沥青路面水损害防治措施.doc

1、沥青路面水损害防治措施摘要：水损害是沥青路面较为常见的早期损害之一，为了更好地应对路面病害以及延长沥青路面的使用寿命，有必要对沥青路面水损害防治措施进行分析研究。在分析水损害形成机理的基础上，本文主要从材料与结构设计方面、路面施工质量方面、道路运营管理方面着重进行探讨沥青路面水损害的防治措施。 关键词：沥青路面；水损害；形成机理；防治措施 Abstract：Water damage is one of the early damage in asphalt pavement. In order to better respond to the road surface disease as w

2、ell as to extend the life of the asphalt pavement, it is necessary to analyze the Prevention Measures of Water Damage of Asphalt Pavement. Based on the analysis of the formation mechanism of water damage, this paper mainly discusses the prevention measures from materials and structural design, the q

3、uality of road construction, road operations management. Key words：asphalt pavement; water damage; formation mechanism; prevention measures 中图分类号：U416.217 文献标识码：A 文章编号： 0 前言 随着公路建设的发展，公路里程和等级也不断提升。截止 2011 年底，高速公路的总里程已经达到 8.5 万公里。沥青路面由于具有其独特的优点而广泛应用于高速公路建设中。然而，沥青路面的水稳定性比较差，在水的作用下容易产生松散、脱落、坑槽等病害，严重影响了

4、高速公路的行车安全和使用寿命。 沥青路面的水损害破坏是指沥青路面在水分存在的条件下，经受温度胀缩和交通荷载的反复作用，一方面水分逐渐渗入到集料与沥青的界面上，降低沥青与石料之间的粘附性能；另一方面水分的浸泡或动水压力作用等原因，使沥青膜剥离脱落，导致集料间粘结力的损失，引发沥青路面破坏1-3。沥青路面水损害的产生不仅会缩短路面的使用寿命，降低路面的使用性能，而且直接影响了公路的服务水平。因此有必要对沥青路面水损害的防治措施进行分析研究。 1 沥青路面水损害形成机理 沥青路面水损害机理分析不仅是提出防治措施的基础，也是分析水损害原因的出发点。沥青路面水损害的形成机理3-4可以分为四个阶段，具体如

5、下： （1）在开始阶段，地下水或大气降水等水分逐渐侵入到沥青与集料的界面上，以水气或水膜的形式存在，降低沥青与集料之间的黏附性能；（2）在自然环境或者车辆荷载的反复作用下，动水压力使沥青膜与集料的粘结性能进一步恶化，并开始剥离； （3）当粘结力不断地减小，不足以维持沥青与集料形成一个整体，集料开始松散、脱落； （4）沥青路面出现一系列病害，公路服务等级和水平降低。 以上是沥青路面水损害的形成机理，预防处治主要包括：设计预防、施工预防、养护期预防三个阶段。只有每个阶段能严格控制质量，才能更为有效地防治沥青路面的水损害。 2 沥青路面水损害防治措施 本文主要从材料与结构设计方面、路面施工质量方面、

6、道路运营管理方面三个角度提出了沥青路面水损害的防治措施。 2.1 材料与结构设计方面 2.1.1 选用合适的沥青与集料 沥青路面设计中，沥青与集料的选择是一个重要环节，必须根据路面功能要求选用合适的沥青与集料，保证施工用的沥青与集料之间有良好的粘结性能。沥青与矿料的化学成分组成、沥青的粘性、矿料的含水量与含泥量等都是影响粘结性能的主要因素5。例如沥青与碱性矿料的粘结力较好，而与酸性矿料的粘结力往往较差6。但在公路建设中，由于考虑到路面的耐磨抗滑的要求或者地方矿料的供应，也会选用一些酸性矿料。同时，不同地区气候特征的差异，应该选择不同粘度的沥青，提高沥青的地区与季节适应性。 2.1.2 优选沥青

7、混合料级配 根据沥青混合料级配的不同，路面结构中的空隙也会有不同的程度，水分对路面的作用也会因此产生差异。可以说，沥青混合料级配类型是路面水损害程度的重要影响因素7。一般来说，密级配的沥青混合料空隙较小，透水性差，水分很难侵入到沥青混合料内部，水损害现象比较少；开级配的沥青混合料，结构空隙比较大，水可以在这些空隙中自由流动，也不会产生太大的水损害；而对于断级配的沥青混合料来说，由于在空隙中容易产生动水压力或毛细水作用，往往会产生较为严重的水损害破坏。因此，路面材料应尽可能避免选用断级配沥青混合料，这样有利于控制好路面施工的空隙率。 2.1.3 完善路面排水系统 路面结构排水系统能够快速排除路面

8、、地表的水分，可以从源头上减少水损害的产生。很多道路只注重路线线形、路面结构等主体部分的设计，而往往忽略了路面排水系统设计。下雨过后，路面积水严重，逐渐渗入路面结构，在交通荷载作用下，导致沥青路面产生病害。中央分隔带排水系统不完善，雨水流经中央分隔带渗入到路面结构层内部，最终导致水损害产生。此外，部分道路的排水沟、边沟、桥涵等设计未构成完整的排水系统，造成排水不畅，直接危害着路基、路面的强度和稳定性。路面积水主要是由于路面平整度控制不严、路基压实不均匀或者排水不畅引起。首先需要对路面排水系统的重要性提高认识，做好每一个环节排水设施的设计，充分利用路段地形和天然排水系统，形成完整的排水系统。 2

9、.2 路面施工质量方面 2.2.1 减少沥青混合料离析 由于施工条件和技术的限制，离析是道路工程施工过程中的一大控制难点。沥青混合料的离析主要包括运输离析和温度离析两大类。无论是运输离析还是温度离析都会严重降低路面施工质量，造成部分路面空隙率过大而出现透水。拌合站和施工地点相隔过远，沥青混合料在运输过程中，容易由于堆料、装卸料方式不当产生的集料的离析，导致沥青混合料不均匀。沥青混合料的摊铺温度、厚度和速度也要进行严格的控制，例如一般的热拌沥青混合料的摊铺速度宜控制在 2m/min6m/min 之间，SMA 混合料宜控制在 1m/min3m/min 之间，以防止沥青混合料在摊铺环节产生离析现象，降低路面的施工质量。 2.2.2 提高基层施工质量 基层是面层的支撑，其施工质量直接关系到面层的平整度和强度形成。通常来说，基层的设计厚度在 20cm 左右，为了达到强度要求，需要进行分层摊铺和碾压8。基层材料的选用也是这一环节的关键，上基层最好采用水泥稳定碎石，透层油可以采用非离子型乳化沥青1,3，使透层油能够渗入到基层，形成一个渐进性的过渡层，提高面层与基层之间的整体强度，也可以有效防止水分进入基层。同时尽量缩短两层施工的间隔时间，避免出现上刚下柔的分离结构，提高半刚性基层的整体强度和水温稳定性。