高速公路瀝青路面水破壞現(xiàn)象分析及預(yù)防措施

劉海

摘 要：文章根據(jù)高速公路的管養(yǎng)實踐，分析高速公路瀝青路面水破壞現(xiàn)象，并提出預(yù)防措施，通過對高速公路瀝青路面水破壞現(xiàn)象原因分析和采取相應(yīng)的加強預(yù)防措施，可減少高速公路的水破壞，有效提高路面使用壽命，保持其良好的通行狀況。

關(guān)鍵詞：瀝青路面；水破壞分析；預(yù)防措施

我國潮濕多雨地區(qū)，且省內(nèi)大部分使用一年以上的高速公路，特別是采用半剛性瀝青路面的一般都產(chǎn)生了程度不同的水破壞（降水透人路面結(jié)構(gòu)層后使路面產(chǎn)生的早期破壞現(xiàn)象）。水破壞速度很快，性質(zhì)較嚴(yán)重，是路基路面的主要破壞因素。本文試就我省高速公路水破壞現(xiàn)象特點以及產(chǎn)生水破壞的內(nèi)因和外因進(jìn)行探討，并結(jié)合實際，提出減少瀝青路面水破壞現(xiàn)象的幾點措施。

1 瀝青路面水破壞現(xiàn)象的表現(xiàn)水破壞現(xiàn)象具有普遍性和嚴(yán)重性的特點，具體表現(xiàn)在以下幾個方面

1.1 表面產(chǎn)生坑洞。我省個別高速公路路段由于表面層施工時，片面追求平整度，忽視了壓實度，使表面層混和料的空隙率過大。雖然其表面層為密實式結(jié)構(gòu)，但往往一場大雨過后，在路段上很快產(chǎn)生了許多坑洞，其中絕大多數(shù)僅是表面層的坑洞，深人中面層和底面層的坑洞只占少數(shù)。從坑洞中散出的碎石上很少甚至沒有原先裹覆的瀝青。

1.2 表面層和中面層同時產(chǎn)生坑洞以及局部表面產(chǎn)生網(wǎng)裂和形變。近幾年在對繞城公路路面大中修及日常小修時，在對網(wǎng)裂形變處進(jìn)行挖補的過程中，挖成長方形的整齊坑洞后，從上側(cè)洞壁底部常有水緩慢滲出。在2侃吟年的中修工程中，將網(wǎng)裂破壞處銑去表面層后，又將中面層局部損壞處挖除成一小坑，在坑的上側(cè)中面層與底面層的界面上有水慢慢滲出。

1.3 產(chǎn)生卿漿、網(wǎng)裂。半剛性路面產(chǎn)生水破壞后的典型現(xiàn)象就是哪漿，經(jīng)?，F(xiàn)象是雨后天晴，瀝青路面各縱橫縫中卿出灰白色漿。在灰漿數(shù)量大的情況下，很快發(fā)展成坑洞；在數(shù)量小的情況下，可使路面網(wǎng)裂或變形。某處一旦有灰漿哪出，該處便產(chǎn)生網(wǎng)裂和形變，隨后降水變更容易滲人，并產(chǎn)生惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致路面破壞。

1.4 路面補中補。在筆者管養(yǎng)路段中，往往在原已修補過的大小補塊中，又產(chǎn)生新的坑洞，要對其再一次進(jìn)行修補。新的補快常較原補塊小，有時在大補塊上會產(chǎn)生多個小補塊。它包括原已修補的坑洞，雨后繼續(xù)向補塊處側(cè)擴(kuò)大破壞，造成養(yǎng)護(hù)部門疲于應(yīng)付，重復(fù)修補，而路段未有大的改善。

2 瀝青路面水破壞原因分析

瀝青路面水破壞現(xiàn)象在我省高速公路中具有一定的普遍性和嚴(yán)重性。依據(jù)這幾年在實際工作中的調(diào)查研究和試驗，我們也初步分析和探究了產(chǎn)生水破壞現(xiàn)象的原因，主要幾點如下：

2.1 造成水破壞的因素。瀝青路面產(chǎn)生深刻會破壞的外因主要有交通量、交通組成、降雨量以及不盡完善的路面排水系統(tǒng)。進(jìn)十年來，重載車輛特別是大幅度超載車輛日益顯著增加，其后軸載從額定的100KN增加到180KN以上；輪胎沖氣壓力從額定的0.7Mpa增加到0.9Mpa以上。其作用的直接結(jié)果是路面裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展，路面開裂破損后，雨水下滲，產(chǎn)生凍漲、翻漿等水破壞，如果不及時養(yǎng)護(hù)維修，其破損面積會逐年增大。

2.2 水進(jìn)入路面層不可避免。汽車行駛在沙地中，隨著汽車向前行進(jìn)輪胎下的沙子也在動，使一部分沙子被理輪胎擠到兩側(cè)，少部分沙子被輪胎壓在下面。同樣的道理，路面上的水大部分被高速行駛的汽車的輪胎濺到路邊（從波型梁護(hù)欄上的水滴即可知），還有很少一部分水被擠壓而進(jìn)入路面瀝青層中。我國早期建成的沈大、京石、京塘等高速公路都采用瀝青路面技術(shù)規(guī)范中的I型瀝青混凝土面層，但都未能避免水破壞的產(chǎn)生。只要水侵入并滯留在瀝青混凝土的空隙中，不管是傳統(tǒng)的純立即請混凝土還是改性瀝青或加抗剝落劑的SMA，在大量行車的作用下，都會立場聲瀝青剝落現(xiàn)象，并產(chǎn)生水破壞。

2.3 半剛性基層強度高，容易開裂，反射到路面會加速水破壞。我國的高速公路路面結(jié)構(gòu)基本上采用半剛性基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其干縮性和溫縮性相對較大，故其施工碾壓、養(yǎng)護(hù)過程中不可避免地產(chǎn)生裂縫。在冬季突然降溫時基層的裂縫會因為溫度收縮而繼續(xù)拉裂，將給同樣產(chǎn)生溫度收縮的瀝青混凝土面層一個附加拉應(yīng)力，兩個拉應(yīng)力疊加一旦超過瀝青混凝土的抗拉強度，瀝青混凝土將產(chǎn)生溫度型反射裂縫。

2.4 瀝青混和料集料離析是造成瀝青混凝土不均勻性大是一個重要原因。這種情況完全可能通過施工操作的規(guī)范性和加強質(zhì)量管理來解決或?qū)⒉痪鶆蚋恼蚪档阶钚〕潭取０韬蛨龅囟蚜蠎?yīng)采用小料堆或分層斜坡堆料。在采用不同類型拌和機(jī)時應(yīng)對和儲料倉可能產(chǎn)生離析的部位進(jìn)行工藝改進(jìn)，冷料倉按規(guī)定設(shè)置隔板，避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象。拌和機(jī)操作員應(yīng)根據(jù)天氣和碎石含水量情況隨時調(diào)整石料烘干時間。瀝青混凝土的足夠拌和時間對保證其均勻性非常重要，拌和時間偏短，瀝青混凝土就容易產(chǎn)生不均勻。一般來說，干拌時間不應(yīng)少于105，濕拌時間不應(yīng)少于305。料車駕駛員裝料時應(yīng)移動三次位置，分前、后、中三次裝料，不允許一次裝料人為造成離析。應(yīng)盡可能連續(xù)攤鋪，調(diào)整攤鋪機(jī)速度，使攤鋪機(jī)的產(chǎn)量與拌和的產(chǎn)量相平衡。因松鋪厚度控制難，操作不當(dāng)引起粗、細(xì)料離析，碾壓溫度達(dá)不到要求等原因，這條橫向帶往往是質(zhì)量不過關(guān)的。如果第二天施工僅把末端切齊作為起始工作面，那就給平整度、質(zhì)量留下隱患。

因此建議當(dāng)天最后一車料攤鋪時，當(dāng)攤鋪機(jī)已拉不出整齊鋒面時，就應(yīng)停止，攤鋪機(jī)把余料打成一堆后移位。一對剩余料攤鋪部分撒一層砂，人工攤鋪混合料，壓路機(jī)立即碾壓完畢。第二天施工前在機(jī)攤末端切割機(jī)切直后鏟除人工攤鋪部分，就能保證平整度、質(zhì)量均符合要求的橫向施工縫產(chǎn)生。

3 通過提高養(yǎng)護(hù)質(zhì)量來預(yù)防和減少水破壞現(xiàn)象

瀝青路面的日常養(yǎng)護(hù)及小修非常重要，提高養(yǎng)護(hù)質(zhì)量可以有效地預(yù)防和減少水破壞現(xiàn)象。根據(jù)筆者管養(yǎng)高速公路的經(jīng)驗，可以從以下幾方面著手：

3.1 預(yù)防性灌縫?？v橫向裂縫透水極易導(dǎo)致坑洞、卿漿等水破壞。因此，產(chǎn)生裂縫后，立即用特殊灌縫瀝青進(jìn)行灌縫、封縫，封住地表水的下滲通道，對預(yù)防坑洞有較好的效果。

3.2 改善排水通道。近年來我省部分高速公路因建成較早，當(dāng)時中央隔離綠化帶未設(shè)置完善的排水系統(tǒng)，導(dǎo)致水從隔離帶滲透人兩側(cè)路面，造成路面破損。繞城高速試驗將中央綠化帶封住但保留灌木，在灌木與灌木之間用混凝土向兩側(cè)澆筑至于路面，并高于路面，使雨水大部分從兩側(cè)排出，減少下滲量，取得了較好的效果。滬杭高速杭州段局面路段也采取類似措施。

3.3 注重小修質(zhì)量，減少補中補現(xiàn)象。在修補較大面積表面層或小段鐵刨后重鋪表面層對，采用與原路面相同的瀝青混凝土。在小洞修補時，應(yīng)增加壓實強度，采用小鋼輪或平板夯充分壓實，減小現(xiàn)場空隙率，使其不大于周圍瀝青混凝土的實際空隙率。小塊修補應(yīng)采用較原路面混和料的空隙率稍小瀝青混凝土。

這些措施都能有效地減少補中補現(xiàn)象。

4 結(jié)語

通過對高速公路瀝青路面水破壞現(xiàn)象原因分析和相應(yīng)的加強預(yù)防措施，可減少高速公路的水破壞現(xiàn)象，有效提高路面使用壽命，保持良好通行狀況。但無論在理論上還是在實踐上，高速公路瀝青路面水破壞問題都值得進(jìn)一步研究，我們要認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗，提高預(yù)防和處理水平，以減少高速公路的水破壞現(xiàn)象所帶來的問題，保證高速公路的安全、暢通。