高速公路路面積水病害處治方法淺析

(廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公司 廣東 廣州 510620)

隨著我國(guó)公路建設(shè)的加快，高速公路維護(hù)工作量也越來(lái)越大。做好道路養(yǎng)護(hù)工作，確保道路安全暢通，是十分重要的。路基和路面的安全性、平順性與強(qiáng)度和穩(wěn)定性有很大的關(guān)系，而水對(duì)路基和路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性影響很大。因此，在高速公路運(yùn)營(yíng)工作中，路基路面的排水工作必須高度重視。結(jié)合京港澳高速粵境韶關(guān)至廣州段(廣韶高速)三年來(lái)的路面積水處治經(jīng)驗(yàn)，談?wù)劯咚俟仿访娣e水處治方法措施。

一、工程背景

廣韶高速公路通車至今已有10多年，排水系統(tǒng)經(jīng)過(guò)多年使用，總體保持了一個(gè)良好水平，近年由于受到行車、地理環(huán)境和氣候條件等因素影響，路面病害不同程度呈現(xiàn)，其中路面積水已成為影響廣韶高速公路安全、暢通的重要不利因素，經(jīng)過(guò)多次現(xiàn)場(chǎng)勘查，廣韶高速全線有不同程度積水的地方達(dá)到二十多處，其中超高路段路面積水占比較高，影響了路容路況，給高速公路的安全營(yíng)運(yùn)留下了隱患，因此需要對(duì)路面積水情況進(jìn)行及時(shí)有效的解決。

二、高速公路路面積水原因分析

1.強(qiáng)對(duì)流天氣，降雨量突增。廣韶高速北起韶關(guān)南至廣州，全線約198.5km，沿線氣象環(huán)境不一，并且廣東省夏季時(shí)間較長(zhǎng)，強(qiáng)對(duì)流天氣時(shí)有發(fā)生，部分原有排水設(shè)施經(jīng)過(guò)多年使用已不能滿足要求。

2.路線變坡段(路線直線與平曲線、平曲線與平曲線轉(zhuǎn)變的過(guò)程中)，原有排水設(shè)施設(shè)計(jì)不合理。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查，發(fā)現(xiàn)部分超高路段排水溝長(zhǎng)度不足，部分急流槽排水能力較差，嚴(yán)重影響了路面排水。

3.原有排水設(shè)施經(jīng)過(guò)多年使用已經(jīng)損毀堵塞，導(dǎo)致排水系統(tǒng)不通暢。廣韶高速公路線路較長(zhǎng)，排水設(shè)施較多，雖然日常養(yǎng)護(hù)中對(duì)清理排水設(shè)施工作一直有進(jìn)行，但是仍然有清理不到的地方，從而導(dǎo)致原有排水設(shè)施本身排水能力降低，造成路面積水。

4.高速公路路面經(jīng)過(guò)多年使用出現(xiàn)車轍，導(dǎo)致積水。瀝青路面的車轍分為磨耗磨損型車轍、結(jié)構(gòu)型車轍、失穩(wěn)型車轍、壓密型車轍四種類型,這里主要粗略介紹前三種。

(1)磨耗型車轍。在輪胎和路面相對(duì)作用下，路面首先產(chǎn)生疲勞磨損，進(jìn)而發(fā)展成磨粒磨損造成表層集料顆粒逐層脫落，因此當(dāng)路面上存在堅(jiān)硬顆粒材料時(shí)，會(huì)加速磨損型車轍的發(fā)展。

(2)結(jié)構(gòu)型車轍。這種車轍形成的主要原因是路面結(jié)構(gòu)層之間本身結(jié)合不夠緊密，在交通荷載的反復(fù)作用下產(chǎn)生疲勞變形，并在道路表面呈現(xiàn)出來(lái)，形成車轍。

(3)失穩(wěn)型車轍。大部分車轍是由于路面材料的不穩(wěn)定性、下陷以及交通荷載的剪應(yīng)力作用下發(fā)生橫向位移引起的?；旌狭蟼?cè)向蠕變產(chǎn)生位移形成凸緣是這種車轍的主要外觀特征，一般出現(xiàn)在車轍兩側(cè)。通常情況下，在車輛輪胎行駛軌道上，但路面材料壓實(shí)度不足時(shí)，其最終強(qiáng)度將不足以抵抗交通荷載對(duì)其的應(yīng)力作用，特別是超載車輛高頻通過(guò)時(shí)，路面在不斷承受高頻和重載的情況下，很容易產(chǎn)生疲勞受損從而形成這種車轍。

三、高速公路路面積水危害分析

1.降低了緊后車輛的能見(jiàn)度，此外，高速公路的最低車速為60公里每小時(shí)。路面積水在高速行駛車輛的帶動(dòng)下，會(huì)濺起大量水花，在大部分車輛行駛高度內(nèi)，形成水霧，從而影響后方車輛駕駛員視線。

2.降低了行駛車輛輪胎與路面間的摩擦系數(shù)。當(dāng)路面積水較多時(shí)，車輛輪胎表面易形成一層水膜，輪胎與路面之間的摩擦系數(shù)將會(huì)因?yàn)樗さ男纬啥蟠蠼档停囍苿?dòng)能力也會(huì)因此減弱，路面行車安全也將隨之降低。

3.對(duì)路面結(jié)構(gòu)有一定的損害。廣韶高速通車使用年限已達(dá)十多年，并且車流量逐年增加，路面已出現(xiàn)各種問(wèn)題，例如裂縫、松散、坑洞等，因此，路面積水若不能及時(shí)排除，將下滲至路床、路基，從而造成路面早起損壞，如裂縫、沉降等，將加速整個(gè)路面結(jié)構(gòu)使用性能的降低，這將縮短路面的使用年限，增加維護(hù)費(fèi)用。

四、路面積水處治措施

篩查竣工圖合成坡度小于0.5%路段并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)路面積水路段主要為超高漸變段內(nèi)側(cè)或橋頭位置處。

1.設(shè)置縱向排水溝。針對(duì)調(diào)查對(duì)于超高路段未設(shè)置縱向排水溝或者設(shè)置長(zhǎng)度不足的路段應(yīng)考慮在超高路段的路緣帶新建縱向排水溝，排水溝的尺寸應(yīng)與舊縱向排水溝的尺寸一致，一般縱向排水溝采用25cm款，深度為40cm的矩形排水溝。

縱向排水溝蓋板采用15cm加筋的C25混凝土蓋板，縱向排水溝溝身采用C25混凝土，基礎(chǔ)采用C15的混凝土現(xiàn)澆。對(duì)于損壞的縱向排水溝的蓋板進(jìn)行改造，改造后的蓋板采用封閉式的，僅僅在兩塊蓋板結(jié)合部位留縫隙進(jìn)行排水，一方面可以提高蓋板的承載能力，減少蓋板的損壞及車禍的發(fā)生，另一方面可以減少垃圾進(jìn)入縱向排水溝內(nèi)部。具體施工工藝流程：測(cè)量放線——溝槽開(kāi)挖——槽底驗(yàn)收——模板安裝——混凝土澆筑——拆模及養(yǎng)護(hù)——蓋板安裝。施工過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制溝底及鉤頂蓋板標(biāo)高，保證排水通暢性及路面平整性。

2.刻槽處理。根據(jù)調(diào)查情況，橋頭積水一方面是由于橋頭局部不均勻沉降引起，而橋頭過(guò)度段往往未設(shè)置縱向排水溝，從而導(dǎo)致積水。另一方面是橋面上的泄水孔已經(jīng)堵塞，而橋面位于低處，雨水匯集從而導(dǎo)致積水。

對(duì)此采用以下措施排除積水：一是刻槽處理，對(duì)于積水路段位于橋頭搭板段，無(wú)法增設(shè)縱向排水溝，采用在路緣帶處進(jìn)行刻槽處理，刻槽界面尺寸為20×4cm，用乳化瀝青對(duì)刻槽界面記性防水處理后與路基縱向排水溝進(jìn)行聯(lián)通；二是對(duì)橋面泄水孔進(jìn)行清理疏通，對(duì)于經(jīng)常積水且橋面泄水孔已被堵塞的路段則對(duì)泄水孔進(jìn)行清理疏通。

3.加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)清理。定期對(duì)全線排水設(shè)施包括中央排水溝、邊溝、急流槽等進(jìn)行檢查清理，在雨季進(jìn)行重點(diǎn)路段檢查，保障排水設(shè)施排水通暢。加強(qiáng)對(duì)排水結(jié)構(gòu)設(shè)施的日常巡查和檢測(cè)，在排水設(shè)施堵塞初發(fā)時(shí)期就進(jìn)行清理，避免徹底堵塞。

4.瀝青路面微表處施工。對(duì)存在車轍路段路面積水處采用微表處處治。微表面車轍修補(bǔ)技術(shù)速度快，效率高，粘結(jié)劑采用的是聚合物改性乳化瀝青，配套使用相應(yīng)的攤鋪設(shè)備，能夠?qū)Σ煌穸鹊睦浒铻r青混合料進(jìn)行薄層攤鋪。在鋪設(shè)過(guò)程中，混合漿料中各種尺寸的聚集料將根據(jù)厚度變化按正態(tài)分布混合鋪設(shè)在攤鋪機(jī)的“v”形鋪設(shè)箱中。施工過(guò)程中，需在槽的上方預(yù)留一定的拱度，以便在驅(qū)動(dòng)載荷下進(jìn)一步壓實(shí)混合物。

五、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查分析路面積水原因，提出在超高路段的路緣帶增設(shè)縱向排水溝，對(duì)積水路段位于橋頭搭板的在路緣帶處進(jìn)行刻槽處理，對(duì)車轍積水路段采用微表處處治。工程實(shí)例驗(yàn)證，這幾個(gè)處治方法有效的提高了路面積水處的排水能力，解決了路面積水段問(wèn)題，保障了高速公路的交通安全。