高速公路瀝青路面水害的分析及預(yù)防對(duì)策

杜　鋒　劉大鵬

摘要：高速公路瀝青路面早期破壞已經(jīng)成為普遍現(xiàn)象，諸多病害均與路面水害有關(guān)。文章對(duì)高速公路瀝青路面水破壞的成因與表現(xiàn)進(jìn)行分析，并提出了防治措施。

關(guān)鍵詞：高速公路；瀝青路面；水破壞；防治措施

中圖分類號(hào)：U416.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-1145（2009）08-0164-02

瀝青路面是用瀝青材料作為結(jié)合料鋪筑面層的路面的總稱。隨著高速公路陸續(xù)建成并投入運(yùn)營(yíng)后，高速公路瀝青路面早期破壞較為普遍，如路面沉陷、橋頭跳車、車轍、泛油、坑洞等，這些病害的形成都同水有直接的關(guān)系，可以說水破壞是造成瀝青路面損壞的重要因素之一。

一、水害的形成原因

瀝青路面由于使用了具有粘結(jié)力的瀝青材料，使礦料之間的粘結(jié)力大大加強(qiáng)，從而提高了混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，使路面的使用和耐久性都得到提高。瀝青路面具有表面平整、堅(jiān)實(shí)、無接縫、行車平穩(wěn)舒適、噪音低等優(yōu)點(diǎn)。但瀝青路面是柔性路面，受溫度影響較大，由于是由瀝青礦料等拌攤鋪形成，存在著孔隙，這樣，孔隙率成為水破壞形成的最主要原因之一?，F(xiàn)有路面的設(shè)計(jì)孔隙率允許范圍擴(kuò)大，最大達(dá)6％，再加上必然存在的施工誤差和試驗(yàn)誤差，致使路面各結(jié)構(gòu)層混合料的實(shí)際幻隙率過大或很不均勻，而孔隙率過大和不均勻容易造成路面水破壞。

降水量是水破壞形成的主要因素之二。降水次數(shù)和降水量大，片面水可能進(jìn)入瀝青面層的機(jī)會(huì)就多，自由水滲透進(jìn)瀝青面層的量就可能大，在進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)層的水不能及時(shí)排出的情況下，就會(huì)產(chǎn)生水破壞。水破壞的數(shù)量和速度與公路沿線的降水量大小有密切的關(guān)系。

交通量大小及重載車的比重是水破壞形成的主要因素之三。在車輛通過面層瀝青混凝土的孔隙中或面層與基層交界面上滯留有自由水時(shí)都會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的水壓力和抽吸力，輪下的壓力將結(jié)構(gòu)層中的水壓擠，而同時(shí)車輪駛離時(shí)又產(chǎn)生相當(dāng)大的抽吸力，這兩種力的瞬時(shí)先后作用能將滯留在基層頂面的漿水唧出表面，并促使首先從較大顆粒上肅落，逐漸使瀝青混凝土強(qiáng)度大幅下降直至路面局部松散并形成坑洞。

二、水破壞的表現(xiàn)形式

（一）坑洞

坑洞是典型的水破壞現(xiàn)角。當(dāng)自由水侵入并滯留在瀝青混凝土的孔隙中，不管是普通瀝青混凝土，還是改性瀝青或加搞肅落劑的，在行車作用下，特別是在降雨過程中和雨后，行車道上的局部網(wǎng)裂會(huì)逐漸松散，松散的石料被車輪甩出而形成坑洞。由于瀝青混凝土的不均勻性，坑洞總是首先在局部混凝土孔隙率較大處產(chǎn)生，因此，它是隨機(jī)分布的一個(gè)個(gè)孤立的坑洞。

（二）唧漿、網(wǎng)裂

水透過瀝青面層滯留在半剛性基層頂面，在大量高速行車作用下，自由不產(chǎn)生很大的壓力并沖刷基層混合料表面的細(xì)料，形成白色漿。灰漿又被行車壓唧，通過各種形狀不一和寬窄不一的裂縫到路面，灰漿還可能通過水滲入到瀝青混凝土的局部小面積或個(gè)別通道被壓唧到路表面，使路面產(chǎn)生網(wǎng)裂和變形。

（三）轍槽

自由水侵入瀝青面層后，使瀝青與碎石的粘結(jié)力減弱。在行車荷載作用下，滯留在面層下部的水使礦料、特別是粗粒碎石表面裹覆的瀝青膜逐漸脫落，使瀝青混凝土的強(qiáng)度逐漸減小，直至完全松散。在行車輪跡下向兩側(cè)擠出，使輪跡帶下陷，同時(shí)使其兩側(cè)鼓起，形成嚴(yán)重的轍槽。

三、減小水破壞的對(duì)策

雨水透入瀝青面層往往是不可避免的。雨水透入后，如何讓它及時(shí)排出路面結(jié)構(gòu)層而不滯留在內(nèi)，顯然十分重要，特別是在多雨潮濕地區(qū)更是如此。因此，必須從設(shè)計(jì)、施工及養(yǎng)護(hù)管理諸多環(huán)節(jié)，采取切實(shí)可行的措施，減少高速公路的水破壞。

（一）完善路面排水設(shè)計(jì)

在高速公路路面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)進(jìn)一步完善路面防、排水設(shè)計(jì)，在路面結(jié)構(gòu)層中設(shè)防水層，變可在各層間設(shè)置粘油層、基層頂面高置封層，以利層間粘結(jié)和防水，在中央分隔帶處設(shè)置防水建材和縱橫向排水滲溝，在土路肩處采用等粒徑碎石填料進(jìn)行填筑，在挖方路段應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況有針對(duì)性地進(jìn)行排水設(shè)計(jì)，以減少路面水破壞。

（二）提高壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)

瀝青混凝土的壓實(shí)度對(duì)其物理力學(xué)性質(zhì)有著至關(guān)重要的影響。我國(guó)現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ1032）中對(duì)瀝青混合料的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)建立于80年代。近年來，我國(guó)高速公路施工所用的壓路機(jī)品種、噸位和技術(shù)性能都發(fā)生了顯著變化，客觀上具備了提高壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的條件。為了盡可能提高瀝青混凝土面層的不透水性，完全有必要和有可能提高瀝青面層的壓實(shí)度，表面層的壓實(shí)度不小于98％，中面層和底面層的壓實(shí)度應(yīng)不小于97％。

（三）注重施工質(zhì)量

施工中需要注重的環(huán)節(jié)有：瀝青混凝土拌和廠必須整齊規(guī)范；原材料的選用必須規(guī)格、均勻和合理；咱面壓實(shí)度試驗(yàn)必須精確，并確保壓實(shí)度；瀝青混合料拌和工藝應(yīng)進(jìn)一步提高；攤鋪工藝應(yīng)局部調(diào)整和改進(jìn)；路面的層間粘結(jié)能力應(yīng)設(shè)法加強(qiáng)。

（四）應(yīng)用路面防水材料，減少路面水破壞

無論是何種瀝青混合料，必然有一定的孔隙率存在，就會(huì)遭到一定的水破壞，在瀝青面層表面涂上防水材料，形成一種不透水的薄膜封層，能使瀝青層中因降雨而聚集的水分基本沒有或大為減少，從而基本消除瀝青面層產(chǎn)生水破壞的外因，延長(zhǎng)路面使用壽命，減少養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。

（五）加強(qiáng)超限、超載運(yùn)輸管理

超限、超載車輛大量通行于高速公路，是造成高速公路路面早期破壞的主要原因。因此，必須按照《公路法》及交通部《超限運(yùn)輸車輛行駛公路管理規(guī)定》的要求，采取高速公路入口嚴(yán)格檢查的辦法，通過強(qiáng)制卸載等手段，加強(qiáng)對(duì)超限運(yùn)輸車輛行駛高速公路的管理，減少高速公路的損壞。

（六）加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理

1．對(duì)排水設(shè)施應(yīng)定期檢查與維修，以保持排水設(shè)施正常使用，對(duì)路面原有的排水體系，要加強(qiáng)縱、橫向疏通，不能滿足實(shí)際要求的，就應(yīng)修改完善，以及時(shí)有效地排除路面結(jié)構(gòu)層的積水。

2．加強(qiáng)對(duì)路面結(jié)構(gòu)層觀察，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，一旦有積水，必須立即采取措施，盡快排除。

3．對(duì)路面出現(xiàn)的病害及時(shí)處理，以防止路表水進(jìn)一步滲入結(jié)構(gòu)層。

4．對(duì)水泥混凝土路面接縫密封材料要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，如接縫中的密封材料流失或老化，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充或更換密封材料，以保持良好的彈性和防水性能。

5．應(yīng)建立公路日常養(yǎng)護(hù)制度，研究和制定修理各種病害的方法、工藝和配置相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)設(shè)備，嚴(yán)格進(jìn)行規(guī)范化養(yǎng)護(hù)。路面的養(yǎng)護(hù)應(yīng)以預(yù)防性養(yǎng)護(hù)為主，修補(bǔ)性養(yǎng)護(hù)為輔，要在路面尚未出現(xiàn)病害或嚴(yán)重病害之前進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

四、結(jié)語

公路水害是公路病害的主要因素之一，排水系統(tǒng)的好壞，對(duì)于路基穩(wěn)定和道路使用效果的關(guān)系很大，特別是在多雨的丘陵地區(qū)，水網(wǎng)密布地基軟弱的平原區(qū)，更應(yīng)合理選擇綜合排水措施，提高公路的建設(shè)質(zhì)量，確保公路行車安全，防止路面積水。為提高公路工程的質(zhì)量，設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)等單位還需不斷在實(shí)踐中探索，總結(jié)出較為成熟和成功的排水措施。

參考文獻(xiàn)

[1]JTG F 40-2004．公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范．

[2]JTJ 014-1997．公路瀝青路面設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范．