解決高速公路瀝青路面早期水損害的技術(shù)途徑

覃夷丹

(廣西路建工程集團有限公司，廣西 南寧 530000)

0 引言

我國高速公路的路面多采用瀝青路面，隨著運營時間的增加，瀝青路面也逐漸出現(xiàn)水損害等問題。瀝青路面均含有孔隙水，受到交通負荷以及溫濕膨脹的影響，高速公路路面的空隙不斷有水產(chǎn)生，瀝青和集料表面也不斷被水侵入，導(dǎo)致集料表面的瀝青膜逐漸剝落，瀝青與礦料的粘結(jié)力也不斷下降，降低了路面的使用性能。高速公路瀝青路面水損害的出現(xiàn)嚴(yán)重降低了高速公路的正常使用壽命，同時也對高速公路的平穩(wěn)安全行使造成一定的影響，因此解決高速公路瀝青路面早期水損害的技術(shù)途徑的研究探討顯得尤為重要。

1 高速公路瀝青路面早期水損害的特點

高速公路瀝青路面早期水損害狀況具備以下特點：(1)大多發(fā)生在雨季，可能會導(dǎo)致瀝青路面遭到嚴(yán)重破壞；(2)由于車輛負載超重，有的行車道會遭到嚴(yán)重破壞，但是超車道正常沒有損壞；(3)水損害的路面多存在透水比較嚴(yán)重并且排水不通暢的地方，比如挖開存在積水的地方；(4)當(dāng)路面受到損害后，一般都先有小塊的網(wǎng)裂、冒白漿，然后逐漸松散成大點的坑槽。一般路面只會有部分區(qū)域遭到損壞，這有可能是由于瀝青混合料沒有攪拌均勻。

2 高速公路瀝青路面出現(xiàn)早期水損害的主要原因

2.1 外部原因

2.1.1 氣候因素

從自然原因而言，氣候是影響高速公路瀝青路面水損害發(fā)生的主要因素。當(dāng)?shù)氐臍夂驅(qū)λ畵p害具有直接作用，降雨量的多少和溫度的高低會對高速公路的瀝青路面造成影響。溫度較高的天氣會促使瀝青路面的溫度上升，如果突降大雨，此時瀝青路面表面的溫度又會在短時間內(nèi)下降，反復(fù)多次的升溫與降溫，較大的溫差會產(chǎn)生溫度裂縫，而高速公路瀝青路面出現(xiàn)水損害的最初表現(xiàn)就是產(chǎn)生裂縫。

2.1.2 水的因素

不可否認，水是導(dǎo)致高速公路瀝青路面出現(xiàn)水損害的一大重要原因。瀝青材料對環(huán)境具有一定要求，如果長期處于濕度較大的環(huán)境中可能會降低瀝青的性能，無法與礦料進行有效粘合，影響瀝青混合料的強度和穩(wěn)定性，使得高速公路的質(zhì)量下降，更有可能存在安全隱患，最終出現(xiàn)水損害現(xiàn)象。

2.1.3 車輛超載嚴(yán)重

車輛超載嚴(yán)重會對高速公路造成負荷，造成水損害現(xiàn)象的產(chǎn)生。近年來，我國超載車輛大幅度增加，超載車輛的輪胎氣壓過高會對路面的結(jié)構(gòu)強度造成破壞，如果此時出現(xiàn)降水，水流便會侵入公路的內(nèi)部，造成水損害。同時路面在水和超載車輛的共同作用下，高速公路表面底部的瀝青膜會從集料表面剝落，路面表面的結(jié)構(gòu)強度會遭到破壞，逐漸下降，進而導(dǎo)致路面局部碎裂，加速了水損害的進程，嚴(yán)重縮短高速公路的使用壽命。

2.2 內(nèi)部原因

2.2.1 路面空隙率問題

高速公路路面空隙率的大小會影響到公路的透水情況。據(jù)統(tǒng)計，高速公路路面的空隙率應(yīng)當(dāng)保持<8%或者>15%的范圍內(nèi)，此時高速公路發(fā)生水損害的概率就會降低。當(dāng)路面的空隙率過低時，路面上的水便難以侵入高速公路的內(nèi)部；當(dāng)路面的空隙率大于15%時，空隙比較大，水流能夠在空隙內(nèi)自由地流動，不會對公路造成壓力，這兩種情況都能有效降低高速公路出現(xiàn)水損害的現(xiàn)象。一旦高速公路的路面空隙率在8%～15%之內(nèi)，此時極易出現(xiàn)水損害現(xiàn)象。路面上的水流容易滲透入公路內(nèi)部，產(chǎn)生壓力，降低瀝青材料的性能，對高速公路的路面造成損害。

2.2.2 公路基層問題

高速公路基層的強弱會對出現(xiàn)水損害現(xiàn)象造成影響。有的高速公路是將水泥穩(wěn)定碎石作為基層，施工人員在基層施工時采用人工與平地相結(jié)合的方式進行攤鋪，而在路面基層施工時采用攤鋪機進行攤鋪。在具體施工過程中，如果攤鋪的細料過于集中或者局部板結(jié)的質(zhì)量比較差，那么基層的施工可能就會比較軟弱。車輛在行駛時容易對公路的橋梁結(jié)構(gòu)帶來影響，造成公路表面的破裂，特別是在雨季，水流滲入公路內(nèi)部，使道路出現(xiàn)翻漿等水損害現(xiàn)象。

2.2.3 路面結(jié)構(gòu)上的問題

高速公路的路面結(jié)構(gòu)也會引發(fā)水損害。以AK-16A類型的結(jié)構(gòu)為例，該基層由水泥穩(wěn)定碎石組成，其結(jié)構(gòu)是屬于不透水的。AK-16A的中下部結(jié)構(gòu)層都是瀝青混凝土，結(jié)構(gòu)比較密實，該結(jié)構(gòu)具有較大的空隙率、較強的透水性和儲水性等特點。當(dāng)出現(xiàn)降雨時，水流會儲存在結(jié)構(gòu)層當(dāng)中，無法完全向下滲透或者向外排除，久而久之，動水壓力容易導(dǎo)致水損害的產(chǎn)生。

3 解決高速公路瀝青路面水損害早期損害的技術(shù)途徑

3.1 提高瀝青與礦料的粘結(jié)力

施工單位要提高瀝青與礦料的粘結(jié)力，一旦粘結(jié)力不夠，并且水流較多，瀝青混合料在水的浸泡下很容易剝落。因此，對高速公路表面的瀝青混合料粗集料的選擇上應(yīng)有一定的要求，需要選擇既有較高磨光值的硬質(zhì)巖石料，同時還要保證能夠與瀝青具有較高的粘結(jié)力，這樣才能保證表面瀝青混合料的不剝落，同時可以適當(dāng)添加抗剝落劑以提高瀝青和集料的粘結(jié)力。

3.2 優(yōu)化路面內(nèi)部排水系統(tǒng)

經(jīng)過十多年的探索，目前我國高速公路瀝青路面的基層和底基層多采用半剛性材料，并且強度越來越高，能夠有效承載車輛的重量。但是使用半剛性材料也存在一定弊端，如半剛性基層瀝青路面不能將水完全封住，那么水流就會滲入公路內(nèi)部，同時會長時間滯留在瀝青面層和半剛性基層的界面上，容易形成灰泥漿，并形成唧漿，最終使瀝青的表面層出現(xiàn)水損害破壞現(xiàn)象。因此，應(yīng)當(dāng)對高速公路內(nèi)部排水系統(tǒng)進行優(yōu)化，設(shè)置排水基層，將停留在路面結(jié)構(gòu)上的水分迅速排除到路基結(jié)構(gòu)和路面之外，增強路面的性能，提高高速公路的使用壽命。

3.3 加強路面質(zhì)量管理

加強高速公路的路面管理能夠有效延長公路的使用壽命。施工單位應(yīng)對路面基層或面層施工等各個施工工藝嚴(yán)格控制，對基層或者面層的質(zhì)量具有直接作用。因此，施工單位從開始準(zhǔn)備基層和瀝青混合料的原材料時應(yīng)該按照最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)進行選擇，根據(jù)提供的施工技術(shù)方案選擇各個結(jié)構(gòu)層所用材料的品質(zhì)，認真設(shè)計混合料的配比，按照設(shè)計對混合料進行拌制。同時還要對各個階段的施工工藝和質(zhì)量加以控制，以免出現(xiàn)礦料級配和碾壓溫度變異性大以及混合料產(chǎn)生離析的狀況。盡全力消除由于混合料的生產(chǎn)和鋪筑過程不達標(biāo)的可能性，使瀝青面層遭到早期破壞的可能性降到最低。

3.4 加強交通、養(yǎng)護管理

目前我國各級交通部門已經(jīng)意識到超載超限車輛對高速公路使用年限會造成損害，因此對該現(xiàn)象也提出了針對超載超限的違規(guī)治理條例。但是要想在短時間內(nèi)迅速解決該現(xiàn)狀是不現(xiàn)實的，需要各個部門以及全社會共同努力，堅持法治，樹立治超的理念，才能有效解決該現(xiàn)象。當(dāng)高速公路瀝青路面出現(xiàn)水損害時，應(yīng)當(dāng)及時采取有效的養(yǎng)護處理措施，針對具體損害路段進行試樣檢驗，對發(fā)生損害的類型、范圍和原因進行判斷，確認排水系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障，及時修復(fù)，加強覆蓋層或者對高速公路路面進行翻修。

4 結(jié)語

水損害在高速公路的病害中是十分常見的，早期水損害會對高速公路的使用安全和使用年限造成影響，我們應(yīng)該對高速公路瀝青路面的水損害現(xiàn)象加以重視，采用相應(yīng)措施對該現(xiàn)象進行預(yù)防和解決。