陳申江

摘 要：在通常條件下水破壞是瀝青路面破壞最主要的因素之一。因此，要消滅半剛性路面早期水破壞這一質(zhì)量通病，需要設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)管理各方主體各負(fù)其責(zé)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)松懈都可能給路面的質(zhì)量留下隱患。

關(guān)鍵詞：半剛性路面，水破壞，原因分析，防治措施

在通常條件下水破壞是瀝青路面破壞最主要的因素之一。高等級(jí)公路瀝青路面的破壞水主要來(lái)自地表水。地表水通過(guò)瀝青面層空隙或縫隙，或者由中央分隔帶等各種途徑進(jìn)入到路面結(jié)構(gòu)內(nèi)，若不能及時(shí)予以排除，就會(huì)浸濕各結(jié)構(gòu)層材料甚至路基上，使其強(qiáng)度下降，變形增加，承載力降低，使用壽命縮短。更為嚴(yán)重是，進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)層之間的空隙水分，在行車荷載的作用下，會(huì)成為高動(dòng)力的水流，沖刷層面材料并產(chǎn)生唧漿現(xiàn)象，使瀝青面層出現(xiàn)剝落、松散等病害，從而使整個(gè)路面結(jié)構(gòu)的使用性能迅速下降并破壞。因此，如何有效防治路表大氣降水向?yàn)r青路面內(nèi)浸滲，及時(shí)排除有可能滲入的水分，已成為高等級(jí)瀝青路面設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)工作共同的至關(guān)重要的課題。

1水破壞的表現(xiàn)形式以及內(nèi)因、外因

1.1表面層產(chǎn)生坑洞

由于表面層半開(kāi)級(jí)配瀝青混凝土的空隙率較大以及由于密實(shí)式瀝青混凝土的壓實(shí)度不夠和不均勻性大，使局部小面積的實(shí)際空氣率較大，降水過(guò)程中，雨水下滲的速度變慢并滯留在表面層瀝青混凝土的空隙中。在高速行車的作用下，每次產(chǎn)生的動(dòng)水壓力使瀝青從碎石表面剝落出來(lái)并導(dǎo)致路面破壞。

1.2表面層和中面層同時(shí)產(chǎn)生坑洞以及局部表面產(chǎn)生網(wǎng)裂和形變

當(dāng)表面層和中面層都是空氣率較大的半開(kāi)級(jí)配瀝青混凝土，而底面層為空氣率較小的密實(shí)瀝青混凝土?xí)r，降水過(guò)程中，自由水較易滲入并滯留在表面層和中面層內(nèi)。當(dāng)表面層是半開(kāi)級(jí)配、中面層為密實(shí)式瀝青混凝土?xí)r，降水過(guò)程中，自由水透入表面層后有較長(zhǎng)時(shí)間從中面層的薄弱處透入中面層，并滯留在表面層和中面層內(nèi)。大量快速行車使此兩層內(nèi)瀝青混凝土中部分碎石上的瀝青剝落，導(dǎo)致表面產(chǎn)生網(wǎng)裂、形變（下陷）和向外側(cè)推擠，或產(chǎn)生坑洞。

1.3唧漿、網(wǎng)裂、坑洞

水透過(guò)瀝青面層滯留在半剛性基層頂面，在大量高速行車作用下，自由水產(chǎn)生很大的壓力并沖刷基層混合料表層的細(xì)料，形成灰白色漿，灰漿又被行車壓唧到路表面，在灰漿數(shù)量大的情況下，可能立即產(chǎn)生坑洞。數(shù)量小的情況下，可使路面網(wǎng)裂或變形。

1.4車轍

自由水侵入瀝青面層后，使瀝青與碎石的黏結(jié)力減弱。在行車荷載作用下，滯留在面層下部的水使礦料，特別是粗粒碎石表面裹覆的瀝青膜逐漸剝落，使瀝青混凝土的強(qiáng)度逐漸損失，直至完全松散。在行車輪跡不但產(chǎn)生壓縮變形，更嚴(yán)重的是產(chǎn)生剪切形變，輪下松散的瀝青混凝土向兩側(cè)擠出，使輪跡帶下陷，同時(shí)向兩側(cè)鼓起，形成嚴(yán)重轍槽。

總之，產(chǎn)生水破壞的內(nèi)因一是Ⅱ型瀝青混凝土的空氣率較大；二是施工規(guī)范要求的壓實(shí)度太小，以及規(guī)范測(cè)定試件體積的方法有嚴(yán)重缺陷，使瀝青混凝土現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際空隙率過(guò)大；三是瀝青混凝土的不均勻性大，使現(xiàn)場(chǎng)局部空隙率更大；四是瀝青與碎石的黏結(jié)力不足；五是我國(guó)路面設(shè)計(jì)方法習(xí)慣上不考慮路面結(jié)構(gòu)排水和不設(shè)置有效防水層。瀝青路面產(chǎn)生水破換的外因是降水量、交通量和交通組成，以及行車速度，通常降水量大的多雨潮濕地區(qū)，水破壞現(xiàn)象較降水量小的半干旱和干旱地區(qū)嚴(yán)重；交通量大和載重車輛多的高速公路較交通量小和載重車輛少的高速公路更嚴(yán)重。

2減少瀝青路面水破壞的措施

2.1瀝青面層的各層都用空隙率不大于4%的密實(shí)瀝青混凝土。

不管瀝青面層是一層、二層還是三層，各層都應(yīng)該采用密實(shí)式瀝青混凝土，但專門設(shè)計(jì)的排水層不包括在內(nèi)?？够韺右矐?yīng)該是空隙率不大于4%的密實(shí)式瀝青混凝土。用密實(shí)式瀝青混凝土來(lái)顯著減少表面水透入面層結(jié)構(gòu)。

在具體選擇礦料級(jí)配時(shí)，除考慮不透水性外，還要考慮混合料的高溫抗永久形變能力，對(duì)表面層混合料則還要考慮抗滑性和增強(qiáng)抗裂縫能力。

2.2提高瀝青與礦料的黏結(jié)力要求

一旦水進(jìn)入瀝青混合料中，在快速重載車輛作用下容易產(chǎn)生瀝青剝落現(xiàn)象。為減輕瀝青剝落現(xiàn)象，改善瀝青混凝土的水穩(wěn)定性和耐久性，需增強(qiáng)瀝青與礦料的黏結(jié)力。筆者建議：對(duì)于用做中面層和底面層的瀝青混凝土，要求瀝青與礦料的黏結(jié)力不小于4級(jí)；對(duì)于用做表面層的瀝青混凝土，要求瀝青與礦料的黏結(jié)力不小于5級(jí)。

2.3提高壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，增加現(xiàn)場(chǎng)空氣率指標(biāo)

瀝青混凝土的壓實(shí)度對(duì)瀝青混凝土的物理—力學(xué)性質(zhì)有著至關(guān)重要的影響。配合比設(shè)計(jì)時(shí)空隙率為4%的同一種瀝青混凝土，在不同壓實(shí)度下的現(xiàn)場(chǎng)空隙率有明顯差別。在壓實(shí)度為96%時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)空氣率將接近8%，在壓實(shí)度為98%時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)空氣率將接近6%，前者的滲透系數(shù)將明顯大于后者。為了盡可能提高瀝青混凝土面層的不透水性，筆者建議，表面層的壓實(shí)度不小于98%，中面層和底面層不小于97%；現(xiàn)場(chǎng)空隙率標(biāo)準(zhǔn)為表面層不大于6%，中面層或底面層不大于7%

2.4路面結(jié)構(gòu)中設(shè)排水層或防水層

試驗(yàn)證明，一旦水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)層后，最好的辦法是在面層底部設(shè)置多孔隙瀝青混合料排水層，使水盡快排出路外，排水層宜直接鋪到邊坡面，必要時(shí)在處于土路肩內(nèi)的排水層頂面用土工布保護(hù)，防止土顆粒滲入排水層內(nèi)部。

防水層的目的：防止進(jìn)入瀝青表面的水繼續(xù)下滲到面層的下層及到達(dá)并滯留在基層頂面，避免其導(dǎo)致沖刷、唧漿和路面坑洞等水破壞。

建議將防水層設(shè)在表面層下面，可防止水滲入下層造成水破壞，也可防止表面層不均勻性大時(shí)，水往下滲透或動(dòng)力水被壓穿透表面層到下部面層中。由于此層既起防水作用，又使表面層與中面層牢固黏結(jié)在一起，所以起名為黏結(jié)防水層，幾年來(lái)，黏結(jié)防水層在多條高速公路上應(yīng)用，既有用SBS改性瀝青、SBR改性瀝青，也有用廢輪胎粉改性瀝青。同時(shí)在基層頂面用熱噴重交瀝青和單一尺寸碎石做黏結(jié)層。

2.5合理設(shè)置中央分隔帶和路肩的防、排水設(shè)施

在中央分隔帶或路肩范圍內(nèi)鋪設(shè)不透水或低透水性的防滲層，以達(dá)到防水阻滲、保護(hù)路面結(jié)構(gòu)的目的。防滲層的設(shè)置，應(yīng)與中央分隔帶或路肩排水結(jié)合起來(lái)，統(tǒng)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(cè)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(yù)制塊或石材等。需要引起注意的是，設(shè)置的防滲層或鑲邊路緣石與瀝青路面邊緣相接時(shí)，接縫應(yīng)填充密實(shí)，銜接緊密，以防雨水侵滲進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部。

路表水通過(guò)路面橫破向下側(cè)的中央分隔帶或路肩排流，再由中央分隔帶或路肩排水設(shè)施予以排除。

2.6及時(shí)修復(fù)瀝青路面局部破損，有效處治各種病害

瀝青路面在使用過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)裂縫、麻面、松散、坑槽、泛油、油包、擁抱、脫皮、啃邊等破損病害。若不及時(shí)有效地處治修復(fù)，將導(dǎo)致病害加重迅速擴(kuò)散，并引發(fā)路面滲水破壞，從而形成惡性循環(huán)，加速瀝青路面破壞。

針對(duì)路面使用過(guò)程中出現(xiàn)的不同類型的破損病害，應(yīng)認(rèn)真調(diào)查研究，分析病害形成的原因與后果，采取行之有效的技術(shù)措施，及時(shí)處治修復(fù)，以保持路面的完好狀態(tài)。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，半剛性瀝青路面早期水破壞，不僅與設(shè)計(jì)、施工等路面形成前的環(huán)節(jié)有關(guān)，而且與路面形成后的使用、養(yǎng)護(hù)和管理聯(lián)系緊密。因此，要消滅半剛性路面早期水破壞這一質(zhì)量通病，需要設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)管理各方主體各負(fù)其責(zé)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)松懈都可能給路面的質(zhì)量留下隱患。