淺析路面水損壞原因及處治措施

卜春安

摘 要：路面積水會對交通安全造成不利影響，在長期車輛荷載的作用下，還會出現(xiàn)路面飽水狀態(tài)，進(jìn)而引發(fā)各類水損害。為減少雨水等瀝青路面使用壽命及安全的影響，必須重視水損壞處治方法的應(yīng)用。本文結(jié)合具體工程案例，闡述了瀝青路面水損壞原因，并在此基礎(chǔ)上，提出了具有針對性的綜合處治措施。

關(guān)鍵詞：瀝青路面;水損壞;綜合處治

中圖分類號：U418.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 工程概況

某公路工程為雙向四車道，從上到下路面結(jié)構(gòu)形式為4 cmAC-16A瀝青混凝土（上面層）+6 cmAC-20I瀝青混凝土（中面層）+6 cmAC-15I瀝青混凝土（下面層）+5%20 cm水泥穩(wěn)定碎石基層（上基層）+3.5%19 cm水泥穩(wěn)定碎石基層（下基層）+3.5%20 cm水泥穩(wěn)定砂礫基層（底基層）。建成通車多年，隨著交通量的不斷增長，重載車輛比重較多，在交通荷載和水損壞的作用下，局部路段損壞現(xiàn)象嚴(yán)重。通過現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，本工程主要病害為車轍、坑槽、橫向裂縫、唧漿等。

2 瀝青路面水損壞原因

由基層結(jié)構(gòu)情況分析，本工程采用了三層無機(jī)結(jié)合料半剛性基層形式，具有較高路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，上基層水泥劑量為5%，相比常規(guī)劑量（4.0%～4.5%）略高。此類基層結(jié)構(gòu)存在較高早期強(qiáng)度，但是也會大大增加此層材料后期溫縮和干縮現(xiàn)象，很容易產(chǎn)生反射裂縫。

通過路面代表彎沉統(tǒng)計(jì)情況來講，本路段重載交通比重較大，基于無機(jī)結(jié)合料具有較厚基層，路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低情況并不顯著。目前，路面代表彎沉多在20（0.01 mm）以下。

設(shè)置合理的排水設(shè)施是避免路面水損壞的主要措施，通過現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，本工程排水設(shè)施結(jié)構(gòu)已出現(xiàn)很多問題。具體如下：

（1）滲溝及縱向排水通道。雙向路面結(jié)構(gòu)位于底基層，且有效滲溝、縱向排水管極少。（2）橫向排水通道。有效泄水孔數(shù)量嚴(yán)重不足。（3）土路肩排水。全線土路肩硬化，通過橫坡路面水漫流到路肩，隨后通過急流槽向路基邊溝排出。（4）超高段排水。縱向集水溝泥土淤積嚴(yán)重，雜草叢生，降雨時排水不佳。

3 瀝青路面水損壞綜合處治措施

3.1 局部病害處治措施

（1）基層結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)處治。唧漿是本工程的主要病害，經(jīng)勘查結(jié)果顯示，大多數(shù)唧漿均隨裂縫而出現(xiàn)，為此，針對局部唧漿病害，在內(nèi)部水壓力作用下，當(dāng)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)時，可補(bǔ)強(qiáng)處理唧漿部位的路面基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。

“白漿、黃漿”為唧漿的主要形式，經(jīng)分析可知，基層唧漿為“白漿”，土基唧漿為“黃漿”，在注漿深度選擇時應(yīng)有所區(qū)分，比如，在下基層中部設(shè)白漿唧漿點(diǎn)的補(bǔ)強(qiáng)位置，在土基頂面設(shè)黃漿唧漿點(diǎn)的補(bǔ)強(qiáng)位置。

（2）病害修復(fù)技術(shù)措施。本工程路面水損壞問題的主要原因在于路面裂縫，因此，做好裂縫處治工作至關(guān)重要。具體操作如下：首先，采用上、中、下面層銑刨回填法進(jìn)行裂縫處治。在處治時，上、中面層銑刨為1.4 m寬，下面層銑刨1 m寬。并將20 cm臺階設(shè)于裂縫兩側(cè)，保證基層具有良好的狀況，隨后進(jìn)行熱瀝青均勻噴灑及聚酯玻纖布鋪設(shè)。其次，瀝青面層銑刨之后，一旦發(fā)現(xiàn)基層存在松散情況，需向下基層層面開挖。根據(jù)施工具體情況，可通過冷再生混合料等進(jìn)行一層一層填筑。

3.2 邊溝改造處治措施

本工程采用漿砌片石梯形邊溝為原路堤邊溝類型，部分路段還存在邊溝淤泥堵塞、邊溝損壞等問題。在邊溝改造處治當(dāng)中，要先通過人工方式清理堵塞的邊溝，做好清淤處理工作。針對邊溝損壞情況，則應(yīng)依據(jù)原邊溝形式進(jìn)行重新修筑或維護(hù)。

（1）碎石盲溝設(shè)置。在原邊溝底部進(jìn)行碎石盲溝開挖，尺寸為40×60 cm，并將滲水土工布設(shè)于溝內(nèi)四周。隨后將C25防水混凝土澆筑到碎石盲溝頂部，用于原邊溝溝底恢復(fù)。通過此方法，可以將路基內(nèi)部滲水及時排出。

（2）現(xiàn)澆矩形邊溝。為達(dá)到路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部雨水排出和降低路基水位的作用，可現(xiàn)澆矩形邊溝。首先，將原路肩、原碎石邊溝挖除，隨后向下開挖，至土基頂面81 cm以下。將碎石滲溝設(shè)于接近路基側(cè)和底部位置，隨后將防滲土工布和軟式透水管設(shè)于滲溝底部，并澆筑C25防水水泥混凝土，作為封水層，厚度為25 cm。

3.3 路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水改造措施

針對唧漿嚴(yán)重路段，在采用銑刨重鋪處治措施的同時，還要設(shè)置好橫、縱向排水管，充分發(fā)揮排水基層的良好作用，有效排出結(jié)構(gòu)內(nèi)部積水。

（1）全斷面路面結(jié)構(gòu)改造。通過水損壞調(diào)查情況分析，在工程總水損壞數(shù)量當(dāng)中，硬路肩處損壞比例高達(dá)36%。此外，由硬路肩唧漿具體狀況來講，相同斷面行車道單車道銑刨重鋪痕跡顯著，由此斷定，以前本路段行車道產(chǎn)生過唧漿問題，并做出了相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)處理。目前病害并未發(fā)展到路表，相比之下，硬路肩此前并未進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理，這是唧漿產(chǎn)生的主要原因。

針對硬路肩部位，由于水損壞的影響，其使用性能下降嚴(yán)重，導(dǎo)致病害頻發(fā)且不斷擴(kuò)展。針對此部位病害，基于經(jīng)濟(jì)性等因素的考慮，一般只會進(jìn)行超車道、路緣帶的處治，不會對硬路肩進(jìn)行同步大面積處治。由于本工程很多路段存在硬路肩水損壞嚴(yán)重情況，為此，提出了全斷面路面結(jié)構(gòu)改造處治。

（2）增設(shè)排水基層ATPB。為提高半剛性基層瀝青路面的承載力，減少水損壞病害發(fā)生幾率，本文提出了增設(shè)排水基層ATPB的措施。通過此方法，可以有效解決半剛性基層瀝青路面裂縫問題。主要體現(xiàn)在2點(diǎn)，第一，通過增設(shè)排水基層ATPB，可以將路面結(jié)構(gòu)內(nèi)大部分水快速排出，減小對路面材料的影響，避免發(fā)生路面結(jié)構(gòu)水損壞問題，增加路面使用年限。第二，通過增設(shè)排水基層ATPB，可有效吸收半剛性基層裂縫尖端部位的集中應(yīng)力，且達(dá)到控制反射裂縫產(chǎn)生的目的。

結(jié)合本工程實(shí)際情況，可進(jìn)行SBS改性瀝青碎石封層+改性瀝青穩(wěn)定排水基層ATPB-25（10 cm）結(jié)構(gòu)層的設(shè)置。此外，路肩基層還需進(jìn)行排水基層設(shè)置，從而將路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部水及時排出。此時，可采用開放式的邊坡形式，在鑿除原邊坡漿砌片石后，應(yīng)通過無砂混凝土處治。

3.4 超高段排水改造措施

針對超高路段排水處治，可采用格柵蓋板邊溝+集水井進(jìn)行排水處治。超高路段外側(cè)路面水可通過超高橫坡度匯聚到集水井，并通過橫向排水管將集水井內(nèi)的水向路基外排出。超高路段內(nèi)側(cè)路面水可通過超高橫坡度向內(nèi)側(cè)自然分散、排出，同時利用路基邊坡、護(hù)坡道等向路基排水溝內(nèi)流入。

3.5 其他附屬技術(shù)措施

（1）合理選擇瀝青面層混合料。在路面下滲水控制當(dāng)中，選擇合理的瀝青混合料至關(guān)重要。結(jié)合本工程重載交通的實(shí)際情況，應(yīng)選擇低滲水系數(shù)的良好面層材料，更好適應(yīng)重載交通的需求。本文提出了高模量的EME、橡膠瀝青混合料等材料，以便提高路面后期的抗裂性能。（2）層間封水及抗裂措施。裂縫控制的首要作為就是為了避免唧漿病害發(fā)生，為此，在裂縫病害處治當(dāng)中，可采用SBS改性瀝青+碎石等方法，提高抗裂效果，做好封水處理。當(dāng)發(fā)現(xiàn)基層松散面積較大的情況下，可回填骨架密實(shí)型的抗裂水穩(wěn)材料，若出現(xiàn)單條裂縫，則需通過聚酯玻纖布進(jìn)行處理。（3）橫坡控制。在水損壞綜合處治當(dāng)中，還需做好路面橫坡控制工作，針對局部沉陷、銑刨重鋪等加鋪厚度難以控制的路段，在攤鋪時可采用走鋼絲的方法進(jìn)行處治。（4）隔斷標(biāo)線設(shè)置。為迅速將路面積水排出，也可設(shè)置隔斷標(biāo)線，減緩路表積水滲透于裂縫的機(jī)會。

4 結(jié)束語

綜上所述，水損壞是瀝青路面病害之一，當(dāng)水通過裂縫等滲入瀝青混凝土內(nèi)部，將嚴(yán)重破壞瀝青混凝土結(jié)構(gòu)，引發(fā)更大的損失。為此，開展瀝青路面水損壞綜合處治措施研究對有效控制路面病害發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價值。

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