高速公路路面積水病害處治方法淺析

(廣東省長大公路工程有限公司 廣東 廣州 510620)

隨著我國公路建設的加快，高速公路維護工作量也越來越大。做好道路養護工作，確保道路安全暢通，是十分重要的。路基和路面的安全性、平順性與強度和穩定性有很大的關系，而水對路基和路面的強度和穩定性影響很大。因此，在高速公路運營工作中，路基路面的排水工作必須高度重視。結合京港澳高速粵境韶關至廣州段(廣韶高速)三年來的路面積水處治經驗，談談高速公路路面積水處治方法措施。

一、工程背景

廣韶高速公路通車至今已有10多年，排水系統經過多年使用，總體保持了一個良好水平，近年由于受到行車、地理環境和氣候條件等因素影響，路面病害不同程度呈現，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，經過多次現場勘查，廣韶高速全線有不同程度積水的地方達到二十多處，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運留下了隱患，因此需要對路面積水情況進行及時有效的解決。

二、高速公路路面積水原因分析

1.強對流天氣，降雨量突增。廣韶高速北起韶關南至廣州，全線約198.5km，沿線氣象環境不一，并且廣東省夏季時間較長，強對流天氣時有發生，部分原有排水設施經過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、平曲線與平曲線轉變的過程中)，原有排水設施設計不合理。根據現場勘查，發現部分超高路段排水溝長度不足，部分急流槽排水能力較差，嚴重影響了路面排水。

3.原有排水設施經過多年使用已經損毀堵塞，導致排水系統不通暢。廣韶高速公路線路較長，排水設施較多，雖然日常養護中對清理排水設施工作一直有進行，但是仍然有清理不到的地方，從而導致原有排水設施本身排水能力降低，造成路面積水。

4.高速公路路面經過多年使用出現車轍，導致積水。瀝青路面的車轍分為磨耗磨損型車轍、結構型車轍、失穩型車轍、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。在輪胎和路面相對作用下，路面首先產生疲勞磨損，進而發展成磨粒磨損造成表層集料顆粒逐層脫落，因此當路面上存在堅硬顆粒材料時，會加速磨損型車轍的發展。

(2)結構型車轍。這種車轍形成的主要原因是路面結構層之間本身結合不夠緊密，在交通荷載的反復作用下產生疲勞變形，并在道路表面呈現出來，形成車轍。

(3)失穩型車轍。大部分車轍是由于路面材料的不穩定性、下陷以及交通荷載的剪應力作用下發生橫向位移引起的。混合料側向蠕變產生位移形成凸緣是這種車轍的主要外觀特征，一般出現在車轍兩側。通常情況下，在車輛輪胎行駛軌道上，但路面材料壓實度不足時，其最終強度將不足以抵抗交通荷載對其的應力作用，特別是超載車輛高頻通過時，路面在不斷承受高頻和重載的情況下，很容易產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度，此外，高速公路的最低車速為60公里每小時。路面積水在高速行駛車輛的帶動下，會濺起大量水花，在大部分車輛行駛高度內，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。當路面積水較多時，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將會因為水膜的形成而大大降低，汽車制動能力也會因此減弱，路面行車安全也將隨之降低。

3.對路面結構有一定的損害。廣韶高速通車使用年限已達十多年，并且車流量逐年增加，路面已出現各種問題，例如裂縫、松散、坑洞等，因此，路面積水若不能及時排除，將下滲至路床、路基，從而造成路面早起損壞，如裂縫、沉降等，將加速整個路面結構使用性能的降低，這將縮短路面的使用年限，增加維護費用。

四、路面積水處治措施

篩查竣工圖合成坡度小于0.5%路段并結合現場調查，發現路面積水路段主要為超高漸變段內側或橋頭位置處。

1.設置縱向排水溝。針對調查對于超高路段未設置縱向排水溝或者設置長度不足的路段應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，基礎采用C15的混凝土現澆。對于損壞的縱向排水溝的蓋板進行改造，改造后的蓋板采用封閉式的，僅僅在兩塊蓋板結合部位留縫隙進行排水，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生，另一方面可以減少垃圾進入縱向排水溝內部。具體施工工藝流程：測量放線——溝槽開挖——槽底驗收——模板安裝——混凝土澆筑——拆模及養護——蓋板安裝。施工過程中，應嚴格控制溝底及鉤頂蓋板標高，保證排水通暢性及路面平整性。

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

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

3.加強養護清理。定期對全線排水設施包括中央排水溝、邊溝、急流槽等進行檢查清理，在雨季進行重點路段檢查，保障排水設施排水通暢。加強對排水結構設施的日常巡查和檢測，在排水設施堵塞初發時期就進行清理，避免徹底堵塞。

4.瀝青路面微表處施工。對存在車轍路段路面積水處采用微表處處治。微表面車轍修補技術速度快，效率高，粘結劑采用的是聚合物改性乳化瀝青，配套使用相應的攤鋪設備，能夠對不同厚度的冷拌瀝青混合料進行薄層攤鋪。在鋪設過程中，混合漿料中各種尺寸的聚集料將根據厚度變化按正態分布混合鋪設在攤鋪機的“v”形鋪設箱中。施工過程中，需在槽的上方預留一定的拱度，以便在驅動載荷下進一步壓實混合物。

五、結束語

通過現場勘查分析路面積水原因，提出在超高路段的路緣帶增設縱向排水溝，對積水路段位于橋頭搭板的在路緣帶處進行刻槽處理，對車轍積水路段采用微表處處治。工程實例驗證，這幾個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題，保障了高速公路的交通安全。