谈高速公路沥青路面水损害的原因及防治措施

1、    谈高速公路沥青路面水损害的原因及防治措施    姜聚欣摘 要：针对高速公路沥青路面的水损害问题，分析了造成沥青路面水损害的主要原因，从沥青混合料的级配组成、路面压实度、空隙率、路面排水、水稳定性等方面提出了具体的防治措施。关键词：沥青路面；水损害；路面排水；密实度造成沥青路面水损害破坏的原因非常复杂，大体上可以归结为沥青混合料空隙率过大、压实度不足、路面渗水、路面厚度偏薄不均匀、沥青混凝土混合料抗水损害能力不足、排水设施不完善等。一、表面层沥青混合料的级配组成确定适用于当地自然气候条件的沥青混合料级配组成是非常重要的，由于影响路面早期损害的因素很

2、多，对沥青混合料级配的要求要保证设计出的混合料有稳定的集料骨架，较强的内摩阻力，使混合料有足够的能力抵抗温度变化产生的变形。同时要求混合料经过适当的压实可以得到适当的空隙率，以保证混合料的密水性。表面服务特性则要求混合料较粗糙，铺筑的路面有一定的构造深度。从施工角度要求考虑混合料的施工均匀和压实后的空隙率要求，以及路面摊铺厚度和集料最大粒径的合理搭配，沥青面层能否达到这些使用要求，与所用沥青、沥青混合料的类型和性质，以及沥青面层的厚度有密切的关系，应该根据各种混合料的特性来选择合适的面层结构。回顾我省早期修建的沈大、沈抚、沈阳绕城高速公路都采用了i型密实式沥青混凝土，路面渗水很少，并没有发生水

3、损害破坏现象，但构造深度较小达不到抗滑要求。后来设计规范路面构造深度作为抗滑性的一项主要技术指标要求，所以在以后修建的高速公路表面层都用了ak-13抗滑表层级配。随着构造深度的增大，空隙率也随着增大，设计空隙率往往在6%以上，路面实际空隙率在10%以上，成为渗水的半开结构。后来一些部门对级配作了各种调整，尽管在理论上有很多优点，但有些受级配和油石比的波动影响比较敏感，稍有变化容易造成不均匀，实际效果并不理想。二、提高路面压实度，减小空隙率压实度不满足设计要求是早期水损害最普遍的原困，据研究，当设计空隙率为4%，沥青路面空隙率在8%（压实度96%时）以下时，沥青层中的水在荷载作用下一般不会产生水

4、压力，不容易造成水损害。路面压实度不足，空隙率高于8%，就容易渗水，引起路面破坏。因此，在施工中对沥青混合料压实度的质量控制应引起高度的重视。实际工程调查中，以铁四高速公路路面压实度为例，按马歇尔密度控制，根据抽检试验数据可以看出，很多路段压实度不足，这是由于马歇尔密度控制路面压实度造成的。57km路面压实度尽管均满足规范96%的压实度标准，无一不合格，但如果用最大理论密度92%去衡量，有35%的密度不合格。若用93%的最大理论密度去衡量，则有60%不合格。三、路面排水水是路面水损害破坏的主要自然因素，现在的问题是沥青面层本身是透水的，即使是很致密的级配，也难免会由于沥青混合料摊铺时的离析而局

5、部透水。因此，雨季水进入沥清面层内部是不可避免的。但是过去在路面设计中，一般不考虑路面结构层内部的排水问题，相反普遍设计了埋置式路缘石，阻碍了渗入路面内部水的排出，特别是平顺路段和凹曲路段，埋置式路缘石使路表水不能从边缘迅速排出，反而阻挡路表水形成局部积水，这个问题在桥面上表现特别突出。因此做好路面排水应引起设计部门的高度重视，建议从以下几个方面考虑路面排水问题：（一）路面设计时必须考虑沥青混合料内部层间水和缝隙水的排出问题，保证渗入路面内部水能排出路面。可在路面中、下面层边缘紧贴路缘石设置15-20cm宽的纵向排水盲沟，盲沟中加设土工布，铺筑碎石层，上面覆盖沥青表面层。碎石层纵向每隔3-5m

6、设一个出水口，出水口处的埋置式路缘石下部预留排水通道，使渗入面层内问的水沿纵向排水盲沟排出路面。（二）开展级配碎石柔性基层和沥青碎石性基层的研究，我国高速公路普遍采用的半刚性基层，也是不透水的，渗入路面的水容易积聚在基层表面，形成浮浆。基层要不要考虑透水性能，是一个值得研究的问题，现时为更好地解决路面排水问题在我国对柔性基层的研究和应用已经很有必要了。（三）做好中央分隔带的排水，避免绿化浇水横向渗入路基。如果不能保证排水，可以考虑不设绿化带。（四）保证路表排水，挡水式路缘石滞留在路面上形成积水，在排水不畅的弯道和凹曲线底部，可不设路缘石，做好路肩和边坡防护。（五）加强路面层间结合，防止水的渗入

7、，粘层油可以起到保证各沥青层共同受力和防止水渗入下一个结构层的作用。因此，各沥青层之间必须设置粘层油，并且保证粘层油的施工质量。四、提高沥青混合料水稳定性水损害是由于水的侵入而导致集料上沥青膜剥落造成路面松散破坏。为满足路面抗滑性能对集料质量的要求，面层集料多采用抗磨光性能好的酸性或中性集料，但这些集料与沥青的粘附不好，致使沥青混合料的抗水损害能力严重不足。在沥青中添加抗剥落剂是提高沥青路面抗水损害能力的有效方法。但在沥青中添加抗剥落剂和矿料存在一个融合性问题，沥青、矿料确定后选择什么样的抗剥落剂最有效，必须按试验规程严格进行评价。国外普遍采用消石灰改善沥青与石料的粘附性，取得了很好的效果。美国、目本和我国规范都把掺入1%-2%消石灰或水泥作为改善沥青粘附性的第一措施。因此，在采用与沥青粘附性不好集料时，首先应考虑采用消石灰作为改善沥青粘附性的措施，另外，在混合料配合比组成设计时，应对沥青混合料的抗水损害与石料粘附性试验合格，双重合格才能认定路其抗水损害能力合格。参考