市政道路瀝青路面水損害成因及有效防治

王子冉

（合誠工程咨詢集團股份有限公司， 福建 廈門 361009）

0 引言

近幾年在對市政道路路面施工管理過程中，現場施工中及通車后發現部分地區的瀝青路面不時發生翻漿、坑槽乃至大面積破損的情況，對道路行車的安全造成了嚴重的影響,對這些道路的損害情況進行調查分析可知，這些損害大部分是由于不同程度的水侵蝕影響的。尤其是廈門地區，廈門市屬東南沿海亞熱帶海洋性氣候，全年溫濕多雨，多年平均氣溫20.9℃，降水豐富，據1950年至1992年間廈門市氣象局的統計數據結果顯示，這43年間的降雨量平均值高達1160.1mm,其中5月至9月為雨季，此外臺風對降雨量的影響也十分巨大。因此，道路水損害是廈門地區的市政道路質量早期損壞的一個重要因素。正確認識由于水損害引起的路面早期損壞所帶來的問題,采取行之有效的措施，做好市政道路瀝青路面水損害現象的防治工作，這個是我們路橋工作者的一個工作重點。本文將對市政道路的瀝青路面的水損害成因及有效防治措施進行分析和探討。

1 瀝青路面水損害成因

瀝青路面水損害的成因可以分為外部因素和內部因素。

1.1 瀝青路面水損害的外因

（1）設計方案。道路設計及方案的不足體現在路面的排水系統設計上。當下的市政道路工程中所設計的瀝青路面排水系統，主要集中于路基范圍和路界地表，半剛性基層中，路面結構內部的排水需求沒有被充分考慮，因而內部排水受到阻礙，水分和空氣便經孔隙滲透于礦質集料中，在外部車輛的荷載作用和表面張力下，早期瀝青路面水損害發生的概率大大提升。

（2）環境條件。一方面，處于潮濕寒冷的環境狀態時，瀝青路面會產生水敏感性而遭到破壞；路面施工結束之后，溫度的變化會造成干循環及凍融現象循環，這都會影響到路面的水穩性。影響路面水穩性的另一個因素是交通荷載，荷載的頻率和大小也會對瀝青路面造成破壞。車輛超載后，瀝青膜和加料界面之間、集料和集料之間都會形成剪切破壞，導致水分的下滲，促使瀝青的粘結力喪失，進而產生水損害的現象。

（3）道路養護。在瀝青路面已經出現了水損害的相關狀況之后，若不及時進行處理，將會加劇損害的范圍及其速度；除此之外，如果對車輛超限超載進行及時的限制和控制，也會導致瀝青路面水損害程度加劇。

1.2 瀝青路面水損害的內因

（1）施工用料。進行道路建設時，瀝青路面的選材沒有被充分考慮。首先，建設用的集料顆粒粗細不一。集料中含有的礦物質有其獨特的化學性質及晶體結構，比如富含憎水基或親水基，因此，其本身對水的吸附能力會對瀝青的剝落產生較大的影響。其次，集料的化學性質、表面積、孔隙尺寸會影響瀝青混合料的穩定性。粘性較強的瀝青因含有多種極性物質，抵抗置換能力常比弱粘性瀝青強，抗水性能也較好。此外，瀝青混合料的孔隙率大小不一，會造成路面高低不平，凸凹起伏，雨天容易積水，進而導致路面的水損害問題。

（2）施工質量。一方面，在市政道路面層施工時，材料中雜塵過多、瀝青混合料攪拌不均、集料過潮都會影響石料與瀝青的粘結，使瀝青路面發生水損害。另一方面，在瀝青路面施工中，操作人員對路界和路基的地表排水較為重視，卻忽視了一個關鍵的因素——道路結構層內部的排水。在我國，市政道路路基大多使用的是半剛性的基層，在做路面的結構設計時，路面面層的內部排水很少被考慮到，而普遍設置了一些漿砌擋墻、砌筑式路肩等，路面結構中滲入水的排出受阻，久而久之便產生了水損害。

2 瀝青路面水損害的相關預防治理措施

2.1 外部防治

（1）加強道路的管理和養護。 要加大后期養護技術及資金的投入，并調動全民保護路面。市政道路養護過程中，資金支持具有極大的幫助，如果物力、人力、資金不到位，將導致養護過程中的問題不能得到及時解決。在道路建成后，及時發現瀝青路面病害，進行有效維修和養護，能夠有效根除病害。比如瀝青路面常出現的裂縫、坑槽、積水、松散、脫落等問題，若得不到及時的處理，路面損害的程度將會加大，并產生惡性循環，最終會導致道路無法通車。所以，我們需要提高市政道路的養護和管理意識，進而增強道路的使用壽命，積極消除瀝青道路的破壞因素。因此，我們要對瀝青道路做好合理規劃，防治與養護維護，及時發現問題，及時維修。

（2）瀝青道路面設計。在其設計過程中，要重點設計路面結構，采用合適的組合方式或柔性基層。可以把碎石用作級配碎石，使水分能通暢地排出，并可用碎石做過渡層，使水分在進入半剛性基層前就從碎石層排出，從而減少表面受到的侵害。瀝青層應設計足夠的厚度，以增加水分排出的有效路徑，緩解水分對瀝青路面的損害作用。這可以有效避免水在結構內的長時間滯留導致的水損害現象。此外，要合理設計瀝青混合材料的孔隙率，根本地杜絕水損害現象的發生。

2.2 內部防治措施

（1）選用標準的路用材料。首先，選擇合格的集料進行施工，不一味迷信玄武巖。其次，對石屑質量做好嚴格的要求，減少其含泥量，用機制砂施工，總之一定要保證其符合新修訂的規范。礦粉可以選用石灰巖砂粉，禁止以酸性石料做石屑；瀝青要采用酸值較小、針人度較小改性瀝青，以加強其和集料的粘結度；抗剝落劑要采用長期有效的或摻加了消石灰的抗剝落劑。要達到有效地防治路面水損害的效果，就要提高集料間的粘附性以及集料和瀝青間的粘結力，而瀝青與集料粘附性的有效提高，主要的辦法就是添加少量的鈣、鉛、錳等各種不同類型的金屬皂、環烷類的高分子有機酸，或用水泥、石灰代替礦粉于瀝青中。在此背景之下，抗剝落劑應運而生。抗剝落劑雖然對瀝青和集料有較高的要求，但它確實可以有效改善瀝青混合料的抗水損害能力。在抗剝落劑使用之前必須要對其進行周密的實驗模擬和設計。

（2）提高施工質量。瀝青混凝土的每個施工環節以及階段，從材料、配合比、基層，到混凝土，再到最后的碾壓、成型，均需實行嚴格的規范化管理，以保證各施工環節踏實到位，尤其是瀝青混凝土的拌制、運輸、碾壓、接縫處理等質量控制工作，更需嚴格把關。作為路面面層施工的關鍵工序，也是最后一道工序——碾壓，要保證充分地壓實，如果碾壓不充分，那么將會導致剩余空隙率偏大，碰上降雨后，雨水便會入滲。因此，在對瀝青混凝土面層進行碾壓時，要保證壓實充分，在壓實過程中要采用匹配的壓實機器，比如大噸位的振動壓路機和膠輪壓路機，都提高壓實度；在壓實中，用最大理論密度進行控制，也能達到理想空隙率，盡量地減小壓實后剩余空隙率。

3 結束語

市政道路的瀝青路面因水造成的破壞是其最常見的破壞之一。瀝青路面的水損害產生原因是來自各個方面，既有內因也有外因。這種損害嚴重影響了城市的道路交通的正常運行，給人們的工作、學習和生活帶來很多不便。找出水損害的成因，進行有效的水損害防治是城市道路管理和建設的重要任務。

[1]劉宗耀.市政道路瀝青路面水損害研究[J].建筑工程技術與設計,2016.

[2]王纏偉.市政道路瀝青路面水損害成因及防治[J].建筑工程技術與設計,2017.