关键词：高速公路工程；沥青路面；水损坏；防治技术
引言
沥青路面水损坏是高速公路的常见病害，是指在有孔隙的工作条件下，由于路面孔隙水不断产生动水的循环作用，使沥青混合料内部逐渐丧失黏结力，伴随有麻面、掉粒、网裂等病害发生。水损坏是世界性的公路工程难题，国内外对此进行了大量的研究。本文从水损坏的特征及成因进行分析，提出了切实可行的防治措施。
1高速公路沥青路面水损坏常见特点
沥青路面水损坏受季节变化影响，大多发生在雨季，发生水损坏的地方透水较严重，路面面层下有可见积水，损坏初期为轻微网裂，然后松散成坑洞，行车道较超车道损坏严重。水损坏现象主要有松散类、变形类、裂缝类等。沥青面层在孔隙水压反复作用下，混合料中的集料丧失黏结力，导致松散集料流失，形成大小不一的坑洞。半刚性基层基顶结合料与路表连通孔隙的水混合，产生高速动水压力冲刷基顶形成灰浆而出现唧浆现象，面层随着底部脱空形成沉降。滞留于面层内的水使集料表面裹覆的沥青膜逐渐剥落。行车轮迹带下出现压缩变形的现象，轮下松散的沥青混合料向两侧挤出鼓起。在冰冻地区因水凝聚结冰时体积增大，混合料内部黏结力下降，溶水滞留于路面内，加速了沥青膜剥落。冰融水进入沥青混合料内部，在行车荷载作用下产生破坏，下面层基础有较多的细粒土时，毛细水分逐渐集聚在基层中，在荷载反复作用下产生剥落现象。自水进入沥青面层后，沥青面层产生坑洞或唧浆，网裂和坑洞是典型的严重水破坏现象，辙槽是另一类水破坏现象。自由水侵入沥青面层后，沥青与碎石黏结力减弱，滞留在面层下部的水使矿料表面裹覆的沥青膜逐渐脱落，会产生剪切形变，向外侧挤出，两侧鼓起，形成严重的辙槽，最深可达8cm，如不及时处理辙槽，降水后变为积水槽，造成更严重的水损坏。
2沥青路面水损坏原因
路面产生破坏多与水有关，导致沥青路面水损害的原因有很多，如沥青的矿料化学成分、沥青黏性、矿料含水量等，如黏附性不足4级，沥青膜易脱落且造成水损坏。美国Zube对密级配沥青混合料孔隙率研究发现，沥青路面孔隙率在8%以下时，混合料透水性较小，沥青路面普遍存在现场孔隙率较大路面压实不足的现象，沥青混合料离析导致路面局部压实不均，孔隙率过小，为水的渗透提供了条件。公路工程施工中，对路面结构内部的排水工作不够重视，多采用半刚性基层，设计埋置式路缘石，阻碍了路面结构内部水分的排出。评价水损坏指标主要采用水煮法试验。水煮法试验用以评价骨料与沥青间的黏附性是否合理，仅适用于直径9.5～13.2mm的粗骨料。进行沥青混合料残留浸水马歇尔试验发现试件稳定度存在一定的缺陷，孔隙率达到设计的3%，检验不出沥青混合料的实际耐久性。沥青混凝土路面在低温天气施工易发生水损害，成型路面内部存在较多孔隙。施工后的环境条件包括气候、交通荷载、降雨量等，其中交通荷载繁重可加速水损害的发生。
3沥青路面的水损坏预防措施
3.1完善沥青路面的排水设计
（1）采用适宜的路面横坡设计。路面横坡设计规范中要求既能快速排水又不影响车辆行驶的安全。市政道路沥青混凝土路面的横坡一般为2.0%。当遇到软土地基时，为减少雨水下渗，横坡应设计为2.5%～3.0%；当位于纵坡小或超高缓和段的扭曲路面时，最小合成坡度应小于0.5%，有条件的应尽可能采用不设超高的平曲线半径。（2）规范路面外部排水设施设计。要按照规范要求去完善路面外部排水设施设计工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆路面的纵横向排水设施都应该完备，这样才能将地面水快速有效地排出路基之外，防止路面水下渗造成水害。在路基边坡，对于竖曲线凹部、高路堤、纵坡较大、桥头端部等路段，以及设有弯道超高路段的左侧路缘带处，应积极设置挡水缘石和水簸箕等排水设施来减少过大水流对路基、路肩、边坡的冲刷。（3）加设路面内部排水系统设计。在路面结构设计过程中增加透水性基层和垫层。基层和垫层内采用级配稳定碎石进行填筑，增加透水性使得地面下渗水，先垂向渗流进入到透水层，后横向渗流通过透水基层排出到路基外。
3.2做好下封层设计
下封层质量会直接影响路面使用的耐久性。多雨地区基层顶面必须设计下封层，以确保下封层能有效防水，使封层覆盖路基全断面，清除中央分隔带内多余松散的基层。
3.3控制施工质量
保证沥青混凝土施工质量是预防路面出现水损坏的关键，在多雨地区，下两层应为密实型沥青混凝土，以改善雨天行车条件。重视沥青混凝土的水稳定性，黏附性最好达到5级。目前我国公路沥青路面多从市场采购碎石，碎石质量无法保证，针片状含量超标，沥青路面用的碎石必须统一集中生产，不合格的碎石坚决禁止用于沥青混凝土施工。
3.4严格规范沥青混合料的配合比
（1）采用合理的S型矿料级配。在近几年的工程实践中，许多单位对沥青表面层级配进行了调整，将最粗的粗集料数量及最小的细集料数量均适当减少。级配调整为S型级配，使空隙率得到明显改善，使用效果较好。（2）进行渗水性检验，提高密水性。沥青混合料的渗水系数不仅与沥青混合料的类型有关，还与混合料中公称最大粒径有关。室内试验结果表明：随着公称最大粒径的增大，渗水系数增加。为了提高沥青路面的密水性，减小公称最大粒径是有效的，同时必须选择密水性良好的级配类型。由此可知：采用密水性良好的沥青混合料，进行严格的渗水性检验，适当减小公称最大粒径（我国规定应小于20mm），增加渗水系数指标，对于预防和减少水损坏具有重要意义。
3.5采用预养护，注重小修保养
当高速公路出现损坏以后，再进行养护维修不仅不利于造价控制，还会导致使用寿命下降，对于高速公路的水损坏也是一样，因此必须注重前期的预防性养护和日常的小修保养。根据高速公路出现水损坏的历史记录，提前采用合适的方式进行预防，雨季来临之前提前做好排水工作，高温天气及时采取管控措施等。对于出现的轻微道路病害，修补要及时，对坑槽、裂缝需要清理干净再进行修补，填料尽可能与原路面设计材料相同，压实振捣要严格；坑洞尽量采用“圆洞方补、斜洞正补”的原则，采用热补发以提高压实度；当出现麻面、松散状况后，在清理干净的基础上，可以采用封层或者罩面工程，利用微表处技术可以有效提高路表的防水、防滑及恢复外观的作用，常用的防水结构有橡胶沥青防水罩面层、OGFC排水型罩面加防水层等。
结语
水损坏是影响高速公路路况的重要因素，高速公路沥青路面在水的作用下，沥青逐渐丧失与矿物的黏结力，出现松散，坑洞等现象，本文对高速公路沥青路面水损坏病害进行了研究，提出了高速公路防治路面水损坏的方法。
参考文献
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[2]范伟.高速公路沥青路面水损坏及养护措施［J］.信息化建设，2016（7）：239.
[3]王路.高速公路沥青路面的水损坏及其防治措施[J].交通节能与环保，2018（6）：90-92.
论文作者:王荣祥
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷15期
论文发表时间:2019/11/15
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