公路沥青路面水损病害类型及修补工艺

从20世纪30年代开始，国外大批学者、研究人员对沥青路面水损病害的形成机理、影响因素进行了大量系统的研究，但迄今为止仍未能彻底解决该问题。随着我国科学技术的进步，国内学者也开始对沥青水损问题展开了研究，并取得了相关的成果。本文分析了沥青水损病害产生的内在原因，然后对几种主要形式的水损病害原因进行了阐述并总结了病害的修补工艺。

沥青路面水损病害机理

沥青路面的水损病害是指沥青路面在内部存在水分时，受到交通荷载和温度荷载的循环作用，导致沥青和集料离析而造成的路面损坏。破坏的原因主要是由于水分的渗入，导致沥青与集料界面失去黏结力。因此，国内外学者对沥青路面水损病害的研究主要从界面破坏和动水压力两个方面展开。

破坏沥青与集料的黏结力

在沥青和集料相交的界面上，由于水分的进入，从而降低了沥青与集料的黏结力，造成了沥青路面的水损病害。当水分通过各种途径进入到沥青路面内部后，首先会侵入沥青薄膜中，导致界面上的黏结力降低，进而阻断沥青和集料间的黏结，使得沥青从集料表面剥落，造成了沥青路面的水损破坏。

裂缝易渗水

公路在修建中，都会将路面设计成中间高两侧低的路拱，或者内侧高、外侧低的道路超高，这些设计都是为了便于降雨等自然因素导致的路面积水能够顺利排出。但是，在运营过程中，路面往往由于温度和汽车荷载的作用出现各种裂缝，而且沥青混凝土路面也会出现空隙。这样就造成了一部分水分渗入路面层之中。而且当路面下层结构或者路基的透水性较低时，进入路面中的水分将无法排出。

动水压力加速病害发生

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而产生水损病害。而随着经济的发展，对道路通行能力的要求越来越高，车辆运行速度越来越快，作用于路面的汽车荷载越来越大。由于汽车等活荷载作用在路面上，导致了沥青路面中的自由水形成了动水。动水在压力的作用下，加速了进入沥青薄膜的速度，更加速了沥青路面出现松散、坑槽、掉粒和唧浆等水损病害。

沥青路面水损病害类型

沥青路面水损病害的几种主要形式有：沥青路面面层出现松散、掉粒、剥离、麻面和坑槽等病害，沥青路面基层出现唧浆病害，路面表面出现网裂、龟裂等现象。本文分析网裂变形、坑洞、唧浆三种主要的水损病害成因的。

网裂变形

当路面的积水通过沥青路面的裂缝和空隙等途径进入到沥青路面内部，水分就滞留在路面下面层和上面层的交界面上。水分逐渐渗入沥青薄膜内部，破坏沥青与集料的黏结力。因此，沥青路面的剥离都是从面层下部开始，并逐渐向面层上部扩散。当路面下面层破坏之后，上面层在车辆荷载的作用下，会产生网状裂缝和变形等病害。

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，路面由于降水或其他原因带来的积水较容易渗入并滞留在沥青路面的表面层和中面层内，在水分渗入沥青路面的表面层后，会从沥青路面的中面层薄弱处进入中面层，并滞留在表面层和中面层中。在温度荷载和活荷载的循环作用下，加速了水分进入这两层的沥青薄膜中，破坏沥青与集料界面的黏结，使沥青从集料表面剥落。剥落后形成贯穿沥青路面表面层和中面层的坑洞损坏。

唧浆

当路面面层发生损坏之后，路面的混合料松散剥离，导致水分进入路面基层和路基当中。在活荷载的循环作用下，只有滞留的自由水产生动水压力，在出现裂缝的范围内，动水不断的冲刷和抽吸混合料，导致组成混合料的细小颗粒剥离，并沿着动水流动方向运动。当这些细小颗粒沿着沥青混合料的空隙向上运动到路面表面时，便形成了唧浆病害。当水分进入路基后，路基在水的浸泡下降低了强度，路面在活荷载的作用下出现网状裂缝、变形和坑洞等病害，组成路基的细小颗粒材料也会沿着沥青路面的空隙向上运动，形成唧泥病害。

沥青路面水损病害修补工艺

小面积水损修补工艺

当沥青路面出现诸如松散、坑槽以及裂缝等较小面积的水损病害时，可采用灌缝、破碎坑补及热辐射加热等维修工艺。因为这一类的病害主要是因为水分进入路面，从上而下的引起路面表层的破坏。这一类的病害对行车影响并不大，但是在动荷载的作用下导致病害发展速度较快，需要及时维修。当沥青路面出现严重坑槽、网裂沉陷和唧泥等病害时，说明路面基层内已发生了自下而上的、较严重的水损破坏，这就需要对路面结构进行专项的维修。此类病害在维修时，需将路面破碎，挖到病害发生的位置进行修补，一般采用传统的破碎坑修补方法。

大面积水损修补工艺

当沥青路面出现较大规模的水损破坏后，应对沥青路面进行大中型维修，主要有：整体罩面、局部补强，全面补强、罩面，冷铣刨热摊铺，表层就地热再生等方法。

当原路面整体的面层防水未达到预期效果，沥青路面出现水损病害时，首先应对局部病害进行小型维修，然后对表面进行拉毛处理，在原路面的基础上铺筑新的路面面层；当路面基层本身存在严重的质量问题时，应将路面全部挖除，重新铺筑基层和面层进行路面修复，但是这种维修方法时间长、成本高。

当沥青路面出现较大规模的水损病害，而交通压力又较大时，可封闭单车道，对单车道的病害层进行冷铣刨挖除，然后铺筑新的路面结构。这种方法只能被动的对出现的病害进行维护，并不能有效的预防水损病害的出现。

当沥青路面出现了大量的病害，而维修投入成本又有限时，可以采用表层就地热再生修补工艺。该工艺利用相关机械设备，直接对路面进行加热、破碎、铺平，实现旧路面一次成型新路面的维修，可以消除路面的裂缝、松散、坑槽等病害。这种技术因为有良好的推广前景和经济效益，近些年来得到了快速的发展。

结语

科研人员对沥青路面水损病害进行了大量研究，通过分析沥青与集料的界面作用，可分析沥青路面水损病害出现的原因。但这些努力尚未能够彻底解决沥青路面的水损破坏。针对该问题，又发展出了一套沥青路面水损破坏修复工艺，通过对路面的修补，保持道路运营的舒适安全。

沥青路面的水损防治研究仍有大量的工作需要进行，应从材料微观的作用机理上进行深入的研究分析。在沥青路面施工中，要有高素质的施工团队，并严把材料质量、施工质量关，在施工阶段才能保证路面的质量；而运营阶段应加强养护和维修，保证道路运营的舒适安全。