解決高速公路瀝青路面早期水損害的技術途徑

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生，瀝青和集料表面也不斷被水侵入，導致集料表面的瀝青膜逐漸剝落，瀝青與礦料的粘結力也不斷下降，降低了路面的使用性能。高速公路瀝青路面水損害的出現嚴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)大多發生在雨季，可能會導致瀝青路面遭到嚴重破壞；(2)由于車輛負載超重，有的行車道會遭到嚴重破壞，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重并且排水不通暢的地方，比如挖開存在積水的地方；(4)當路面受到損害后，一般都先有小塊的網裂、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生的主要因素。當地的氣候對水損害具有直接作用，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下降，反復多次的升溫與降溫，較大的溫差會產生溫度裂縫，而高速公路瀝青路面出現水損害的最初表現就是產生裂縫。

2.1.2 水的因素

不可否認，水是導致高速公路瀝青路面出現水損害的一大重要原因。瀝青材料對環境具有一定要求，如果長期處于濕度較大的環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定性，使得高速公路的質量下降，更有可能存在安全隱患，最終出現水損害現象。

2.1.3 車輛超載嚴重

車輛超載嚴重會對高速公路造成負荷，造成水損害現象的產生。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構強度造成破壞，如果此時出現降水，水流便會侵入公路的內部，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，路面表面的結構強度會遭到破壞，逐漸下降，進而導致路面局部碎裂，加速了水損害的進程，嚴重縮短高速公路的使用壽命。

2.2 內部原因

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。據統計，高速公路路面的空隙率應當保持<8%或者>15%的范圍內，此時高速公路發生水損害的概率就會降低。當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部；當路面的空隙率大于15%時，空隙比較大，水流能夠在空隙內自由地流動，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水損害的現象。一旦高速公路的路面空隙率在8%～15%之內，此時極易出現水損害現象。路面上的水流容易滲透入公路內部，產生壓力，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水損害現象造成影響。有的高速公路是將水泥穩定碎石作為基層，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的質量比較差，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構帶來影響，造成公路表面的破裂，特別是在雨季，水流滲入公路內部，使道路出現翻漿等水損害現象。

2.2.3 路面結構上的問題

高速公路的路面結構也會引發水損害。以AK-16A類型的結構為例，該基層由水泥穩定碎石組成，其結構是屬于不透水的。AK-16A的中下部結構層都是瀝青混凝土，結構比較密實，該結構具有較大的空隙率、較強的透水性和儲水性等特點。當出現降雨時，水流會儲存在結構層當中，無法完全向下滲透或者向外排除，久而久之，動水壓力容易導致水損害的產生。

3 解決高速公路瀝青路面水損害早期損害的技術途徑

3.1 提高瀝青與礦料的粘結力

施工單位要提高瀝青與礦料的粘結力，一旦粘結力不夠，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有一定的要求，需要選擇既有較高磨光值的硬質巖石料，同時還要保證能夠與瀝青具有較高的粘結力，這樣才能保證表面瀝青混合料的不剝落，同時可以適當添加抗剝落劑以提高瀝青和集料的粘結力。

3.2 優化路面內部排水系統

經過十多年的探索，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水損害破壞現象。因此，應當對高速公路內部排水系統進行優化，設置排水基層，將停留在路面結構上的水分迅速排除到路基結構和路面之外，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。施工單位應對路面基層或面層施工等各個施工工藝嚴格控制，對基層或者面層的質量具有直接作用。因此，施工單位從開始準備基層和瀝青混合料的原材料時應該按照最嚴格的標準進行選擇，根據提供的施工技術方案選擇各個結構層所用材料的品質，認真設計混合料的配比，按照設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量加以控制，以免出現礦料級配和碾壓溫度變異性大以及混合料產生離析的狀況。盡全力消除由于混合料的生產和鋪筑過程不達標的可能性，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、養護管理

目前我國各級交通部門已經意識到超載超限車輛對高速公路使用年限會造成損害，因此對該現象也提出了針對超載超限的違規治理條例。但是要想在短時間內迅速解決該現狀是不現實的，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，才能有效解決該現象。當高速公路瀝青路面出現水損害時，應當及時采取有效的養護處理措施，針對具體損害路段進行試樣檢驗，對發生損害的類型、范圍和原因進行判斷，確認排水系統是否出現故障，及時修復，加強覆蓋層或者對高速公路路面進行翻修。

4 結語

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，我們應該對高速公路瀝青路面的水損害現象加以重視，采用相應措施對該現象進行預防和解決。