祁麗娟

(黑龍江龍捷市政軌道交通工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150090)

高等級公路瀝青路面水破壞的原因

祁麗娟

(黑龍江龍捷市政軌道交通工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150090)

介紹了高等級公路瀝青路面水破壞的原因。

等級公路；瀝青路面；水破壞；原因

1 結(jié)構(gòu)層厚度與骨料類型的選擇

我國瀝青路面早期損壞，還有一個致命的原因就是瀝青混合料類型與路面結(jié)構(gòu)層厚度不匹配，由于集料最大粒徑過大，大粒徑集料偏多，因而造成混合料容易離析、壓實困難、空隙率偏大，導(dǎo)致松散、泛油、剝落和坑洞等早期損壞。

《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ-032)規(guī)定：上面層瀝青混合料的集料最大粒徑不宜超過層厚的1/2中、下面層及聯(lián)結(jié)層的集料最大粒徑不宜超過層厚的2/3。我國規(guī)范在集料最大粒徑上未做明確的定義。從關(guān)于砂粒式瀝青混合料、細(xì)粒式瀝青混合料一直到特粗式瀝青碎石的定義中可以看出，最大集料粒徑似乎就是混合科命名外徑尺寸，如細(xì)粒式 AC-10和AC-13的最大集料尺寸分別為9.5 mm和13.2 mm，中粒式AC-16和AC-20的最大集料尺寸分別為16 mm和19 mm，這與規(guī)范中表7.1.2的定義是一致的。按照規(guī)范的規(guī)定，上面層瀝青混合料不宜小于集料最大粒徑的2倍，中、下面層不小于1.5倍，按這些規(guī)定計算，AC-13集料最小厚度為2.6 mm，AC-16集為3.2 mmAC-25做為中下面層為3.8 mm。

我國的瀝青路面表面層采用AC-16、AK-16或SMA16，與常用的4 cm路面厚度不匹配，達(dá)不到理想的壓實效果，是我國瀝青路面產(chǎn)生早期破壞的重要原因之一。瀝青表面層的功能主要為抗磨耗，同時也要抗老化。因此可以選用優(yōu)質(zhì)瀝青和集料，采用3 cm厚度最經(jīng)濟，但3 cm的面層只能選用集料最大粒徑9.5 mm的混合料。

2 瀝青與礦料的粘結(jié)力

一旦水進入瀝表混合料中，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，需要增強瀝青與礦料的粘結(jié)力。對于用做表面層的瀝青混凝土，通常要求用有高磨光值的硬質(zhì)巖石料在已建成高速公路上使用過的硬質(zhì)巖石料有玄武巖、安山巖、閃長巖、花崗巖、砂巖和灰綠巖等。經(jīng)驗證明，這些巖石與瀝青的粘結(jié)力都較差，往往只有三級，能達(dá)到四級的不是太多，但由于改善后也沒有達(dá)到理想的要求，即使瀝青混合料抗水害能力嚴(yán)重不足，有的即使采用了抗剝落劑，但質(zhì)量甚差，它其是許多胺類的抗剝落劑，一般在溫度100 ℃以上就會遇熱分解、揮發(fā)，在拌和、貯存、運輸、鋪筑過程中都在分解，以后使用過程中長期效果不好，即使使用了抗剝落劑的工程照樣發(fā)生水破壞。使用消石灰和水泥做抗剝落劑效果會好一些，但主要還是要選擇與瀝青粘結(jié)力好的石料是重要的。

3 路面結(jié)構(gòu)層設(shè)置排水層和防水層

我國高速公路瀝青混凝土基層一般做得很厚，普遍在15～18 crn，許多本身空隙率甚大，是透水型的，規(guī)范要求至少有一層不透水的I型密級配瀝青混凝土，一般安排在中面層。但由于許多高速公路雖然采用AC-25I型，但集科粒徑較大，離析比較嚴(yán)重且厚度較薄，實際上起不到封水作用。下面層現(xiàn)在大都采用AC-30或25-I型，不僅空隙率過大，而且層厚太薄，離析嚴(yán)重，非但不能封住水，相反成了積水及積漿的場所。我國路面基層普遍采用半剛性基層，也是不透水的，上面滲入的路面水和冰凍地區(qū)春融期融化的水容易在基層表面，成為浮漿(有的路段在雨季挖開可看到浮漿層有10 mm厚)，近年來對半剛性基層的強度要求越來越高，越來越致密，尤其是二灰碎石比水泥穩(wěn)定碎石透水性更差。這種客觀條件就可能造成水滯留路面結(jié)構(gòu)層中，造成水破壞就是不可避免的，因而設(shè)置排水層和防水層就是有必要的。

防水層的目的是為了防止進入瀝青表面層的水繼續(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。防水層設(shè)在厚瀝青面層下面，只能保護基層不受沖涮等水的侵害，不能保護其上各個瀝青層不受水侵害，鑒于當(dāng)前我國高速公路建設(shè)中，很多人擔(dān)心瀝青層薄了容易破壞，愿意用厚瀝青層。在這種情況下，為了防止水滲入下層造成水破壞，可考慮將防水層設(shè)在表面層下面。

從我國瀝青路面的早期破壞來看，往往表面水還沒有來得及滲透到中層或下層，表面層或中更層就開始破壞。因此，如果在較厚瀝青面層(如兩層)下面設(shè)置排水層，在某些情況下在水還沒有來尋及滲透到排水層前，上面的瀝青混凝土層可能已開始破壞，排水層可能起不到明顯作用。防止基層受水沖刷的防水層也有同樣的問題。只有在瀝青面較薄的情況下，排水層和防水層才能有效地減輕基至消除水破壞。

通過以上的分析我們得知，瀝青路面發(fā)生水破壞的原因是多方面的，必須從設(shè)計和施工兩個礦面采取多種措施，才能解決路面早期水破壞，使水破壞現(xiàn)象降到最少，建議從以下幾個方面采取措施：

(1)瀝青面層各層都用空隙率不大于5%的密實型瀝青混凝土；

(2)提高瀝青與礦料的粘結(jié)力要求；

(3)提高壓實度標(biāo)準(zhǔn)，增加現(xiàn)場空隙率指標(biāo)；

(4)在路面結(jié)構(gòu)中適當(dāng)?shù)卦O(shè)置排水層和防水層。

當(dāng)然，瀝青混凝土的礦料級配和碾壓溫度變異性大以及混合料離析，使竣工瀝青面層從顆粒組成、瀝青含量到密實度和空隙率都顯著不均勻，為也是產(chǎn)生水破壞的一個重要原因，應(yīng)在施工中加以認(rèn)真解決。

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1008-3383(2017)08-0107-01

2016-12-25