高等级公路沥青路面水破坏的原因

祁丽娟

(黑龙江龙捷市政轨道交通工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150090)

高等级公路沥青路面水破坏的原因

祁丽娟

(黑龙江龙捷市政轨道交通工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150090)

介绍了高等级公路沥青路面水破坏的原因。

等级公路；沥青路面；水破坏；原因

1 结构层厚度与骨料类型的选择

我国沥青路面早期损坏，还有一个致命的原因就是沥青混合料类型与路面结构层厚度不匹配，由于集料最大粒径过大，大粒径集料偏多，因而造成混合料容易离析、压实困难、空隙率偏大，导致松散、泛油、剥落和坑洞等早期损坏。

《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ-032)规定：上面层沥青混合料的集料最大粒径不宜超过层厚的1/2中、下面层及联结层的集料最大粒径不宜超过层厚的2/3。我国规范在集料最大粒径上未做明确的定义。从关于砂粒式沥青混合料、细粒式沥青混合料一直到特粗式沥青碎石的定义中可以看出，最大集料粒径似乎就是混合科命名外径尺寸，如细粒式 AC-10和AC-13的最大集料尺寸分别为9.5 mm和13.2 mm，中粒式AC-16和AC-20的最大集料尺寸分别为16 mm和19 mm，这与规范中表7.1.2的定义是一致的。按照规范的规定，上面层沥青混合料不宜小于集料最大粒径的2倍，中、下面层不小于1.5倍，按这些规定计算，AC-13集料最小厚度为2.6 mm，AC-16集为3.2 mmAC-25做为中下面层为3.8 mm。

我国的沥青路面表面层采用AC-16、AK-16或SMA16，与常用的4 cm路面厚度不匹配，达不到理想的压实效果，是我国沥青路面产生早期破坏的重要原因之一。沥青表面层的功能主要为抗磨耗，同时也要抗老化。因此可以选用优质沥青和集料，采用3 cm厚度最经济，但3 cm的面层只能选用集料最大粒径9.5 mm的混合料。

2 沥青与矿料的粘结力

一旦水进入沥表混合料中，在快速重载车辆作用下容易产生沥青剥落现象。为减轻沥青剥落现象，改善沥青混凝土的水稳定性和耐久性，需要增强沥青与矿料的粘结力。对于用做表面层的沥青混凝土，通常要求用有高磨光值的硬质岩石料在已建成高速公路上使用过的硬质岩石料有玄武岩、安山岩、闪长岩、花岗岩、砂岩和灰绿岩等。经验证明，这些岩石与沥青的粘结力都较差，往往只有三级，能达到四级的不是太多，但由于改善后也没有达到理想的要求，即使沥青混合料抗水害能力严重不足，有的即使采用了抗剥落剂，但质量甚差，它其是许多胺类的抗剥落剂，一般在温度100 ℃以上就会遇热分解、挥发，在拌和、贮存、运输、铺筑过程中都在分解，以后使用过程中长期效果不好，即使使用了抗剥落剂的工程照样发生水破坏。使用消石灰和水泥做抗剥落剂效果会好一些，但主要还是要选择与沥青粘结力好的石料是重要的。

3 路面结构层设置排水层和防水层

我国高速公路沥青混凝土基层一般做得很厚，普遍在15～18 crn，许多本身空隙率甚大，是透水型的，规范要求至少有一层不透水的I型密级配沥青混凝土，一般安排在中面层。但由于许多高速公路虽然采用AC-25I型，但集科粒径较大，离析比较严重且厚度较薄，实际上起不到封水作用。下面层现在大都采用AC-30或25-I型，不仅空隙率过大，而且层厚太薄，离析严重，非但不能封住水，相反成了积水及积浆的场所。我国路面基层普遍采用半刚性基层，也是不透水的，上面渗入的路面水和冰冻地区春融期融化的水容易在基层表面，成为浮浆(有的路段在雨季挖开可看到浮浆层有10 mm厚)，近年来对半刚性基层的强度要求越来越高，越来越致密，尤其是二灰碎石比水泥稳定碎石透水性更差。这种客观条件就可能造成水滞留路面结构层中，造成水破坏就是不可避免的，因而设置排水层和防水层就是有必要的。

防水层的目的是为了防止进入沥青表面层的水继续下渗到面层的下层及到达并滞留在基层顶面，避免其导致冲刷、唧浆和路面坑洞等水破坏。防水层设在厚沥青面层下面，只能保护基层不受冲涮等水的侵害，不能保护其上各个沥青层不受水侵害，鉴于当前我国高速公路建设中，很多人担心沥青层薄了容易破坏，愿意用厚沥青层。在这种情况下，为了防止水渗入下层造成水破坏，可考虑将防水层设在表面层下面。

从我国沥青路面的早期破坏来看，往往表面水还没有来得及渗透到中层或下层，表面层或中更层就开始破坏。因此，如果在较厚沥青面层(如两层)下面设置排水层，在某些情况下在水还没有来寻及渗透到排水层前，上面的沥青混凝土层可能已开始破坏，排水层可能起不到明显作用。防止基层受水冲刷的防水层也有同样的问题。只有在沥青面较薄的情况下，排水层和防水层才能有效地减轻基至消除水破坏。

通过以上的分析我们得知，沥青路面发生水破坏的原因是多方面的，必须从设计和施工两个矿面采取多种措施，才能解决路面早期水破坏，使水破坏现象降到最少，建议从以下几个方面采取措施：

(1)沥青面层各层都用空隙率不大于5%的密实型沥青混凝土；

(2)提高沥青与矿料的粘结力要求；

(3)提高压实度标准，增加现场空隙率指标；

(4)在路面结构中适当地设置排水层和防水层。

当然，沥青混凝土的矿料级配和碾压温度变异性大以及混合料离析，使竣工沥青面层从颗粒组成、沥青含量到密实度和空隙率都显著不均匀，为也是产生水破坏的一个重要原因，应在施工中加以认真解决。

U416.217

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1008-3383(2017)08-0107-01

2016-12-25