市政道路瀝青路面水損害成因分析及防治管控

崔 瑩

（廈門百城建設投資有限公司， 福建 廈門 361000）

0 引言

海翔大道（孚蓮路—公鐵立交段）主線全長約7KM，工程于2011年10月建成通車。經過幾年運營，路面已經出現龜裂、車轍、坑槽、不均勻沉降等病害，路面破損現象嚴重。根據現場調查分析，除交通流量大這一因素外，沿線路面雨水無法及時通過雨水口排放，長期積水也是造成路面出現病害的主要原因。在對路面早期損壞進行廣泛調查的基礎上,各國道路研究工作者發現瀝青路面早期損壞或多或少,或直接或間接與水有關。也就是說,水損害是其中一個關鍵因素。正確認識由于水損害引起的路面早期損壞所帶來的問題,有助于有效地提高了我國瀝青路面的質量,延長瀝青路面的使用壽命,降低路面養護成本,提高服務能力。加強對瀝青路面水損害分析也可以改進和發展現有的瀝青混合料設計與施工理論，以適應現有市政道路通行條件，更好地服務于我國市政道路建設。

1 瀝青路面水損害現象的類型與原理

(1)松散類主要包括麻、松、落粒。在裂隙水壓力作用下,瀝青面層表面會出現瀝青骨料表面剝落現象,使混凝土集料中的粘結力逐漸減小直至松動。最終形成面部或松動現象。在松散的地方,集料顆粒會逐漸脫落,產生不同尺寸的混凝土孔。

(2)裂縫類主要包括網裂。坑內半剛性基層粘結劑與路面上的孔隙水和裂隙水混合。在驅動載荷的反復作用下,高速動態水壓沖刷底座,形成砂漿并從裂縫中擠出形成淤漿現象;隨著基層材料的逐漸流失,表面逐漸喪失。地層也隨著底部空隙的形成而形成沉降和凈裂縫,然后發展成坑洼。

(3)變形類主要是指在車輛荷載作用下的車轍槽,引起表層水滯留,導致集料表面覆蓋的瀝青骨料逐漸脫落,從而降低瀝青混合料的強度，并導致完全松動。通過車輛荷載,不僅會導致路面壓縮變形的出現,而且會導致剪切破壞問題更加嚴重。其次,溝槽內會出現擠壓和網狀裂紋。

2 瀝青路面水損害的影響因素

(1)設計方案。級配不合理,孔隙率大,瀝青與集料之間的粘附力低,耐水性能降低。當排水設計時,如果設計不完善,則會造成路面表層排水暢通,導致道路面積長或蓄水時間長,使水通過滲透進入道路,造成破壞。

(2)施工質量。基材基面浮土,未能夠做到混合均勻。浮砂和浮灰清理得不夠干凈,在車輛荷載和雨水的共同作用下容易形成局部的沖刷現象,影響基座強度的形成。當表面層被構造時,過濕瀝青混合料與材料中過量雜質的混合將對瀝青與石料之間的粘結產生嚴重影響,從而對瀝青路面造成水損害。

(3)環境條件的影響。在對瀝青路面進行施工時,氣候條件也應考慮。當氣候寒冷潮濕時,水敏性很容易被破壞。路面施工后,溫度的變化改變了路面的水穩定性。其次,影響路面穩定性的另一個因素是交通荷載。荷載的大小和頻率影響路面的破壞程度。當車輛超載時,瀝青膜與添加材料、骨料和骨料之間的界面會發生剪切破壞,導致水的滲透,導致粘結力的喪失和水的破壞。

(4)公路養護的管理不足。如果在瀝青路面上出現水損害現象,且未能及時地采取有效的處理措施進行處理,那么這將會加速路面損壞的范圍和速度。除此之外,如果現存的車輛超限和超載運輸現象不能得到有效的遏制,那么將會加快瀝青路面的水損害程度，無法達到防治水損害的目的。

3 針對市政道路瀝青路面水損害現象的防治對策

3.1 采用合格的路用材料

(1)選擇最佳的瀝青材料集料用于施工，應嚴格保證碎石的質量,使其符合標準。采用機制砂施工。粗集料優先選用輝綠巖或玄武巖。

(2)采用較小酸值的改性瀝青,加強與集料的粘結。(3)添加具有長期有效的抗剝落劑。

3.2 施工質量控制

市政道路瀝青路面早期水損害除與設計、材料有關，也與施工質量的緊密相關。因此，施工質量控制是防治早期水損害發生的必須環節，做好施工的質量控制才能進一步地保證路面的質量。

(1)規范化進行路基施工。對壓實厚度控制要嚴格,爭取一次性壓實成功，并在混合料最佳含水量時進行壓實施工；選用“臺階層壓”方案對新路和舊路的結合部進行技術處理，須保證銜接部位的緊密度和密實度,接縫的平順、光滑、豎直和閉合。

(2)著重治療裂紋疾病。因重交通道路瀝青是避免路面出現溫度裂縫的最佳選擇，故選擇瀝青面層時，應優先選用重交通道路石油瀝青；采用馬歇爾穩定性試驗和集料篩分試驗，同時測定出瀝青用量的最佳值。

(3) 合理進行鋪壓。面層攤鋪的進行過程要嚴格把控，將攤鋪時的溫度范圍控制在 130℃至 150℃ 之間，采用多次碾壓，攤鋪的厚度保障均勻，以控制混合料的孔隙率；需要注意不得冒雨攤鋪，基層潮濕未干不得攤鋪；控制一次鋪寬在10m范圍之內，應該避免出現粗粒料離析；碾壓時應繼續遵循保持高溫、梯形迭進的原則，兼顧路面平整度與壓實度標準，防止發生早期水損壞。

3.3 強化運營期的管理與養護

市政道路運行過程中,水損壞主要發生在交通繁忙的車道上。以海翔大道為例，由于原海翔大道（公鐵立交—孚蓮路段）為連接島外四個區城市快速路，主要考慮通行小車及客車為主的交通路段。近年來，隨著廈門島內外一體化進程加快、廈漳泉同城化建設得到迅速發展，海翔大道定位由連接島外四個區城市快速路，發展為泉-廈-漳城市聯盟中的區域性快速通道，也是廈門島外主要貨運通道，本道路作為海翔大道的一個重要組成部分，現狀基本為重載車為主。交通量大、重車多，交通量增長迅速。交通組成變化、交通量以及道路定位的迅速增長，路面超負荷運營造成路面損壞。由于車輛荷載的作用及環境氣候的作用下,降低了路面的抗破壞性和耐水性,導致了谷物掉落、松動、車轍等病害的發生。因此,我們要求通過合理使用維護措施,避免嚴重的水損害。應采取預養護措施,管理后期維護和預防,嚴格控制超載和超限車輛,提高交通組織管理力度,減少輪胎摩擦擠擠的影響。瀝青路面其次,要合理地加強水的調節,在雨季期間應充分考慮排水設施的良好狀況。排水不暢時,應采用排水疏浚進行控制。路面出現初期輕微裂縫等病害時，可及時采取瀝青灌縫等處理措施，控制病害發展，延長道路使用壽命。

3.4 重點加強路政管理管控

近年來,隨著交通量的不斷增加和高速公路的快速發展,車輛超限和超載的現象屢禁不止,直接影響到公路的使用壽命。因此,需要嚴格按照《公路法》和《公路管理條例》對超載運輸車輛的要求,必須有效控制車輛超限。在貨物運輸的源頭上,為了減輕超載超載運輸車輛對公路造成的損害,延長公路使用壽命,在重要路口設置流量檢測點,對超載車輛應依法卸載。同時,要加強對道路周邊環境的管理,2011年底海翔大道該路段開放交通后，沿線地塊都在開發建設，施工土方車多，且都是依托本道路進出通行，承擔著沿線工地施工便道的功能。也是造成該段落路面出現嚴重病害的重要原因。因此，路政管理單位因依法加強對施工車輛管控，尤其是土方車輛管控尤為重要。保證施工車輛凈車上路，嚴禁污染路面及破壞排水系統,確保公路排水設施暢通,水路暢通。

4 結論

總之,路面破壞的重要因素之一是水,瀝青路面出現水損害的形式較為繁多,只有通過合理的分析和運用科學有效的防控措施,才能進一步提高市政道路的行車舒適性,提高瀝青路面使用周期,保證交通安全暢通。