高速公路沥青路面水破坏现象分析及预防措施

刘海

摘 要：文章根据高速公路的管养实践，分析高速公路沥青路面水破坏现象，并提出预防措施，通过对高速公路沥青路面水破坏现象原因分析和采取相应的加强预防措施，可减少高速公路的水破坏，有效提高路面使用寿命，保持其良好的通行状况。

关键词：沥青路面；水破坏分析；预防措施

我国潮湿多雨地区，且省内大部分使用一年以上的高速公路，特别是采用半刚性沥青路面的一般都产生了程度不同的水破坏（降水透人路面结构层后使路面产生的早期破坏现象）。水破坏速度很快，性质较严重，是路基路面的主要破坏因素。本文试就我省高速公路水破坏现象特点以及产生水破坏的内因和外因进行探讨，并结合实际，提出减少沥青路面水破坏现象的几点措施。

1 沥青路面水破坏现象的表现水破坏现象具有普遍性和严重性的特点，具体表现在以下几个方面

1.1 表面产生坑洞。我省个别高速公路路段由于表面层施工时，片面追求平整度，忽视了压实度，使表面层混和料的空隙率过大。虽然其表面层为密实式结构，但往往一场大雨过后，在路段上很快产生了许多坑洞，其中绝大多数仅是表面层的坑洞，深人中面层和底面层的坑洞只占少数。从坑洞中散出的碎石上很少甚至没有原先裹覆的沥青。

1.2 表面层和中面层同时产生坑洞以及局部表面产生网裂和形变。近几年在对绕城公路路面大中修及日常小修时，在对网裂形变处进行挖补的过程中，挖成长方形的整齐坑洞后，从上侧洞壁底部常有水缓慢渗出。在2侃吟年的中修工程中，将网裂破坏处铣去表面层后，又将中面层局部损坏处挖除成一小坑，在坑的上侧中面层与底面层的界面上有水慢慢渗出。

1.3 产生卿浆、网裂。半刚性路面产生水破坏后的典型现象就是哪浆，经常现象是雨后天晴，沥青路面各纵横缝中卿出灰白色浆。在灰浆数量大的情况下，很快发展成坑洞；在数量小的情况下，可使路面网裂或变形。某处一旦有灰浆哪出，该处便产生网裂和形变，随后降水变更容易渗人，并产生恶性循环，最终导致路面破坏。

1.4 路面补中补。在笔者管养路段中，往往在原已修补过的大小补块中，又产生新的坑洞，要对其再一次进行修补。新的补快常较原补块小，有时在大补块上会产生多个小补块。它包括原已修补的坑洞，雨后继续向补块处侧扩大破坏，造成养护部门疲于应付，重复修补，而路段未有大的改善。

2 沥青路面水破坏原因分析

沥青路面水破坏现象在我省高速公路中具有一定的普遍性和严重性。依据这几年在实际工作中的调查研究和试验，我们也初步分析和探究了产生水破坏现象的原因，主要几点如下：

2.1 造成水破坏的因素。沥青路面产生深刻会破坏的外因主要有交通量、交通组成、降雨量以及不尽完善的路面排水系统。进十年来，重载车辆特别是大幅度超载车辆日益显著增加，其后轴载从额定的100KN增加到180KN以上；轮胎冲气压力从额定的0.7Mpa增加到0.9Mpa以上。其作用的直接结果是路面裂缝的产生和扩展，路面开裂破损后，雨水下渗，产生冻涨、翻浆等水破坏，如果不及时养护维修，其破损面积会逐年增大。

2.2 水进入路面层不可避免。汽车行驶在沙地中，随着汽车向前行进轮胎下的沙子也在动，使一部分沙子被理轮胎挤到两侧，少部分沙子被轮胎压在下面。同样的道理，路面上的水大部分被高速行驶的汽车的轮胎溅到路边（从波型梁护栏上的水滴即可知），还有很少一部分水被挤压而进入路面沥青层中。我国早期建成的沈大、京石、京塘等高速公路都采用沥青路面技术规范中的I型沥青混凝土面层，但都未能避免水破坏的产生。只要水侵入并滞留在沥青混凝土的空隙中，不管是传统的纯立即请混凝土还是改性沥青或加抗剥落剂的SMA，在大量行车的作用下，都会立场声沥青剥落现象，并产生水破坏。

2.3 半刚性基层强度高，容易开裂，反射到路面会加速水破坏。我国的高速公路路面结构基本上采用半刚性基础结构，其干缩性和温缩性相对较大，故其施工碾压、养护过程中不可避免地产生裂缝。在冬季突然降温时基层的裂缝会因为温度收缩而继续拉裂，将给同样产生温度收缩的沥青混凝土面层一个附加拉应力，两个拉应力叠加一旦超过沥青混凝土的抗拉强度，沥青混凝土将产生温度型反射裂缝。

2.4 沥青混和料集料离析是造成沥青混凝土不均匀性大是一个重要原因。这种情况完全可能通过施工操作的规范性和加强质量管理来解决或将不均匀改正或降到最小程度。拌和场地堆料应采用小料堆或分层斜坡堆料。在采用不同类型拌和机时应对和储料仓可能产生离析的部位进行工艺改进，冷料仓按规定设置隔板，避免出现离析现象。拌和机操作员应根据天气和碎石含水量情况随时调整石料烘干时间。沥青混凝土的足够拌和时间对保证其均匀性非常重要，拌和时间偏短，沥青混凝土就容易产生不均匀。一般来说，干拌时间不应少于105，湿拌时间不应少于305。料车驾驶员装料时应移动三次位置，分前、后、中三次装料，不允许一次装料人为造成离析。应尽可能连续摊铺，调整摊铺机速度，使摊铺机的产量与拌和的产量相平衡。因松铺厚度控制难，操作不当引起粗、细料离析，碾压温度达不到要求等原因，这条横向带往往是质量不过关的。如果第二天施工仅把末端切齐作为起始工作面，那就给平整度、质量留下隐患。

因此建议当天最后一车料摊铺时，当摊铺机已拉不出整齐锋面时，就应停止，摊铺机把余料打成一堆后移位。一对剩余料摊铺部分撒一层砂，人工摊铺混合料，压路机立即碾压完毕。第二天施工前在机摊末端切割机切直后铲除人工摊铺部分，就能保证平整度、质量均符合要求的横向施工缝产生。

3 通过提高养护质量来预防和减少水破坏现象

沥青路面的日常养护及小修非常重要，提高养护质量可以有效地预防和减少水破坏现象。根据笔者管养高速公路的经验，可以从以下几方面着手：

3.1 预防性灌缝。纵横向裂缝透水极易导致坑洞、卿浆等水破坏。因此，产生裂缝后，立即用特殊灌缝沥青进行灌缝、封缝，封住地表水的下渗通道，对预防坑洞有较好的效果。

3.2 改善排水通道。近年来我省部分高速公路因建成较早，当时中央隔离绿化带未设置完善的排水系统，导致水从隔离带渗透人两侧路面，造成路面破损。绕城高速试验将中央绿化带封住但保留灌木，在灌木与灌木之间用混凝土向两侧浇筑至于路面，并高于路面，使雨水大部分从两侧排出，减少下渗量，取得了较好的效果。沪杭高速杭州段局面路段也采取类似措施。

3.3 注重小修质量，减少补中补现象。在修补较大面积表面层或小段铁刨后重铺表面层对，采用与原路面相同的沥青混凝土。在小洞修补时，应增加压实强度，采用小钢轮或平板夯充分压实，减小现场空隙率，使其不大于周围沥青混凝土的实际空隙率。小块修补应采用较原路面混和料的空隙率稍小沥青混凝土。

这些措施都能有效地减少补中补现象。

4 结语

通过对高速公路沥青路面水破坏现象原因分析和相应的加强预防措施，可减少高速公路的水破坏现象，有效提高路面使用寿命，保持良好通行状况。但无论在理论上还是在实践上，高速公路沥青路面水破坏问题都值得进一步研究，我们要认真总结经验，提高预防和处理水平，以减少高速公路的水破坏现象所带来的问题，保证高速公路的安全、畅通。