摘 要：水損害是瀝青路面的主要損害之一。如何在道路設計、施工、養護等方面提高水穩定性，減少水損害，成為城市道路建設管理的關鍵問題，理應引起行業的充分重視。

　　關鍵詞：城市道路,水損害,水穩定性

　　一、城市瀝青道路水損害的特點分析

　　1.1 水損害的概念

　　所謂水損害，是瀝青路面在水或凍融循環作用下，由于汽車動態荷載的作用，進入路面空隙中的水不斷產生動水壓力或真空負壓抽吸的反復循環作用，水分逐漸滲入瀝青與集料的界面上，使瀝青粘附性降低并逐漸喪失粘結力，瀝青膜從集料表面剝離，瀝青混合料掉粒松散，繼而形成路面坑槽、推擠變形等損害現象。

　　1.2 水損害的特點

　　水損害破壞多發生多雨季節或冰雪融化季節，有時甚至一場大雨或一個多雪冬季過后就會導致路面大面積嚴重破壞;使用期短、裂縫少的瀝青路面發生破壞少，一般是裂縫多、透水嚴重、排水不暢的路段易于發生破壞;一般不會發生全路段同時破壞，施工質量不均勻、 質量差的部位先期破壞;破壞之初先有小塊網裂、唧漿，然后松散成坑槽;一般多發生在重超載車輛多、交通流量大的路段。

　　造成瀝青路面早期水損害的原因非常復雜，主要有瀝青混合料抗水損能力差、路面滲水、路面排水不暢長時積水、施工差異、重載作用、極端氣候等，水損害都是發生在上述各種最不利條件的組合情況下。

　　二、水損害對瀝青混合料的作用機理

　　2.1 水作用下的瀝青剝落機理

　　沒有水侵入的情況下，瀝青與集料的粘結一般不會出現問題， 出現問題的根源是水， 這是瀝青剝落的第一先決條件，瀝青混合料長時間處于水的包圍之中，由于表面張力理論和表面電位理論，水置換瀝青與集料的粘結而導致水損害;第二個先決條件則是外力的存在， 交通荷載的反復作用使瀝青與集料間發生剪切破壞，瀝青膜剝離寂寥松散形成坑槽。

　　美國瀝青協會把瀝青剝落機理歸納為撕裂、置換、瞬間乳化、間隙壓力、水力沖刷等情況。為了建造穩定耐久的瀝青路面，瀝青與集料的粘附性與抗剝離性能是防止路面破壞的最基本的條件。

　　2.2 重冰雪地區城市道路水損害的破壞類型

　　冰雪的自然融化形成的水進入瀝青混合料內部，持續作用時間長，在汽車荷載和反復凍融作用下產生破壞，也是水損害的常見情況。

　　北方大多城市降雪后，為盡快恢復交通，較多使用氯鹽類無機融雪劑，一是與瀝青產生化學反應，大幅折減瀝青與集料粘附力;二是與集料表面活性發生反應，降低集料與瀝青的吸附作用，致使大多瀝青老化、裂縫增多。

　　三、提高瀝青路面水穩定性、減少水損害的應用技術

　　為了提高瀝青路面的水穩定性， 防止水損害早期破壞， 必須從路面各層次的結構設計、 排水設計、瀝青混合料組成、材料組成、施工質量、養護管理等各途徑考慮。

　　3.1 抗剝落技術應用

　　由瀝青粘附—剝落理論可知，瀝青與集料的粘附性取決于二者性質，通常選用粘附性好的堿值高的硬質石灰巖石料和粘性大的瀝青品種。但堿性高的石料一般耐磨性差，不能適應路面抗滑和耐磨性能。不少城市也選用酸性石料(如玄武巖)，致使抗水損害能力不足，必須采取抗剝離措施，或選用改性瀝青。

　　⑴石灰類抗剝離措施

　　用干燥的磨細消石灰或生石灰分作為填料的一部分(礦料總量的 1-2%)或將粗集料用石灰漿處理后使用，其作用是：可以提高瀝青粘性，使集料的表面性質得到改善;降低集料表面負電荷，降低表面能，水穩定性好;能使集料表面活化，提高與瀝青粘結力;石灰的活性成分能與瀝青發生反應，生成具有表面活性劑的鈣鹽;石灰中的鈣離子能置換集料表面的氫、鈉、鉀等離子，在集料顆粒間形成結晶的石灰石，加強與瀝青的粘結，改善酸性集料性質。

　　⑵瀝青中摻加液體抗剝落劑

　　隨著表面化學的發展，為能使用酸性石料，各種表面活性抗剝落劑應允而生，現在大部分使用的是胺類表面活性劑，其分子一端是親水性好的胺基，一端是親油性的烷基，從而起到抗剝離效果。但普通胺類抗剝落劑在高溫時易分解，會降低抗剝離效果。摻加抗剝落劑的瀝青混合料必須預先對混合料進行短期及長期老化試驗，以評定抗剝離劑的高溫老化性能，確定品種適用性及濃度。

　　⑶摻干水泥的瀝青混合料

　　在瀝青混合料中摻一定劑量的干水泥，水泥遇水迅速硬化，水化產生物逐漸增多并相互搭接形成多道由內向外逐漸增強的屏障，阻礙和攔截水分子向界面滲入，避免了部分水損害而提高瀝青混合料的水穩定性。

　　3.2 道路內部排水系統

　　我國普遍采用瀝青層至少有一層密級配瀝青砼和透層油封層來防止雨水滲入面層和基層，而實際上由于瀝青厚度薄、施工期對透層油的破壞、施工不均勻、路面裂縫等因素，瀝青面層本身難以封住水，而普遍采用的半剛性基層又是不透水的，造成水分長期積聚在瀝青層間。所以探索使用排水性的面層和基層變得十分重要。

　　⑴OGFC 排水性瀝青砼路面

　　OGFC即大空隙排水式瀝青混合料，是一種典型的排水性路面應用。是在不透水的瀝青砼層面上鋪筑孔隙率>18%的瀝青砼抗滑表層，使雨水通過層內連通空隙沿橫坡排出路外，不至于路表成水膜和徑流，具有良好的抗滑、抗車轍和降噪優點，利于排水和交通安全。其缺點是下面層要封水且強度高，空隙易污染堵塞，施工難度較大。

　　⑵排水基層應用

　　在瀝青面層下設置排水基層，可以采用級配碎石層;也可以用嵌擠良好的大粒徑的瀝青碎石或水泥穩定碎石層，孔隙率應達到15%以上。排水基層的應用，可以有效解決理清面層封不住水而進行對滲入路面結構的水分排出，避免水損害。

　　⑶構建道路內部排水系統

　　對于瀝青面層要考慮封水，防止水下滲;對于基層要考慮排水性能， 解決面層因各種原因封不住水的狀況下進行排水、防止地下水上升級外界水入侵路基，是提高水穩定性的必要措施。

　　3.3SMA 路面技術應用

　　近年來，SMA 路面在高等級公路和城市主干道中逐漸推廣應用。 SMA是有改性瀝青、礦粉、纖維穩定劑及少量細集料組成的瀝青瑪蹄脂填充間斷級配的粗集料股價間隙而組成一體的瀝青混合料，是由于普通瀝青砼的不足而實踐探索出的新的路面結構，具有優越的抗車轍、抗滑抗裂、水穩定性好及耐久性高的優點。

　　在水穩定性方面，纖維穩定劑具有加筋、分散、吸附、穩定、増粘的作用，使用改性瀝青可提高與集料的粘附，孔隙率小，幾乎不透水，瑪蹄酯與集料結合能力強，極大改善了混合料的水穩定性。城市道路中的快速主干路應推廣使用SMA路面來改善路面性能。

　　3.4 長壽命瀝青路面技術

　　長壽命瀝青路面是國際道路工程界提出的新技術，在國外得到了廣泛研究的實踐，我國只是在個別高等級公路做過試驗段，并未推廣使用。在充分實驗研究的基礎上在城市道路中推廣長壽命路面技術，雖一次性投資大，但可大大延長路面壽命(可達 50年不進行結構性維修)，解決城市道路過早損害、 改造難度大的現狀。其特點是厚的瀝青層(一般25cm 以上)鋪筑在高強度路基或半剛性基層上，理論依據是輪胎下10-15cm區域是高受力區域，也是損壞的主發區域。高質量的瀝青砼面層(SMA 或OGFC)、高模量抗車轍的瀝青砼中間層、高柔性抗疲勞的HMA 瀝青砼基層使路面具有特好的抗車轍、抗疲勞、水穩定性好、耐久性高的優點。

　　四、結語

　　綜上所述，要防止水損害，應從綜合應用提高水穩定性的技術，并在施工中重點控制壓實和質量不均勻，做到有效防滲水和排水，避免“重建輕養”，確保排水系統暢通、及時處理路面裂縫損壞，以提高城市道路的使用壽命。

　　參考文獻：

　　[1]屈殿功等 OGFC 排水性瀝青混凝土路面施工技術，公路2004(1);;

　　[2]公路瀝青路面設計規范JTG D50-2006;

　　[3]公路瀝青路面施工技術規范JTG F40-2004。