傅 平

抗裂防水膜在高速公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

傅 平

（重慶金路交通工程有限責(zé)任公司，重慶 402660）

根據(jù)我國高速公路運(yùn)行情況來看，瀝青路面極易受到水的沖蝕作用，出現(xiàn)損毀情況，一旦出現(xiàn)大范圍的裂痕、坑洞，將直接影響車輛行駛舒適性與安全性。本文首先分析了高速公路養(yǎng)護(hù)要求，明確了抗裂防水施工的重要性，并明確提出圍繞抗裂防水膜的應(yīng)用展開分析。文章詳細(xì)探討了抗裂防水膜的材料性能、作用機(jī)理與具體應(yīng)用要點(diǎn)，以期可與同行交流。

高速公路；養(yǎng)護(hù)要求；抗裂防水膜；材料性能；應(yīng)用要點(diǎn)

0 引言

近年來，我國高速公路建設(shè)中瀝青路面得到了廣泛應(yīng)用，然而不少公路通車后不久，就出現(xiàn)了不同程度的損壞，包括：路面變形、凹凸不平、裂痕等，尤其是不少路段積水多，內(nèi)部受損更為嚴(yán)重。結(jié)合相關(guān)研究顯示，水是造成瀝青公路損毀的一大直接原因，在高速公路養(yǎng)護(hù)中必須將抗裂防水作為一項重要工作來抓，本文主要以抗裂防水膜為研究對象展開論述。

1 高速公路養(yǎng)護(hù)要求

基于我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，公路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)逐漸完善，全國公路總里程、密度均呈快速增長狀態(tài)，據(jù)統(tǒng)計2019年公路總里程501.25萬公里、密度52.21km/km2。其中，高速公路總里程共計14.96萬km，居于世界首位。

基于公路大規(guī)模建設(shè)，相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)需求也在持續(xù)擴(kuò)大，并逐漸成為我國公路交通行業(yè)主要工作之一。據(jù)統(tǒng)計，2019年全國公路養(yǎng)護(hù)里程已經(jīng)達(dá)到了495.31萬km，與2018年相比增加了約19.53萬km，在公路總里程中的占比超過98%，具體數(shù)據(jù)情況如下圖1所示?；趶V闊的公路養(yǎng)護(hù)市場規(guī)模下，須不斷健全公路管理與養(yǎng)護(hù)體制，加強(qiáng)相關(guān)養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究，切實保證公路安全、可靠運(yùn)行。

圖1 2013-2019年全國公路養(yǎng)護(hù)里程及其占公路總里程比重示意圖

根據(jù)我國高速公路實際運(yùn)行情況來看，瀝青路面開裂、水損害情況較為嚴(yán)重，尤其是當(dāng)瀝青路面施工不當(dāng)、排水不暢時，極易因為水破壞引發(fā)嚴(yán)重的路面病害，常見水破壞現(xiàn)象如下表1所示。為此，加強(qiáng)瀝青路面水損病害研究具有重要現(xiàn)實意義，在諸多研究成果中本文主要圍繞抗裂防水膜在高速公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用展開分析，主要是通過改善瀝青路面層間結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)防水、抗裂能力，達(dá)到延長公路使用壽命的目的。

表1 瀝青路面常見水破壞現(xiàn)象

2 抗裂防水膜的材料性能與作用機(jī)理

在高速公路養(yǎng)護(hù)中，抗裂防水膜是一種較為常見的材料，可有效保護(hù)基層不受雨水浸潤，同時具有一定的抗裂效果，保護(hù)路面瀝青結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)水損等問題。抗裂防水膜的材料性能與作用機(jī)理具體分析如下。

2.1 抗裂防水膜材料性能

抗裂防水膜屬于是高分子材料，主要組成部分包括：瀝青基高分子聚合物、胎基以及高強(qiáng)度耐高溫織物。與傳統(tǒng)的土工布、玻璃纖維等抗裂方法相比，抗裂防水膜在高速公路養(yǎng)護(hù)工程中的應(yīng)用可有效解決界面性所致的受力問題；土工布、玻璃纖維等材料攤鋪時，容易出現(xiàn)滑移、折疊等問題，導(dǎo)致上下層粘連，而抗裂防水膜施工中不會出現(xiàn)此類情況。此外，在防水下滲方面，抗裂防水膜表現(xiàn)也較為優(yōu)異，低溫天氣下也可較好的防止冰凍裂后冰水下滲。

高速公路養(yǎng)護(hù)施工中，抗裂防水膜材料性能如下：（1）上層鋪設(shè)的熱瀝青混合物時，抗裂防水膜中織物具有較好的耐高溫性能，變形小，瀝青從織物縫隙中滲出，切實增強(qiáng)結(jié)構(gòu)粘結(jié)性；（2）抗裂防水膜中的高聚物受熱后融化，實現(xiàn)對基面的坑洼處的填充，實現(xiàn)抗裂防水膜與基底的緊密連接；（3）胎基的穩(wěn)定性十分好，有利于大幅提升抗裂防水結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。此外，基于抗裂防水膜中高強(qiáng)度織物的運(yùn)用，其具有良好的抗拉性能，即使面層局部出現(xiàn)裂痕，也會因為高強(qiáng)度纖維的存在限制其發(fā)展，不會影響到整個路面結(jié)構(gòu)的正常使用。

2.2 抗裂防水膜的作用機(jī)理

在高速公路養(yǎng)護(hù)中，抗裂防水膜的應(yīng)用可起到良好隔水防滲、抗裂效果，具體作用機(jī)理可歸納如下：

2.2.1隔水防滲作用

在高速公路養(yǎng)護(hù)中，通過在層間裂縫表面敷設(shè)抗裂防水膜，可構(gòu)成一個完整的隔水防滲層，有效隔斷雨水、雪水的下滲，防止高速公路運(yùn)行中出現(xiàn)水損害問題，避免路基破壞。同時，抗裂防水膜可隔開開裂層面與瀝青層，防止其直接接觸，確保上一層不受裂縫拉應(yīng)力的影響，同時高聚物的粘連性也有利于維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；路面受擠壓時，抗裂防水膜也可起到防止路面相對移動的作用。

2.2.2自粘性能

根據(jù)抗裂防水膜材料性能分析來看，其具有良好的自粘性能，施工便利，將隔離膜揭去可直接粘貼在裂縫位置，并使用小型壓實設(shè)備碾壓，確?？沽逊浪づc路面粘結(jié)牢固，不會出現(xiàn)推移問題，可正常進(jìn)行瀝青面層攤鋪碾壓施工。

當(dāng)瀝青路面出現(xiàn)裂縫或是剝落情況時，通過抗裂防水膜的設(shè)置可有效減少或阻隔其作用在路面的溫縮應(yīng)力，隔離基層與上部磨耗層，減小上面層受多向位移、剪切應(yīng)力的影響。

2.2.3加筋作用

基于抗裂防水膜中高強(qiáng)度織物的運(yùn)用，可提供較大的抗拉強(qiáng)度。當(dāng)瀝青路面出現(xiàn)裂縫時，拉應(yīng)力基本由織物承擔(dān)，發(fā)揮了良好的加筋作用，局部結(jié)構(gòu)層抗拉強(qiáng)度大幅增大，在減少病害方面效果良好。

2.2.4消能緩沖作用

抗裂防水膜中的聚合物在粘彈性、延展性等方面表現(xiàn)優(yōu)異，且其具有較好的低溫柔韌性，鋪設(shè)在瀝青路面層間，可較好吸收可拉伸能量，有效應(yīng)對裂縫拉應(yīng)力。此外，由于抗裂防水膜具有良好的粘彈性，相當(dāng)于在一定的低溫條件下設(shè)置一層復(fù)合層，可起到良好的消能緩沖作用。

3 抗裂防水膜在高速公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用要點(diǎn)

本文結(jié)合抗裂防水膜性能與相關(guān)工程經(jīng)驗，對抗裂防水膜在高速公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)分析，具體如下。

3.1 施工前準(zhǔn)備工作

高速公路養(yǎng)護(hù)作業(yè)中，抗裂防水膜鋪設(shè)前需保持路面整潔干燥，將路面灰塵、顆粒等雜物清理干凈。當(dāng)路面存在5～18mm寬度的裂縫或是接縫時，需將其清理干凈，并使用密封膠進(jìn)行填充處理；當(dāng)路面存在嚴(yán)重裂縫或是下陷的情況下，清理干凈后使用密封膠、熱瀝青混合料填充，填充高度與路面齊平；由于下陷區(qū)域往往高度不同，需做好找平處理，此外當(dāng)路面存在突出物時，也要做好找平工作。

3.2 抗裂防水膜鋪設(shè)要求

結(jié)合相關(guān)力學(xué)分析結(jié)果與實踐經(jīng)驗總結(jié)發(fā)現(xiàn)，抗裂防水膜的寬度至少在15 cm。高速公路養(yǎng)護(hù)中，抗裂防水膜的鋪設(shè)對溫度也有要求，一般要求路面溫度≥21℃，否則需使用溫火對抗裂防水膜的膠面進(jìn)行烘烤，直至膠面融化方可進(jìn)行鋪設(shè)施工。

3.3 鋪設(shè)抗裂防水膜

抗裂防水膜在高速公路養(yǎng)護(hù)中的施工操作要點(diǎn)如下：①揭開隔離膜后，及時鋪設(shè)抗裂防水膜；②在抗裂防水膜鋪設(shè)過程中，需將其拉緊，確保鋪設(shè)完成后無褶皺、翹邊等問題；③抗裂防水膜鋪設(shè)時存在搭接的情況，要求搭接長度在50～120mm范圍內(nèi)；④完成抗裂防水膜的鋪設(shè)后，需進(jìn)行滾壓操作，滾壓遍數(shù)≥3遍，確?？沽逊浪ぞo密粘結(jié)；⑤抗裂防水膜施工完畢后，在1d內(nèi)及時鋪筑瀝青面層，確?？沽逊浪づc瀝青層粘結(jié)平整。

3.4 熱瀝青混合料罩面施工

完成抗裂防水膜施工后及時鋪設(shè)瀝青層，防止因為陽光暴曬或是受到雨淋，導(dǎo)致抗裂防水膜褶皺、翹邊。熱瀝青混合料罩面攤鋪前，先撒布碎石混合料，以免機(jī)械與抗裂防水膜粘連；熱瀝青混合料罩面攤鋪時，厚度控制在40mm以上，采用壓路機(jī)壓實，合理控制振幅，以免抗裂防水膜剝落。

4 結(jié)語

綜上所述，高速公路瀝青路面運(yùn)行中，經(jīng)常受到風(fēng)吹雨淋，尤其是水對路面的損害是十分嚴(yán)重的，不僅影響路面使用性能，也將直接導(dǎo)致公路使用壽命大幅縮短。對此，在高速公路養(yǎng)護(hù)中，必須要重視防水抗裂問題，抗裂防水膜憑借著良好的隔水防滲作用、自粘性能以及消能緩沖作用得到了推廣運(yùn)用，可起到良好的預(yù)防、修補(bǔ)病害作用，保證高速公路穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

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傅平（1977- ），男，籍貫：江西省高安市，本科，工程師，主要從事高速公路養(yǎng)護(hù)工作。

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1007-6344（2021）04-0298-02