新疆北新路桥集团股份有限公司
摘要：道路建设是我国经济建设最重要的基础设施建设。高速公路沥青路面水损坏病害发生的原因是多样的，涉及原路面设计、防排水系统设计及实施、路面运营状况和环境等多方面。对于运营期的高速公路而言，为了有效的处治已发生的水损坏病害，对其病害特征进行综合处治是根本出发点，也是重要的依据。
关键词：高速公路沥青路面；水损坏；防治措施
引言
随着我国整体经济的快速发展，我国道路建设发展迅速。近年来，我国高速公路的建设依然如火如荼，且建设速度与质量都在稳步提升。由于施工及后期管养的问题，导致高速公路沥青路面在使用过程中产生了不少病害，其中路面的水损害就是一种。
1沥青路面常见的水损坏破坏形式
1.1路表松散及掉粒
当地下水及地面水不能及时排出面层结构时，会严重影响到沥青与集料的粘附性，使混合料的有效沥青饱和度降低，从而导致集料从混合料中脱落，形成路表松散及掉粒现象。高速公路中路表掉料会影响行车安全，因此养护部门要及时进行路表清理。
1.2坑槽塌陷
随着城市道路的建成通车，很少会在进行全路段的封闭维修，即便是因为道路损坏也只是进行局部的养护维修，这样一来不能够保证沥青路面的性能；加之沥青路面常年受到自然雨水及日晒的影响，导致路面上很容易发生坑槽与塌陷。虽然这两种病害都是突发性的，但是如果不及时进行控制，将会不断进行蔓延，从而影响到整个路段的正常通行。城市道路出现坑槽病害会严重影响沥青路面的平整度，严重影响行车舒适性。沥青路面在出现坑槽病害时，其早期都会有局部的龟裂和松散现象，久而久之在自然环境及车辆载荷的影响下形成坑槽情况。其中日常在道路上常见的塌陷病害主要有两种：一种是不均匀塌陷；另一种是均匀塌陷，而造成这两种塌陷的主要原因是因为路基发生竖向变形导致的路面塌陷。
1.3路表变形及冻融循环病害
沥青路面的路表变形一方面是由于松散及唧浆等初期病害导致混合料缺失，路表下沉；另一方面在高温和水分的综合作用下，混合料的抗压强度和抗剪强度均严重下降，从而在轮迹处产生辙槽，引发后面产生更加严重的积水破坏。沥青路面的冻融循环病害是季冻区高速公路产生的主要病害形式，在冬季时路面结构内的水分结冰导致体积增大，嵌挤作用使结构内产生碎料及细粒土等，春季冰雪融化后动力水连同碎渣一起涌出形成唧浆。冻融循环作用使路面结构反复处于附加应力转态之下，跟随不同时期水分所处状态的不同，路面结构更加容易产生水损破坏。
2水损坏产生原因
高速公路沥青路面产生水损坏一方面是沥青面层进水导致的，另一方面与沥青路面结构层内部排水有关。研究显示，面层空隙率与损坏严重程度有较大关系，空隙率在8%以下时，基本不透水，处于表层的薄膜水不会产生动水压力，因此水损坏几率很小。在对我国高速公路水损坏调查中发现，及时面层沥青混凝土类型为密级配空隙率小于7%时，仍然出现较多的坑洞等水损坏状况。主要是由于以下原因：（1）我国采用的Ⅰ型、Ⅱ型混凝土在96%压实度下其空隙率在8%左右级以上，容易导致施工后空隙率变大。（2）施工中质量控制不严，压实标准不够及接头处等部位未处理好，在摊铺过程中混合料产生离析，导致施工后部分部位空隙率偏大。（3）半刚性基层产生的反射裂缝导致面层积水渗入到结构中，从而引起动力水头对基层的冲刷，并携带泥沙从裂缝排出。（4）基层的抗冲刷能力较小，动力水头越大时，造成的水损坏程度越高。当基层的水稳材料含细集料越多，水泥剂量不足时，其抗冲刷能力较弱。路面渗水是造成路面结构内自由水积聚的主要原因。当混合料采用密级配设计时，采取了防水设计，但是排水设计不足，路面材料出现松散、空隙过大、裂缝时，水分进入结构内部，不能及时排出，将导致水损坏的发生。另外，沥青与集料的粘附性降低，导致沥青膜从集料表面脱落也是造成水损坏的原因之一。当集料具有一定的纹理构造时，与沥青膜接触面积较大，更容易粘结。同时根据碱集料反应的理论，当集料中CaO含量高，沥青中的活性物质地沥青酸较多时，会增加沥青与集料的粘附性。
3水损坏预防措施研究
3.1完善路面结构设计，增加基层抗冲刷能力
高速公路出现水损的部位集中于上面层，在进行路面结构设计时，适当提高上面层的模量，采用密级配的沥青混凝土，控制空隙率在5%以内，防止水分下渗，同时，在结构层下部增加防排水层，在面层和半刚性基层通过增加粘层来减少水分对基层的冲刷破坏。针对半刚性基层抗冲刷能力不足的状况，要优化设计，注重新建时期基层的养护，增加排水构造，防止地下水、中央分隔带浸水侵害。
3.2路面结构内部排水改造方案
对于连续唧浆路段，采用铣刨重铺方式进行处理，可通过设置排水基层、纵向渗沟、横向排水管的方式排出结构内部积水。（1）全断面路面结构改造，对于水损坏严重的高速公路，尤其像上述所说硬路肩水损坏较多的路段，有必要选择水损坏严重、密集的路段，采用包括行超车道及硬路肩的全幅路面改造方案。（2）增设排水基层ATPB，设置排水基层ATPB主要为了排除路面裂缝及裂隙下渗水，在改造路面上基层设置SBS改性沥青碎石封层+10cm改性沥青稳定排水基层ATPB-25结构层。由于路肩基层亦需要同步设置排水基层，因此为了达到快速排除路面结构层内部水，须采用开放式的边坡形式，凿除边坡浆砌片石，采用无砂混凝土硬化处理。
3.3灌封技术
对于城市道路沥青路面出现裂缝并渗水时，需要进行及时的养护，否则将会对道路路面造成更加严重的危害，而通过灌封技术可以很好地进行维护。当采用灌封技术进行施工时，首先要保证道路路基的结构完好，并且发生裂缝的地方可以通过灌封施工来进行修复，施工中采用的密封剂要根据实际情况科学地进行选择，并且配置质量较好的施工材料来保证灌封施工的效果。
3.4采用预养护，注重小修保养
研究表明，当高速公路出现损坏之后，再进行养护维修不仅不利于造价控制，更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。对于出现轻微的道路病害时，修补要及时，对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
高速公路沥青路面的水损坏是一个连续的过程，在实际应用中要做到完全排出水的影响是不可能的，因此必须结合水损机理进行合理的预防。本文中对沥青路面结构的水损过程已经做出了详细分析，并且针对性的提出了在施工和管养方面的建议，在应用过程中结合工程实地条件合理的采用防治措施，可以有效的降低水分对路面结构的损坏。
参考文献
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