瀝青混凝土路面水損害原因及預防措施

　　一、 概述
　　瀝青混凝土路面具有表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、振動小、噪聲低、施工期短、養護維修簡便、適宜于分期修建等優點，因此獲得越來越廣泛的應用。在高速公路的建設中，我國的絕大部分高速公路都采用瀝青混凝土路面。隨著國民經濟快速、協調發展，我國道路交通量日益增大，車輛迅速大型化且嚴重超載，使公路路面面臨嚴峻的考驗。現有高速公路的有效服務時間普遍未能達到其設計使用年限，常常在通車2至3年后便出現了較為嚴重的早期破損現象。在當前公路建、養資金嚴重不足的情況下，研究瀝青路面的早期破損原因及防護具有特別重要的現實意義。
　　瀝青路面的破壞形式主要表現為車轍、低溫開裂和疲勞開裂，從60年代以來，幾乎大多數與瀝青路面研究有關的課題也集中在這三大破壞形式上。近年來，另外兩種破壞形式--水損害和反射裂縫也逐漸引起人們的注意，也已形成世界性的問題。　　　　
　　二、瀝青混凝土路面水損害產生原理淺析
　　雨水通過瀝青面層空隙或縫隙，或者由分隔帶或路肩滲入到路面結構內，若不能夠及時予以排除，就會浸濕各結構層材料甚至路基土，使其強度下降，變形增加，承載力降低，使用壽命縮短。進入路面結構層之間空隙中的水分，在汽車輪動態荷載的作用下，成為高孔隙水壓力和高流速的水流，使瀝青粘附性降低并逐漸喪失粘結力，水分逐漸滲入瀝青與集料的界面上，瀝青膜從集料表面脫落（剝離），瀝青混合料出現掉粒、松散，繼而形成瀝青混凝土路面水損性坑槽。從而使整個路面結構的使用性能迅速變壞。
　　三、 混凝土路面水損害產生的原因及相應預防措施
　　1、路面排水系統不健全。
　　國內部分高等級公路沒有設計排水結構層，只是希望在上面層和中面層之間排水，同時在路肩上設置了碎石盲溝，通過碎石盲溝將上、中面層間的水排出。事實上，由上面層滲入的水，無法從碎石盲溝排出，而長期滯留在路面中或通過中、下面層空隙以及裂縫滲到中、下面層。在車輪荷載作用下，部分路面水變成有壓水，特別在夏季，溫水加劇了集料上瀝青膜的剝離，造成路面松散脫落。
　　因此，應合理設置中央分隔帶和路肩的防、排水設施。如在中央分隔帶或路肩范圍內鋪設不透水或低透水性的防滲層，以達到防水阻滲、保護路面結構的目的。
　　防滲層的設置，應與中央分隔帶或路肩排水結合起來，統一考慮。防滲層可以采用表層鋪面型式，也可采用下臥埋置的下封式或側封式，還可采用它們的組合型式。防滲層可選用瀝青處治混合料或土工合成材料，水泥混凝土，漿砌混凝土預制塊或石材等。需要引起注意的是，設置的防滲層或鑲邊路緣石與瀝青路面邊緣相接時，接縫應填充密實，銜接緊密，以防雨水侵滲進入路面結構內部。 
　　路面水通過路面橫坡向下側的中央分隔帶或路肩排流，再由中央分隔帶或路肩排水設施予以排除。 擔負路面水排泄任務的中央分隔帶或路肩，應為可能滲入路面結構內部的水分留出向外滲排的通路，避免水分被長時間積滯在路面結構內部無法排出而造成破壞。中央分隔帶或路肩內的這種滲排通路上的填料，應采用透水性好的材料，如細粒含量少的粗粒土，瀝青或水泥處治開級配粗集料等。路面邊緣外設有路緣石時，為防止路緣石阻水，宜考慮采用多孔隙的瀝青或水泥處治開級配碎（礫）石材料做路緣石。一般情況下，針對瀝青面層和基層范圍內的滲入水，考慮設置向外滲排的通路。設有下封層時，可只針對下封層以上范圍內的滲入水。
　　2、 壓實度不足是早期水損害最普遍的原因。
　　研究表明，熱拌瀝青混合料4%～5%的空隙率就認為是不透水的，也就是說與水損害無關。大多數瀝青混合料設計空隙率為3%～5%，當施工完畢，大多數要求達到92%的最大理論密度，也就是說，空隙率為8%，2～3年后，可以認為是達到了設計空隙率。路面沒有壓好，空隙率高于8%，就易滲水，就會引起路面松散。研究表明：空隙率在8%～12%之間的路面是水損害最容易發生的區域，小于8%水不容易進去，而大于12%水很容易流走，但必須要設置排水的結構層。
　　因此，瀝青混凝土面層施工時，應進行充分壓實，盡量減小壓實后的剩余空隙率，并在施工過程中現場對這一指標進行跟蹤檢測。對于瀝青混凝土面層的壓實度標準，應適當提高瀝青混凝土面層施工過程中的壓實度控制標準，尤其是表面層的壓實度控制標準，以使瀝青面層在施工過程中得到更充分壓實，盡量減小剩余空隙率。建議瀝青混凝土面層施工過程中的壓實度控制標準，在原來的基礎上再提高1個百分點，表面層提高兩個百分點。這就是說，高速公路、一級公路、城市快速路、主干路，表面層98%，其他各層97%。瀝青面層施工過程中，建議增設現場壓實后剩余空隙率這一檢測指標。關于這一指標的控制標準，建議按照所采用瀝青混合料類型的馬歇爾試驗技術指標中空隙率的規定高限值來控制表面層。
　　3、瀝青路面存在其他原因引起的裂縫、車轍、坑槽等病害。
　　瀝青路面在使用過程中，會出現裂縫、麻面、松散、坑槽、泛油、油包、擁包、脫皮、啃邊等破損病害。若不能及時有效地處治修復，將導致病害加重擴散，并引發路面滲水破壞，從而形成惡性循環，加速瀝青路面破壞。因此應及時修復瀝青路面局部破損，有效處治各種病害。