防水侵害。應該從原材料上就加強控制，尤其是瀝青、粗集料、細集料、礦粉等材料必須符合規范要求。在施工前優化配合比設計，通過試驗段確定各項參數，嚴格基層驗收程序；施工過程中必須嚴格控制瀝青混合料的溫度，按照試驗段確定的機械設備組合施工；精心處理接縫；及時檢查驗收，施工過程中嚴格控制交通。通過施工前、施工中、施工后各方面的嚴格管控，能有效地避免水損害的出現。

3.4 積極開展預防性養護

養護人員應當加強道路巡查，做到及早發現，及早處理。要重視日常養護，及時全面地掌握路基路面排水系統的狀況，雨季及時疏通排水系統，保證路面無積水，以有效減少水損害的發生。另外，要定期對路面進行無破損檢測，通過對各項數據和指標的分析，掌握道路的實際狀況，為科學決策提供有效的數據支持。應運用數據庫系統，建立路面動態管理系統，提高養護管理的科學性，為資金的合理使用提供科學依據。

4 高速公路瀝青路面常見水損害的處理措施

4.1 裂縫的處治

目前處治瀝青路面龜裂、不規則裂縫的一般方法為乳化瀝青稀漿封層、瀝青混合料中修罩面等。用玻璃纖維布處治瀝青路面龜裂、不規則裂縫是近幾年來國內發展很快的一項新技術。該技術施工工藝簡單，養護費用低廉，材料來源廣泛，防止龜裂、不規則裂縫的效果較好。使用這種工藝處理瀝青路面，可以延長路面使用年限，提高養護質量，降低養護費用。這種技術不但適用于處治瀝青路面龜裂、不規則裂縫，同時對路面老化嚴重路段或因施工管理不善而產生的路面脫粒都有一定的補救效果，對于石灰土基層的反射裂縫也有一定的防治效果。

4.2 坑槽的維修

坑槽的維修方法分為熱拌材料修補法和冷補料修補法。熱拌材料修補法按修補材料可分為現場拌和型和集中拌和現場加熱型。冷補料修補法可分為常溫混合料修補和低溫混合料修補。常溫混合料生產簡單，能夠長時間存儲，運輸便利，可及時、迅速處理瀝青路面的病害，防治病害蔓延擴大，這些優點是熱拌瀝青混合料無法比擬的，因此其社會效益明顯，該技術目前已經比較成熟。

4.3 車轍的處治

車轍按損壞程度分為局部車轍、較重車轍和嚴重車轍三種。對于局部車轍，可用銑刨機翻松車轍表面一定深度，將廢料清理干凈，然后噴灑黏層瀝青，采用和原路面相同的瀝青混合料鋪筑，充分壓實，恢復路面橫坡，周圍接茬處理熨平。對于已經穩定的較重或嚴重車轍，可按照局部維修的方法進行操作。對于行車道表面因車輛行駛而產生的車轍，應將面層銑刨清除，然后重新加鋪面層。對于基層強度不足、水穩定性不好的路段，應對基層局部下沉部分進行補強或將損壞的基層挖除，重新鋪筑。

4.4 凍脹和翻漿的處治

對于路面局部翻漿，應挖除廢料并重新鋪筑。對于路面成型不好、雨雪水下滲引起的基層表面輕度發軟或凍脹，可于春季水分蒸發后，修正平順，促使其成型。對于因排水不好引起的病害，應首先完善排水措施，比如設置盲溝等，或采取水穩定性好的墊層、基層，重新修復路面。

5 結語

高速公路瀝青路面的常見病害大多與水損害有關。要防治瀝青路面的水損害，必須嚴抓基層施工質量，嚴格進行路面原材料的選擇、路面配合比設計、機械設備配置、排水系統設置、日常預防性養護等各方面管理，并建立動態管理系統，及時掌握路面基本狀況，合理采取施工技術措施，及早治理病害，才能有效延長路面的使用壽命。

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