工程管理前沿2023年9期

路面工程水损坏处治措施及实践研究

侯艳晓 于东旭

新安县路通公路养护工程有限公司

摘要：随着公路交通量的逐渐增长，很多公路出现了超载重载问题，在行车荷载和自然因素的长期作用下，路面病害问题愈加严重，尤其是水损坏病害的出现，将会严重影响道路的服务水平，若不能很好地处理水损坏病害，将会进一步扩大路面损害范围，对公路交通运输能力造成严重影响，甚至会产生交通事故。为此，必须及时做好水损坏处理工作。

关键词：路面工程；水损坏；处治措施

引言

改革开放40多年来，我国公路交通事业发展迅速，日益完善的公路网为国民经济增长奠定了坚实的基础，推进了区域经济发展快速发展。然而，在公路建设里程持续增长的背后，也面临着大量公路养护任务，且任重而道远。在行车荷载和自然因素的影响下，路面很容易出现不同程度的病害问题，尤其是水损坏。一旦出现水损坏，势必会导致面层、基层被水侵害，甚至是影响到路基的稳定性，不利于行车安全。为此，开展路面工程水损坏处理研究具有重要的现实意义。

一、路面工程水损坏的原因

一般来讲，沥青路面水损坏的原因主要在于3点，即材料、施工、排水设计。（1）施工材料原因。材料是公路施工的重点，也是工程质量的重要保障，若出现材料问题，势必会影响工程的整体质量。一般来讲，沥青路面上面层多采用AC级配混合料，很少采用改性石油沥青，普通石油沥青缺乏抗高温稳定性，但随着各地气候不断增长，很多时候，夏季高温可达到38——39℃，且夏季高温时间较长，在高温和行车荷载长期作用下，极易出现沥青路面严重变形现象。加上很多地区公路建设多采用二灰稳定碎石半刚性基层，此类基层极易出现裂缝，甚至形成反射裂缝，若养护不及时，一旦雨水下渗到沥青路面结构层，必定会发生沥青路面水损坏。

（2）施工工艺原因。施工过程当中，若施工工序不合理，或施工操作失误，都会引起沥青混合料离析，或者说，碾压质量不佳，压实度不符合设计要求，再或者，层间粘结作用差等等，也会破坏沥青路面。

（3）排水设计原因。排水不畅、排水系统不完善也是引起沥青路面水损坏的直接原因之一。由于路面积水等问题，车辆高速行驶过程中，尤其是重载超载车辆碾压作用下，将会大幅增加动水压力，进而加速破坏沥青路面。

二、路面水损坏处治措施

1、局部病害处治措施

（1）基层结构补强处治

唧浆是本工程的主要病害，经勘查结果显示，大多数唧浆均随裂缝而出现，为此，针对局部唧浆病害，在内部水压力作用下，当结构失稳时，可补强处理唧浆部位的路面基础结构。

“白浆、黄浆”为唧浆的主要形式，经分析可知，基层唧浆为“白浆”，土基唧浆为“黄浆”，在注浆深度选择时应有所区分，比如，在下基层中部设白浆唧浆点的补强位置，在土基顶面设黄浆唧浆点的补强位置。

（2）病害修复技术措施

本工程路面水损坏问题的主要原因在于路面裂缝，因此，做好裂缝处治工作至关重要。具体操作如下：首先，采用上、中、下面层铣刨回填法进行裂缝处治。在处治时，上、中面层铣刨为1.4m宽，下面层铣刨1m宽。并将20cm台阶设于裂缝两侧，保证基层具有良好的状况，随后进行热沥青均匀喷洒及聚酯玻纤布铺设。其次，沥青面层铣刨之后，一旦发现基层存在松散情况，需向下基层层面开挖。根据施工具体情况，可通过冷再生混合料等进行一层一层填筑。

2、边沟改造处治措施

本工程采用浆砌片石梯形边沟为原路堤边沟类型，部分路段还存在边沟淤泥堵塞、边沟损坏等问题。在边沟改造处治当中，要先通过人工方式清理堵塞的边沟，做好清淤处理工作。针对边沟损坏情况，则应依据原边沟形式进行重新修筑或维护。

（1）碎石盲沟设置

在原边沟底部进行碎石盲沟开挖，尺寸为40×60cm，并将渗水土工布设于沟内四周。随后将C25防水混凝土浇筑到碎石盲沟顶部，用于原边沟沟底恢复。通过此方法，可以将路基内部渗水及时排出。

（2）现浇矩形边沟

为达到路面结构内部雨水排出和降低路基水位的作用，可现浇矩形边沟。首先，将原路肩、原碎石边沟挖除，随后向下开挖，至土基顶面81cm以下。将碎石渗沟设于接近路基侧和底部位置，随后将防渗土工布和软式透水管设于渗沟底部，并浇筑C25防水水泥混凝土，作为封水层，厚度为25cm。

3、路面结构内部排水改造措施

针对唧浆严重路段，在采用铣刨重铺处治措施的同时，还要设置好横、纵向排水管，充分发挥排水基层的良好作用，有效排出结构内部积水。

（1）全断面路面结构改造

通过水损坏调查情况分析，在工程总水损坏数量当中，硬路肩处损坏比例高达36%。此外，由硬路肩唧浆具体状况来讲，相同断面行车道单车道铣刨重铺痕迹显著，由此断定，以前本路段行车道产生过唧浆问题，并做出了相应的养护处理。目前病害并未发展到路表，相比之下，硬路肩此前并未进行养护处理，这是唧浆产生的主要原因。

针对硬路肩部位，由于水损坏的影响，其使用性能下降严重，导致病害频发且不断扩展。针对此部位病害，基于经济性等因素的考虑，一般只会进行超车道、路缘带的处治，不会对硬路肩进行同步大面积处治。由于本工程很多路段存在硬路肩水损坏严重情况，为此，提出了全断面路面结构改造处治。

（2）增设排水基层ATPB

为提高半刚性基层沥青路面的承载力，减少水损坏病害发生几率，本文提出了增设排水基层ATPB的措施。通过此方法，可以有效解决半刚性基层沥青路面裂缝问题。主要体现在2点，第一，通过增设排水基层ATPB，可以将路面结构内大部分水快速排出，减小对路面材料的影响，避免发生路面结构水损坏问题，增加路面使用年限。第二，通过增设排水基层ATPB，可有效吸收半刚性基层裂缝尖端部位的集中应力，且达到控制反射裂缝产生的目的。

结合本工程实际情况，可进行SBS改性沥青碎石封层+改性沥青稳定排水基层ATPB-25（10cm）结构层的设置。此外，路肩基层还需进行排水基层设置，从而将路面结构层内部水及时排出。此时，可采用开放式的边坡形式，在凿除原边坡浆砌片石后，应通过无砂混凝土处治。

三、工程概况

某公路工程总长度为135.37km，为双向四车道，27m为路基宽度，23m为路面宽度，自通车运营以来，因交通量不断增加，重载超载现象严重，导致路面破损问题较大，已经严重影响行车速度、舒适度。为全面提高该路段行车安全、满足通行需求，决定对该路段进行大修施工。该路段内K1820+20~K1841+763.2段旧沥青混凝土路面结构加铺后，存有较为严重的渗水现象，通过调查分析可见，右幅超车道、行车道病害不多，可直接选用就地热再生进行处理，针对硬路肩病害处理，可直接加铺处理，无需铣刨重铺。因本地区具有较为丰富的降雨量，在SMA-13沥青混凝土加铺之后，局部路段存在冒水问题。由实地调查结果显示，行车道连接硬路肩位置、再生车道连接铣刨加铺车道位置为冒水集中部位。为保证工程质量，必须做好该位置渗水处理工作。

1、路面渗水原因

自冒水问题产生之后，施工单位及时通过铣刨法对部分路段硬路肩进行了处治，发现仍有层间水从路面结构层内渗入。通过调查渗水路段，可得出以下原因：

第一，据设计方案分析，在旧沥青路面段处治方案内选用的处治方法为铣刨加铺。针对原硬路肩并未实行铣刨加铺。因施工时，不能保证沥青新铺路面结构不出现渗水问题，同时，由于没有及时结束中央分隔带边缘现浇水泥混凝土施工，致使雨水浸入，路面结构层内大量水分浸入，因水具有流动性，极易顺着路面结构层空隙、铣刨层底面等不断扩散，也可能达到硬路肩连接行车道位置，由于硬路肩在长期行车荷载影响下，密实度良好，水流至该位置，无法进行扩散，进而导致水大量聚集，经日照作用，顺着未完全压实的位置水份将逐步上升，进而产生冒水问题。

第二，选用就地热再生处治的路段，由于将适量新料加入再生车道施工混合料内，进而增加了其油石比，经碾压施工，密实程度良好。水份横向扩散至此部位时，由于横向排除措施不足，极易有冒水现象产生于再生车道和铣刨加铺车道连接位置未全面压实区域。

第三，施工不到位，也是冒水问题产生的原因。铣刨后如无法合理确定层间粘层撒布量，无法充分碾压施工接缝部位，如何合理控制沥青新铺混合料结构层孔隙率等，都会产生冒水问题。

2、路面渗水处治措施

在对施工进度、施工成本等因素综合考虑的基础上，应制定科学、合理的路面渗水处治措施。具体如下：

（1）针对SMA-13沥青混凝土加铺路段，无论渗水部位在哪里，都可依照合成坡度或横坡度方向开槽处治，一般可在冒水位置下侧设置开槽部位，且在45cm以内控制开槽宽度，20cm以内控制其深度。要求开挖到位，满足相关施工要求，且清理干净底部。

（2）按照由下至上的顺序进行填筑施工，填筑材料以碎石、C35小石子混凝土等。填筑结构如下：10~30mm碎石盲沟（8cm）+C35小石子混凝土（7cm以上）+封层+粘层+SMA-13（5cm）。

（3）选取防水土工布覆盖盲沟底部、顶部及低侧，同时选取透水土工布裹住较高一侧。

（4）按照现场施工情况，长大纵坡位置、凹型竖曲线底部在选用开槽处理法时，应适当加密处理。

3、处治效果评价

待完成渗水处治施工后，经一次强降水后，对路面处治路段进行观察分析可见，在横向排水通道开挖之后，之前渗水、冒水部位已不存在此类现象，且排水通道边部可见水流出。则表明横向排水通道可对下渗到路面层间的雨水进行有效汇集，并利用横向排水通道向路面以外排除，进而可防止产生路面结构水损坏现象。

四、结束语

综上所述，公路是国民经济发展的重要基础设施，在交通运输事业发展中起着至关重要的作用。沥青路面是公路工程最常见的路面结构类型，就当前高等级公路沥青路面使用情况分析，在使用一段时间后早期病害现象极为普遍，其中最为显著的病害为水损坏，因此如何处治沥青路面水损坏已经成为当前急需处理的技术问题。在具体施工应用中，应全面分析损坏原因，采取保证采取的措施科学、有效，才能起到最佳处治效果。

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