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高速公路沥青路面的水损害及养护对策研究

作者

朱俊

湖南省高速公路集团有限公司张家界分公司 湖南张家界 427000

摘要:本文围绕高速公路沥青路面水损害问题,全方位剖析其概念、类型、危害及成因,详细阐述检测评估方法与养护现状,着重提出系统养护对策,旨在为提升高速公路沥青路面耐久性与行车安全提供有力的理论支撑与实践指导。

关键词:高速公路;沥青路面;水损害;养护对策

1高速公路沥青路面水损害概述

1.1水损害的概念及类型

水损害是指水分侵入沥青路面结构,在温度、荷载等因素共同作用下,导致路面结构损坏的现象。常见类型包括:

松散剥落:沥青与集料间的粘附力在水的长期侵蚀下逐渐丧失,集料从路面表面脱落,使路面变得粗糙,影响行车舒适性。

坑槽:松散剥落进一步发展,路面局部集料缺失,形成大小不一的坑洞,严重影响行车安全。

唧浆:在车辆荷载反复作用下,路面结构层中的水分携带细颗粒物质从路面缝隙挤出,形成浆状物,加速路面结构劣化。

1.2 水损害的危害

影响行车安全:水损害导致路面平整度下降,车辆行驶时易产生颠簸、失控等情况,尤其在雨天,积水路面与损坏部位共同作用,大大增加了交通事故的发生概率。

降低路面使用寿命:增加养护成本:为修复水损害病害,需频繁进行养护作业,包括材料采购、设备租赁、人工费用等,每年因水损害增加的养护成本高达数亿元。

2高速公路沥青路面水损害成因分析

路面结构设计层面,排水系统不佳、结构层厚度不合理,致使积水渗入和结构损坏;材料方面,沥青性能欠佳、集料质量有问题以及二者粘附性差,影响混合料性能;施工环节,压实度不足、工艺不规范、防水措施不到位,为水分侵入创造条件;交通上,重载频繁、车速与轮胎压力不当,加剧路面损坏;自然因素里,降水多和温度变化大,导致水分渗入与路面结构因胀缩受损。

3高速公路沥青路面水损害检测与评估方法

3.1 外观检测法

外观检测法是最基础且直观的检测手段。通过人工肉眼仔细观察路面的表面状况,查看是否存在松散剥落、坑槽、唧浆等典型水损害病害的迹象。在检测时,工作人员需沿着路面逐段巡查,记录病害出现的位置、形状、大致范围等信息。此方法操作简便,无需复杂设备,能快速获取路面表面病害的初步情况。但它存在明显局限性,检测结果受检测人员主观判断影响较大,不同人员对病害程度的判断可能存在差异,而且无法知晓路面结构内部的损坏状况。

3.2 无损检测技术

无损检测技术是利用物理特性对路面结构进行检测,不会对路面造成实质性破坏。其中,探地雷达检测运用电磁波原理,向路面发射电磁波,当电磁波遇到不同介质界面时会发生反射,通过接收反射波并分析其特征,可推断出路面结构层的厚度、内部是否存在空洞、裂缝等缺陷以及含水量分布情况。而落锤式弯沉仪检测则是模拟车辆荷载对路面施加瞬间冲击荷载,测量路面在荷载作用下产生的弯沉值,依据弯沉值大小来评估路面结构的承载能力。无损检测技术能够快速、大面积地检测路面,获取路面内部结构信息,为病害分析提供更全面依据,但设备较为昂贵,检测过程需要专业技术人员操作,数据处理和分析也较为复杂。

3.3 水损害评估指标体系

建立科学的水损害评估指标体系,能综合考量多种因素对水损害程度进行量化评估。其中,路面损坏状况指数(PCI)综合考虑路面病害的类型、数量以及面积等因素,通过一定的计算方法得出数值,以此直观反映路面的损坏程度;路面行驶质量指数(RQI)主要依据路面平整度检测数据,从行车舒适性角度评估路面状况,路面平整度越好,RQI 数值越高;路面结构强度指数(SSI)则是基于路面弯沉检测结果,反映路面结构承受车辆荷载的能力,SSI 数值越高,表明路面结构强度越高,抗水损害能力相对越强。通过这些指标的综合运用,能够全面、准确地评估高速公路沥青路面水损害状况,为后续制定养护策略提供量化依据 。

4、高速公路沥青路面水损害养护现状分析

4.1 当前养护技术及措施

预防性养护技术:在路面病害初期或尚未出现明显病害时实施,如雾封层、微表处、灌缝等。雾封层可封闭路面微小裂缝,防止水分侵入;微表处能修复路面轻微病害,改善路面平整度;灌缝可有效阻止雨水沿裂缝渗入路面结构层。

修复性养护技术:针对已出现严重病害的路面,采用坑槽修补、罩面等措施。坑槽修补采用热拌沥青混合料或冷补料,恢复路面平整度;罩面则在原路面上加铺一层新的沥青混合料,提高路面强度与抗滑性能。

4.2 养护工作存在的问题

养护资金不足:部分地区对高速公路养护投入有限,资金缺口大,导致一些必要的养护作业无法及时开展,病害进一步恶化。

养护设备落后:多数养护单位仍使用传统养护设备,自动化、智能化程度低,作业效率低,养护质量难以保证。

养护人员专业素质有待提高:部分养护人员缺乏系统培训,对水损害病害认识不足,处理方法不当,影响养护效果。

5高速公路沥青路面水损害养护对策

5.1 优化路面结构设计与排水系统

在路面结构设计方面,需充分考量交通流量、车辆荷载以及当地气候条件等要素。针对重载交通频繁的路段,应适当增强路面结构强度,合理增加基层厚度,使路面能够承受更大的压力。同时,精心设计排水系统,确保路面横坡和纵坡的坡度合理,以形成顺畅的排水路径。设置有效的排水设施,像路边的排水沟、集水井等,让路面积水能够迅速排出,减少水分在路面的停留时间,从源头降低水损害发生的可能性。

5.2 改进材料选择与配合比设计

材料的品质直接关系到路面的耐久性。选用优质的沥青和集料是关键,优质沥青应具备良好的粘度、软化点等性能指标,确保在不同温度环境下都能保持稳定的粘结性能。集料则要质地坚硬、耐磨,且针片状颗粒含量低,以保证沥青混合料的强度和稳定性。此外,通过科学的试验来优化沥青混合料的配合比,精准确定最佳的沥青用量和集料级配,增强沥青与集料间的粘附力,提升沥青混合料的水稳定性,使其能够更好地抵御水分的侵蚀。

5.3 规范施工工艺与质量控制

规范的施工工艺是保障路面质量的重要环节。在施工过程中,严格把控压实度,按照既定的施工流程和标准,使用合适的压实设备,确保沥青混合料被充分压实,降低空隙率,阻止水分渗入。同时,加强对施工各个环节的质量检测,从沥青混合料的拌和、运输,到摊铺、压实,每一步都要严格监控,保证沥青混合料的均匀性、摊铺的平整度以及压实的有效性,及时发现并解决施工中出现的问题,避免因施工质量问题引发水损害。

5.4 加强预防性养护与日常巡查

预防性养护是降低水损害发生的重要手段。根据路面的使用状况和病害发展规律,制定科学合理的预防性养护计划,在路面病害尚未明显显现时,及时采取封层、灌缝等预防性措施,封闭路面微小裂缝,防止水分进一步侵入。同时,建立完善的日常巡查制度,安排专业人员定期对路面进行巡查,及时发现路面出现的细微病害,如早期的松散、裂缝等,以便尽早采取处理措施,防止病害进一步恶化。

5.5 提高养护人员专业素质与技术水平

养护人员的专业素养和技术能力直接影响养护工作的质量。定期组织养护人员参加专业培训,学习水损害的形成机理、检测方法以及最新的养护技术,提升他们对水损害的认识和处理能力。鼓励养护人员参与技术交流活动,了解行业内先进的养护理念和管理经验,不断引进新的养护技术和设备,提高养护工作的效率和质量,更好地应对高速公路沥青路面的水损害问题。

6结语

本文围绕高速公路沥青路面水损害,从概念、成因到检测、养护全面剖析,提出系列养护对策。但研究仍有不足,未来需深入探究微观机理,加强新型材料技术研究,持续完善防治体系,为提升沥青路面耐久性与行车安全筑牢根基。

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作者简介:朱俊(1985.10)男,土家族,湖南慈利,本科,工程师,从事高速公路养护工作