宋殿中

摘 要：高速公路的瀝青路面工程是公路工程的重要組成部分，高速公路所出現(xiàn)的不同病害，大多數(shù)都與水破壞相關(guān)。所以在施工初期就要提高認識、加強控制。減少水破壞的產(chǎn)生，以提高公路使用年限，降低初期養(yǎng)護成本。本文對高速公路路面水損害的防治進行了探討。

關(guān)鍵詞：高速公路；路面；水損害；防治；措施

高速公路瀝青路面水損害早期損壞是個公認的世界性難題，其中水和外力作用，這是導致瀝青路面出現(xiàn)水損害的兩大關(guān)鍵性因素；在高速公路瀝青路面施工過程中，加強研究和深入瀝青路面各種水損害的形成原因，并針對成因，從材料、設計，以及管理等方面采取有針對性的技術(shù)措施來進行防治。這對于有效治理高速公路瀝青路面水損害的早期破壞，促進我國交通建設事業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展均具有極其重要的意義。

一、 高速公路路面水損壞的特點

1.自上而上的表面層水損壞

許多初期的路面水損壞是從上往下發(fā)生的，它往往局限于在表面層發(fā)生松散和坑槽，在降雨過程中，雨水首先滲入并滯留在表面層瀝青混凝土的孔隙中。當下層的瀝青混合料密水性好，且瀝青層層厚較大，向下滲透相對比較困難，在大量高速行車的作用下，反復產(chǎn)生的動力壓力逐漸使瀝青從集料表面剝離，局部瀝青混凝土變成松散，碎石被車輪甩出，路面產(chǎn)生坑槽。如果瀝青混合料的設計空隙率或施工后殘余空隙率大；在孔隙率不大的路段上，瀝青混合料離析嚴重；發(fā)生表面層坑槽的路段，經(jīng)常發(fā)生在表面層與中面層之間有嚴重的層間污染，存在兩層皮脫開的，都易造成水自上而下進入面層，導致路面早期損壞。

2.自下而上的水損壞

當半剛性基層瀝青路面的瀝青面層較薄時，瀝青路面的水損壞經(jīng)常發(fā)生自下而上發(fā)展的?；鶎硬荒芘潘?，不等于水就進不了瀝青面層。水從各種途徑進入路面并到達基層后，不能從基層迅速排走，只能沿瀝青層和基層的界面擴散、積聚，從而造成面層的損壞。水能夠通過多種途徑進入路面，如降雨、雪水、汽車為了降溫向輪轂不斷噴水、中央分隔帶的綠化澆水、挖方路段的裂隙水、冬季由于冰凍引起的水分積聚、有些公路在瀝青層鋪筑過程中采用水沖洗方法處理層間污染等，這些都易造成水自下而上進入面層，從而導致路面早期損壞。

二、高速公路路面水損害的防治措施

1.改進瀝青路面材料結(jié)構(gòu)及性能，提高水穩(wěn)性

解決瀝青路面水損害問題的關(guān)鍵是調(diào)整瀝青混合料級配，減少空隙率。實踐證明，瀝青面層結(jié)構(gòu)中僅有一層是密實式I型瀝青混凝土是達不到要求的，不管瀝青面層是一層、二層還是三層，各層都應采用密實式I型瀝青混凝土，但專門設計的排水層不包括在內(nèi)?？够韺右矐撌强障堵什淮笥?%的密實式瀝青混凝土，用密實式瀝青混凝土來減少表面水透入面層結(jié)構(gòu)。在具體選擇某層的礦料級配時，除考慮透水性，還要考慮混合料的高溫強度及其穩(wěn)定性，對表面層混合料則還要考慮抗滑性。目前應用于瀝青路面抗滑表面（磨耗層）的密實性瀝青混凝土有三種：一是傳統(tǒng)的連續(xù)級配瀝青混凝土；二是粗集料斷級配瀝青混凝土，如瀝青瑪蹄脂碎石混合料SMA、多碎石瀝青混凝土SAC；三是細集料斷級配瀝青混凝土，如英國的熱壓式瀝青混凝土。

2.提高瀝青與礦料的粘結(jié)力

水一旦進入瀝青混合料內(nèi)，在快速重載車輛作用下容易產(chǎn)生瀝青剝落現(xiàn)象。為減輕瀝青剝落現(xiàn)象，改善瀝青混凝土的水穩(wěn)定性和耐久性，需要增強瀝青與礦料的粘結(jié)力。瀝青與礦料的粘附性直接影響瀝青路面的使用質(zhì)量和耐久性。一般酸性巖石的石料如花崗巖、石英巖等與瀝青的粘附性極差。當酸性石料用于高速公路、一級公路、城市快速路、主干路或其他重要路段時，應采用針入度較小的瀝青，并可采用下列抗剝離措施：

（1）用干燥的生石灰或消石灰粉、水泥、電石渣等作為填料的一部分，用量約為集料總量的1%～2%，處理并活化集料表面性能。

（2）摻加有機酸類，提高瀝青的活性。

（3）在瀝青中加入表面活性劑（如抗剝落劑）。

（4）采用高分子改性瀝青。

3.提高混合料壓實標準

瀝青混凝土的壓實度不僅對瀝青混凝土的物理力學性質(zhì)有著重要的影響，而且是決定現(xiàn)場空隙率的主要因素。對于配合比設計空隙率為4%的同一種瀝青混凝土，在不同壓實度下的現(xiàn)場空隙率有明顯差別。在壓實度為96%B～，現(xiàn)場空隙率接近8%；在壓實度為98%時，現(xiàn)場空隙率接近6%，前者的滲透系數(shù)明顯大于后者。所以在實際施工中，要嚴格保證壓實度達到設計標準，表面層壓實度不小于98%，中面層和底面層不小于97%。

4.高速公路的排水、防水設計

高速公路瀝青路面中的路肩、中央分隔帶，在使用的過程中倘若存有積水、降雨，水分不僅會流入其內(nèi)部的土體中，同時將也流經(jīng)瀝青路面的兩側(cè)、滲入面層結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，而水流量較大時，將滲入路基內(nèi)部，直接降低了路面結(jié)構(gòu)與路基的整體性、穩(wěn)定性與強度。此外，瀝青路面表層存有積水與面層內(nèi)部的水分，只有流經(jīng)、通過路肩、中央分隔帶才能向外排放。由此可見，在高速公路的瀝青路面中，路肩、中央分隔帶部分的排水、防水能力，直接關(guān)系到整個路面系統(tǒng)的質(zhì)量。對于路基滲水現(xiàn)象，可通過增設下封層的方法加以防范；倘若公路系統(tǒng)采用的是高等級半剛性基層瀝青路面，以往僅將澆灑透層瀝青作為路面系統(tǒng)防水措施方法，顯然無法滿足實際要求，應盡可能的采用下封層技術(shù)，提高路面整體的防水能力。此種路面的施工，通常會采用半剛性材料穩(wěn)定碎石基層，但在施工完畢后，基層的上方區(qū)域往往會存有大量的粉塵，即使進行了清理、沖刷也難以徹底清除，同時也將造成碎石的裸露。對此，路面下封層的施工，可通過層鋪、拌和的方法對單一結(jié)構(gòu)層的瀝青表面進行處治，倘若實施效果不佳或施工條件不符，還可采用乳化瀝青稀漿封層等防控技術(shù)。

5.瀝青路面空隙率的控制

長期以來，針對高速公路瀝青路面的空隙率，國內(nèi)外許多專家、學者進行了系統(tǒng)的研究與分析，據(jù)統(tǒng)計表明，對于7%～14%左右的空隙率，瀝青路面滲水現(xiàn)象較為嚴重，在過往車輛所施加的荷載下，瀝青混合料內(nèi)部的水分將生成動力水、毛細壓力，極易引發(fā)水損害，對于12%左右的空隙率，瀝青路面不會滲水，但需要在路面系統(tǒng)中增設排水設施；5%左右的空隙率，瀝青路面出現(xiàn)滲水現(xiàn)象的幾率較小，基本不會發(fā)生水損害。由此可見，瀝青路面的最佳空隙率在4%～5%左右。在施工時，不僅需要考慮路面系統(tǒng)的平整度與質(zhì)量，同時還需嚴格控制空隙率

6.對離析的控制

在施工過程中不僅要重視級配離析，更要重視溫度離析對路面造成的不利影響，應采取有效的措施來避免離析現(xiàn)象的發(fā)生，如自卸卡車在裝料和卸料時，應按車廂內(nèi)一定的裝卸順序，從而減少材料的離析現(xiàn)象；同時也盡量采用高性能的攤鋪機，使其處于良好的技術(shù)狀態(tài)，并在工藝中的每個環(huán)節(jié)都必須按規(guī)定要求進行，防止施工過程中混合料出現(xiàn)離析。

7.養(yǎng)護維修

行車道輪跡下的局部網(wǎng)裂是自由水進入路面結(jié)構(gòu)的通道，對路面的整體穩(wěn)定性有極大的危害。維修時一定要及時，以免裂縫深度和范圍擴大，維修養(yǎng)護的基本原則是維修后保證路面平整和封閉裂縫，以避免降水或路面積水下滲而引發(fā)進一步的水損害。

總之，通過對高速公路水損壞的研究分析，我們可以找出水損壞形成的原因，通過調(diào)整瀝青混合料的級配、油石比和空隙率等措施，增設SBS改性瀝青防水層，將病害防患于根本，延長路面的使用壽命，大大降低養(yǎng)護成本。

參考文獻

[1] 沈國平.多雨地區(qū)瀝青路面滲水病害探討[J].公路.2009，（05）.

[2] 沙慶林.高速公路瀝青路面早期破壞及預防[M].北京：人民交通出版社，2010.

[3] 劉志明.瀝青路面水損害與車轍的分析研究[J].公路交通技術(shù)，2009（03）.