论文部分内容阅读
摘 要：沥青路面是公路路面工程中较为常见的路面形式，其具有平整稳定、车辆通行平顺性好等多重应用优势，但水损害问题较为突出，易诱发裂缝、坑槽、唧浆等问题，严重影响公路的正常使用以及车辆的平稳通行，需予以处理。鉴于此，文章着重对沥青路面水损害的类型、成因及修补工艺展开分析。
关键词：沥青路面;水损害;类型;成因;修补工艺
沥青路面的孔隙率较大，具有较为明显的透水、蓄水现象，因此容易出现水损害，随时间的延长，沥青路面结构的完整性与稳定性受到影响，不利于车辆的正常通行。对此，工程人员必须高度重视沥青路面水损害问题，明确其成因，富有针对性地采取处理措施。
1 渗入沥青路面的水源
对于公路沥青路面而言，水损害问题较为常见，水源是主要的诱因，来源形式主要包含如下四个方面：
1.1 现场的自然降雨
公路所在区域的降雨量会在很大程度上决定沥青路面的水损害程度。在其它各项条件均一致的前提下，对于降雨量较高的地区而言，沥青路面出现水损害的概率将明显高于相对干旱的地区，且随着降雨量的增加，水损害的发生可能性增加，病害程度有所加剧。此外，沥青混凝土透水但无法排水时，积水将持续冲刷基层，由此出现唧泥、坑槽等问题。
1.2 沥青路面表层的积水
在路面横坡不够或平整度不足时易导致自然降水在路表集聚，路面材料不会是绝对不透水的，在行车荷载的动水压力作用下，水分进入路面结构内部。
1.3 中央分隔带渗水
当路基填土为砂性土时，透水性较大，自然降水和用于浇灌绿化植物的水容易自中央分隔带路面结构层间渗入路面内部。
1.4 地下水
若路基两侧地下水位较高，则有部分内部的岩层裂隙水以及毛细水将发生转移，逐步从下部转向上部，最终渗入沥青路面结构中。且相比于填方路段而言，挖方路段的水损害问题更为严重。而在填挖方交界部位，则容易出现唧浆现象。
2 沥青路面水损害病害机理
水损害指的是沥青路面在水体以及外部因素（包含车辆荷载、温度荷载等）的持续作用下路面结构受损的现象，较为常见的有沥青和集料离析，迫使路面缺乏完整性与稳定性。水的渗入是关键的原因，其会大幅削弱沥青与集料界面的黏结力，从而出现病害。
2.1 降低沥青与集料间的黏结力
由于水分的持续进入，沥青与集料无法保持稳定黏结的关系，随时间的延长，显现出水损害。水分进入沥青路面内部后，最初会侵蚀沥青薄膜，该处的黏结力降低，沥青与集料无法稳定结合，原本维持稳定的沥青从集料表面剥落，从而损坏沥青路面结构。
2.2 裂缝渗水现象明显
为满足排水要求，通常会将路面设置成中间高、两侧低的路拱。但从实际使用情况来看，路面会受到汽车荷载、温度等多重因素的持续作用，随使用时间的延长，路面逐步出现裂缝，甚至有大规模的网裂，其破坏了沥青路面的完整性，部分水会沿着该“通道”向下渗透，从而进入路面层中，对路面结构造成不良影响。
2.3 动水压力加速病害的发生与发展
遗留在路面内部的水分在活荷载的循环作用下，迅速渗入沥青薄膜中，进而使得黏结力丧失，产生水损病害。受汽车荷载的作用，原本聚积在路面中的自由水的状态发生改变，其有明显的流动性，产生的动水压力会冲击沥青路面结构，导致其出现松散、坑槽等质量问题。
3 沥青路面水损病害的类型
水损害的类型较多，此处选取网裂变形、坑洞、唧浆三种较为常见的类型，对其具体的原因展开分析。
3.1 网裂变形
路面存在裂缝或是更大的空隙后，积水将经由该处进入沥青路面的内部，随着水分的逐步渗入，可见路面上、下面层的交界部分存在较为明显的水分聚集现象，其会破坏沥青薄膜的完整状态，削弱沥青与集料的黏结力。从该影响机制来看，路面剥离最初显现于面层下部，后续有向上扩展的趋势，最终将出现大范围的网状裂缝以及其它各类更为严重的病害。
3.2 坑洞
当沥青路面的表面层和中面层都采用空隙率较大的半开级配沥青混凝土，而底面层采用空隙率较小的密实型沥青混凝土时，受降雨等条件的作用，积水会聚积在沥青路面的结构层内，水分开始渗入沥青路面的表面层，并从薄弱部分进入中面层，从而有大量的渗入水分停留在表面层与中面层之间的区域。在外界车辆荷载、温度荷载的持续性作用下，水分会由于压力的推动而进入沥青薄膜内，随之削弱沥青与集料的黏结稳定性，原本稳定黏附在集料上的沥青相继有剥落的情况。随着该现象的持续发生，产生明显的坑洞，其贯穿至沥青路面的表面层和中面层。
3.3 唧浆
路面面层受损后，混合料逐步由密实状态转变为松散状态，水分开始“乘机”进入路面基层和路基内。与此同时，外部活荷载的作用持续存在，渗入的自由水产生较强烈的动水压力，其会持续冲刷混合料，部分细小颗粒开始大范围剥离，并沿着动水流动方向发生转移，其会在压力的推动作用下沿空隙向上运动，突破路面结构后到达路表，产生唧浆。
4 沥青路面水损病害的修补工艺
4.1 小面积水损病害的修补
沥青路面病害的发生具有阶段性，即从最初的显现到最后的大规模爆发需要经过一段时间，因此需及时抓住时机，采取修补或是其它治理措施，尽可能从源头上解决问题。若沥青路面存在松散、坑槽等较为轻微的病害，则可以根据实际情况采用灌缝、热敷设加热等相关处理方法。若病害的出现与水分渗入路面有关，此时会导致路面表层受损，通常其对正常行车的不良影响较小，但若存在明显的动荷载作用，会在短时间内快速发展，因此需及时予以维修。
4.2 大面积水损病害的修补
沥青路面存在较大范围的病害后，需要根据实际情况安排大中型维修，较为可行的方法包含整体罩面处理、冷铣刨热摊铺等。若由于路面面层防水效果较差而形成水损害，则需对局部做小型维修，再拉毛处理，此后在该基础上铺筑新的路面面层;而对于路面基层已经存在较为严重病害的情况，该部分不具备使用的价值，需将其挖除干净，铺筑新的基层和面层，从而完成路面的修复工作，但此时则存在工作量增加、成本投入高的局限性。
对于沥青路面水损害程度较重并且交通流量较大的情况，可封闭单车道，加强对现场交通流量的疏导，铣刨存在病害的部位，再铺筑新的路面结构，使其恢复完整状态，但此方法在预防水损害方面的效果有限，缺乏足够的主动性。
沥青路面存在明显的病害时，为减少修补的成本投入，可以采用表层就地热再生的方法，即直接对原路面做加热、破碎、铺平处理，通过适量新增材料的应用，形成完整的路面结构，此时也可以较为有效地解决裂缝、松散等病害。
4.3 路面结构的合理设计以及加强排水
综合考虑路基状态、施工現场的降雨量等因素，遵循因地制宜的原则，有效开展路面结构的设计工作。对沥青面层厚度做合理的优化，保证该厚度状态下的路面具有良好的综合性能（高温稳定性、低温抗裂性），从而延缓路面裂缝的发生。此外，还需有效提高路面的密实性，且尤为关键的是中下面层，要求其在外界因素的干扰下可维持稳定;对路面结构做合理的优化，配套防排水设施，减小水体对中下面层和基层所造成的侵蚀性影响;建立完善的路面排水系统，一方面提高路面结构内部的防排水水平，另一方面则有效排除外部的积水。
5 结语
综上所述，水损害是公路沥青路面较为常见的质量问题，有关工作人员必须准确认识水损害对沥青路面结构的影响，明确水损病害的类型及成因，并采取修补措施，使沥青路面恢复正常的使用状态。在本文中，则对沥青路面水损害的类型、成因、修补工艺等方面展开了分析，希望可给同仁提供参考。
参考文献：
[1]王伦.浅议高温多雨地区水损坏防治方法的应用[J].智能城市，2020（5）：1-4.
[2]闫翔鹏，安平，徐钦升，等.基于综合评价法的旧沥青路面不同车道病害对比分析[J].土木工程，2021（1）：9.
关键词：沥青路面;水损害;类型;成因;修补工艺
沥青路面的孔隙率较大，具有较为明显的透水、蓄水现象，因此容易出现水损害，随时间的延长，沥青路面结构的完整性与稳定性受到影响，不利于车辆的正常通行。对此，工程人员必须高度重视沥青路面水损害问题，明确其成因，富有针对性地采取处理措施。
1 渗入沥青路面的水源
对于公路沥青路面而言，水损害问题较为常见，水源是主要的诱因，来源形式主要包含如下四个方面：
1.1 现场的自然降雨
公路所在区域的降雨量会在很大程度上决定沥青路面的水损害程度。在其它各项条件均一致的前提下，对于降雨量较高的地区而言，沥青路面出现水损害的概率将明显高于相对干旱的地区，且随着降雨量的增加，水损害的发生可能性增加，病害程度有所加剧。此外，沥青混凝土透水但无法排水时，积水将持续冲刷基层，由此出现唧泥、坑槽等问题。
1.2 沥青路面表层的积水
在路面横坡不够或平整度不足时易导致自然降水在路表集聚，路面材料不会是绝对不透水的，在行车荷载的动水压力作用下，水分进入路面结构内部。
1.3 中央分隔带渗水
当路基填土为砂性土时，透水性较大，自然降水和用于浇灌绿化植物的水容易自中央分隔带路面结构层间渗入路面内部。
1.4 地下水
若路基两侧地下水位较高，则有部分内部的岩层裂隙水以及毛细水将发生转移，逐步从下部转向上部，最终渗入沥青路面结构中。且相比于填方路段而言，挖方路段的水损害问题更为严重。而在填挖方交界部位，则容易出现唧浆现象。
2 沥青路面水损害病害机理
水损害指的是沥青路面在水体以及外部因素（包含车辆荷载、温度荷载等）的持续作用下路面结构受损的现象，较为常见的有沥青和集料离析，迫使路面缺乏完整性与稳定性。水的渗入是关键的原因，其会大幅削弱沥青与集料界面的黏结力，从而出现病害。
2.1 降低沥青与集料间的黏结力
由于水分的持续进入，沥青与集料无法保持稳定黏结的关系，随时间的延长，显现出水损害。水分进入沥青路面内部后，最初会侵蚀沥青薄膜，该处的黏结力降低，沥青与集料无法稳定结合，原本维持稳定的沥青从集料表面剥落，从而损坏沥青路面结构。
2.2 裂缝渗水现象明显
为满足排水要求，通常会将路面设置成中间高、两侧低的路拱。但从实际使用情况来看，路面会受到汽车荷载、温度等多重因素的持续作用，随使用时间的延长，路面逐步出现裂缝，甚至有大规模的网裂，其破坏了沥青路面的完整性，部分水会沿着该“通道”向下渗透，从而进入路面层中，对路面结构造成不良影响。
2.3 动水压力加速病害的发生与发展
遗留在路面内部的水分在活荷载的循环作用下，迅速渗入沥青薄膜中，进而使得黏结力丧失，产生水损病害。受汽车荷载的作用，原本聚积在路面中的自由水的状态发生改变，其有明显的流动性，产生的动水压力会冲击沥青路面结构，导致其出现松散、坑槽等质量问题。
3 沥青路面水损病害的类型
水损害的类型较多，此处选取网裂变形、坑洞、唧浆三种较为常见的类型，对其具体的原因展开分析。
3.1 网裂变形
路面存在裂缝或是更大的空隙后，积水将经由该处进入沥青路面的内部，随着水分的逐步渗入，可见路面上、下面层的交界部分存在较为明显的水分聚集现象，其会破坏沥青薄膜的完整状态，削弱沥青与集料的黏结力。从该影响机制来看，路面剥离最初显现于面层下部，后续有向上扩展的趋势，最终将出现大范围的网状裂缝以及其它各类更为严重的病害。
3.2 坑洞
当沥青路面的表面层和中面层都采用空隙率较大的半开级配沥青混凝土，而底面层采用空隙率较小的密实型沥青混凝土时，受降雨等条件的作用，积水会聚积在沥青路面的结构层内，水分开始渗入沥青路面的表面层，并从薄弱部分进入中面层，从而有大量的渗入水分停留在表面层与中面层之间的区域。在外界车辆荷载、温度荷载的持续性作用下，水分会由于压力的推动而进入沥青薄膜内，随之削弱沥青与集料的黏结稳定性，原本稳定黏附在集料上的沥青相继有剥落的情况。随着该现象的持续发生，产生明显的坑洞，其贯穿至沥青路面的表面层和中面层。
3.3 唧浆
路面面层受损后，混合料逐步由密实状态转变为松散状态，水分开始“乘机”进入路面基层和路基内。与此同时，外部活荷载的作用持续存在，渗入的自由水产生较强烈的动水压力，其会持续冲刷混合料，部分细小颗粒开始大范围剥离，并沿着动水流动方向发生转移，其会在压力的推动作用下沿空隙向上运动，突破路面结构后到达路表，产生唧浆。
4 沥青路面水损病害的修补工艺
4.1 小面积水损病害的修补
沥青路面病害的发生具有阶段性，即从最初的显现到最后的大规模爆发需要经过一段时间，因此需及时抓住时机，采取修补或是其它治理措施，尽可能从源头上解决问题。若沥青路面存在松散、坑槽等较为轻微的病害，则可以根据实际情况采用灌缝、热敷设加热等相关处理方法。若病害的出现与水分渗入路面有关，此时会导致路面表层受损，通常其对正常行车的不良影响较小，但若存在明显的动荷载作用，会在短时间内快速发展，因此需及时予以维修。
4.2 大面积水损病害的修补
沥青路面存在较大范围的病害后，需要根据实际情况安排大中型维修，较为可行的方法包含整体罩面处理、冷铣刨热摊铺等。若由于路面面层防水效果较差而形成水损害，则需对局部做小型维修，再拉毛处理，此后在该基础上铺筑新的路面面层;而对于路面基层已经存在较为严重病害的情况，该部分不具备使用的价值，需将其挖除干净，铺筑新的基层和面层，从而完成路面的修复工作，但此时则存在工作量增加、成本投入高的局限性。
对于沥青路面水损害程度较重并且交通流量较大的情况，可封闭单车道，加强对现场交通流量的疏导，铣刨存在病害的部位，再铺筑新的路面结构，使其恢复完整状态，但此方法在预防水损害方面的效果有限，缺乏足够的主动性。
沥青路面存在明显的病害时，为减少修补的成本投入，可以采用表层就地热再生的方法，即直接对原路面做加热、破碎、铺平处理，通过适量新增材料的应用，形成完整的路面结构，此时也可以较为有效地解决裂缝、松散等病害。
4.3 路面结构的合理设计以及加强排水
综合考虑路基状态、施工現场的降雨量等因素，遵循因地制宜的原则，有效开展路面结构的设计工作。对沥青面层厚度做合理的优化，保证该厚度状态下的路面具有良好的综合性能（高温稳定性、低温抗裂性），从而延缓路面裂缝的发生。此外，还需有效提高路面的密实性，且尤为关键的是中下面层，要求其在外界因素的干扰下可维持稳定;对路面结构做合理的优化，配套防排水设施，减小水体对中下面层和基层所造成的侵蚀性影响;建立完善的路面排水系统，一方面提高路面结构内部的防排水水平，另一方面则有效排除外部的积水。
5 结语
综上所述，水损害是公路沥青路面较为常见的质量问题，有关工作人员必须准确认识水损害对沥青路面结构的影响，明确水损病害的类型及成因，并采取修补措施，使沥青路面恢复正常的使用状态。在本文中，则对沥青路面水损害的类型、成因、修补工艺等方面展开了分析，希望可给同仁提供参考。
参考文献：
[1]王伦.浅议高温多雨地区水损坏防治方法的应用[J].智能城市，2020（5）：1-4.
[2]闫翔鹏，安平，徐钦升，等.基于综合评价法的旧沥青路面不同车道病害对比分析[J].土木工程，2021（1）：9.