山东省枣庄市公路管理局市中公路局
摘要：沥青路面的破坏形式主要表现为沉陷、车辙、推移和开裂。目前，一般认为疲劳开裂、车辙和低温开裂是导致路面结构破坏的最主要的损坏模式。但近几年来，另外一种破坏形式---水损害逐渐引起人们的重视。因为它已严重影响了沥青路面的使用寿命。为此本文对枣庄市境内的高等级沥青路面水损害原因进行调查、分析和研究。
关键词：沥青路面；水损害；研究与防治
一、水损害产生的原因
1、路面压实度不足
2、排水系统不健全
3、沥青混合料的水稳定性差
压实度不足是早期水损害最普遍的原因。研究表明，热拌沥青混合料4％～5％的空隙率是较密实的，其水稳定性较好。在实际施工过程中，空隙率设计值为3％～5％，当施工完毕空隙率为8％，运行2年后可认为能达到设计值。若路面压实度不足，空隙率高于8％，就容易渗水，从而引起路面松散。研究表明：空隙率在8％～12％之间的路面是水损害最容易发生的区域，小于8％水不容易进去而大于12％的水很容易流出。
京福高速枣庄段沥青路面上面层级配采用AC-16B型，其级配比部颁规范中AC-16I型粗，上面层空隙率大、易渗水。而原路面没有设计排水结构层，只是希望在上面层和下面层之间排水，同时在路肩上设置了盲沟，通过碎石盲沟将上、中面层的水排出。事实上有上面层渗入的水无法从碎石盲沟排出，而长期滞留在路面中或通过中、下面层空隙或裂缝渗到中下面层。在车轮荷载作用下部分路面水变成了有压水，特别在夏季水温升高，这又加剧了沥青膜的剥离，造成路面松散脱落。
在施工前如能控制好沥青混合料的水稳定性，这样能大大增加沥青路面结构的抗水害能力。目前测试方法有浸水马歇尔实验、真空饱水马歇尔实验以及冻融劈裂实验。
二、水损害的破坏机理
所谓沥青路面水损害破坏，是指沥青路面在存在水分条件下，经受交通荷载和温度胀缩的反复作用，水分逐步浸入到沥青与集料的表面上，同时由于水动力的作用，沥青膜渐渐地从集料表面剥离，并导致集料与集料之间的黏粘结力丧失而发生的路面破坏过程。沥青路面的水损害破坏的机理，可以从破坏的发展历程看出：
--在开始阶段，水分浸入沥青与集料的界面，以水膜或水气的形式存在，影响沥青与集料的粘附性；
--在反复荷载的情况下，沥青膜与集料开始剥离；
--渐渐地集料开始松散、掉粒；
--最后形成坑槽。
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三、水进入路面的途径
1、通过面层裂缝进入结构层内部半刚性基层沥青路面易产生裂缝和反射裂缝，裂缝给水进入路面结构提供了通道。
2、通过结构层粒料间的空隙渗水
3、施工期间积水
施工期间遇上雨季或冲刷路面时造成局部积水，无法排出路基外，结构层一直处于水的浸泡状态。
总体来看，路面浸水直接导致了路面的早期破坏，并引发了其他类型的病害；而当路面出现其他病害破坏以后，遇水浸入会加剧、加速路面的破坏。
四、防治措施
从水损害发生的原因和破坏机理来看，要避免水对路面的破坏，主要做好三个方面的措施：封水、排水和提高沥青与石料的粘附力。
1、改进路面结构层的设计，解决抗滑性能要求与水稳定性矛盾的一个有效的方法是采用沥青马蹄脂碎石混合料（SMA）结构。SMA是由沥青马蹄脂填充间断级配碎石的碎石骨架组成的混合料。由于间断级配的碎石骨架在表面形成大的空隙，构造深度大，有良好的抗滑性能；同时由于沥青马蹄脂充分填充，混合料内部的空隙率很小2％～4％，SMA基本上不透水的有点可是沥青路面的水稳定性得到很大的改善。
2、设置路面结构防水层和排水层，是阻止水渗入基层的有效措施。防水层与国外的应力吸收膜中间层相似。在基层顶面洒过透层油后，再洒2.0kg/平方米～2.4kg/平方米是SBS改性沥青。为避免改性沥青膜遭到破坏，再洒10mm～20mm的碎石，碎石与碎石互不接触，漏黑的面积约为40％。
3、建立渗水排水通道，使结构层内的水迅速排出路基。一是在硬路肩下设置碎石垫层或盲沟；二是在只铣刨行车道基层时，在开槽外侧设纵向碎石或单一粒径沥青大碎石盲沟，并设横向PVC排水管，将渗入其中的水及时排出。
4、提高沥青膜与石料的粘附力，当采用花岗岩、砂岩等酸性石料时，应加入石灰、水泥等材料来提高沥青与石料的粘附力。
5、加强沥青结构层的层间连接。进行下层结构施工前，一定要将表面浮土清扫干净，适度湿润，洒水不能过多，松散的部分要即使剔除；在稳定料基层上进行结构层施工时将表面和松散颗粒浮土清扫干净，基层与面层接合处喷洒透层油后，加做防水层，或喷洒粘层；在面层之间洒粘层油进行层面连接。通过上述处理，各结构层整体连接在一起，层间连接紧密，对受力和防止损害都具有非常好的作用。河北石黄高速公路在路面施工时，分层摊铺的水泥稳定碎石层间喷洒了1：0.5的水泥浆，取芯十分完整，两层连接紧密，非常接近一层摊铺的效果。
五、结束语
做好防水、排水处理和加强路面结构层间的接合力是防止水沥青路面的水损害的有效措施，本文主要结合本地区公路的实际和笔者自身多年从事养护和施工的经验，提出几点看法，供广大技术人员探讨。
作者简介：
姓名：郭伟工作单位：枣庄市公路管理局
论文作者:郭伟
论文发表刊物:《基层建设》2016年7期
论文发表时间:2016/7/8
标签：路面论文; 沥青论文; 碎石论文; 面层论文; 结构论文; 空隙论文; 沥青路面论文; 《基层建设》2016年7期论文;