1、1高速公路早期病害预防措施研究摘要： 本文针对高速公路沥青路面的早期病害发生的原因和预防措施进行了深入研究，研究结果对类似工程建设提供了参考依据。 关键词：路面工程；早期病害；防治对策 中图分类号：U416.2 文献标识码：A 文章编号： 0 引言 我国高速公路发展很快，取得了举世瞩目的成就，不过，我们也清楚地认识到，由于我国高速公路的建设起步晚，技术储备少，经济基础差，我国的气候条件恶劣，车辆超载严重，在施工管理、材料、设计、施工以及高速公路沥青路面的结构类型等许多方面，存在种种问题，一些路段的建设水平并不如人意，发生了通车不久就不得不大规模维修的车辙、开裂、泛油、坑槽等早期损坏现象，相当一
2、部分高速公路在没有达到设计年限的情况下开始进行翻修。为此，交通部西部研究项目开展“ 高速公路早期病害预防措施的研究” 【1】 ，对高速公路沥青路面的早期病害发生的原因、预防措施进行研究具有深远的历史意义。 1 沥青路面的水损坏 沥青路面的水损坏有两种类型： (1) 当沥青层较厚，中下层的沥青层密水性较好时，水损坏往往局限于表面，或发展成为自上而下的水损坏； (2) 对沥青层较薄的半刚性基层沥青路面，大部分表现为自下而上2的水损坏。表现为水从裂缝及空隙率大的部位渗水，又不能从基层排出，使基层表面形成唧浆、网裂、坑槽，已经疲劳损坏。 图 1 半刚性基层沥青路面水损坏的基本模式 我国主要是第二类水损
3、坏，它一般发生在雨季、春融季节，行车道破坏比超车道严重，显然与重车、超载交通有关。发生水损坏破坏的地方一般是透水较严重且排水又不畅的部位，挖开可见下面有积水或浮浆，沥青混合料在动水压力的作用下逐渐产生剥离而松散，成为坑槽。为防止水损坏，最重要的是做好封水和防排水设计，应努力减小沥青混合料的离析，杜绝沥青层施工污染，采用消石灰提高沥青混合料的抗水损坏能力，采用合理的级配，控制空隙率和渗水系数，采用改性沥青和小粒径的 SMA 磨耗层，加强碾压尤其是采用轮胎压路机搓揉压实等，要做好透层、封层。在当前，防止各施工工序的相互干扰，防止沥青层施工污染，影响沥青路面各层成为整体尤其重要【2】 。 2 车辙、
4、推拥等流动变形 在高速公路车辆渠道化以后，车辙问题逐渐成为主要病害。由于我国普遍采用半刚性基层沥青路面的结构，基层本身的变形不是主要的，基本上都是沥青混合料产生的流动性车辙。其主要成因是路面在高温情况下劲度模量大幅度降低，抗剪切变形能力不足以抵抗超载和重载车作用下的剪应力，尤其是在长大纵坡上坡路段，由于重载车车况差、爬坡车速降低，更为严重。在车速、荷载、温度三个影响因素中，影响最大3的是车速(长大纵坡)、第二是荷载、然后是温度。车辙不仅发生在表面层，更多的发生在中面层，甚至下面层，越是重载，影响越深。为了防治车辙，要采用针入度小、粘度大的沥青，使用粗糙度大的集料，采用改性沥青、适当减少油石比、
5、采用粗型的 S 型嵌挤密实型级配有明显的效果。在配合比设计时适当加大空隙率但在施工时加强碾压是防止车辙的重要措施，建议参照国外经验，在夏季高温日子的高温时段封闭重载交通。 图 2 高速公路产生车辙或推拥的严重情况 在沥青路面属于整体连续的条件下，沥青层的厚度增加会使车辙变形增大，但超过 1820cm 厚，不会再有大的变化，当半刚性基层和沥青层的界面成为滑动状态时，沥青层底部的剪应力成倍增加，会产生大的变形和推移。这也是京津塘高速公路和广深珠高速公路并没有产生大的车辙，但相当多的薄沥青层路面反而车辙严重的原因之一。 3 裂缝问题 沥青路面开裂是国际上最普遍的损坏现象之一， 只不过是裂缝发生的早晚
6、、多少及裂缝的类型有所不同。我国沥青路面的裂缝有横向裂缝、纵向裂缝、网裂、沉降裂缝等。 由于我国的沥青层较薄，高速公路沥青路面的纵向裂缝和网裂比较普遍，其原因是路面承载能力不足，导致路面的结构性损坏。基层结构松散，尤其在有雨水的不利季节，承载能力不足于承受超载车和繁重交通的作用，造成路面大面积损坏。基层松散的原因少数是施工时没有成4型，大部分是由于半刚性基层在施工过程中水泥剂量过高，强度过高，收缩严重开裂，使整层的半刚性基层分裂为大块，在使用过程中又逐渐破碎为小块，最后成为碎块。图 3 示出了某高速公路施工过程中横向开裂的情况，裂缝间距为 230m，平均间距 10m 左右。 图 3 某高速公路
7、施工过程中水稳碎石基层开裂情况 半刚性基层材料在使用过程中由于荷载作用、干湿循环、冻融循环而不断衰减的特点，使路面的使用寿命决定于基层，设计和竣工时的弯沉很小并不足以说明它有强的承载能力。相反它会使开裂更严重，衰减得更快，从而事与愿违，更快地达到使用寿命。 4 高速公路沥青路面早期损坏对策 针对上述类型的早期损坏，课题组提出了一系列防治沥青路面早期损坏的紧急对策，供工程建设单位根据情况选用。这些措施包括： 改进高速公路建设管理工作； 做好沥青混合料的配合比设计，提高沥青混合料的使用性能； 改进沥青路面施工工艺、加强施工质量控制； 严把材料关； 合理选择沥青路面的结构，引进并完善设计技术； 切实
8、做好沥青路面的防排水设计； 加强预防性养护，延长大修年限； 慎重进行沥青路面的大修，减小社会影响。 这些措施并不是孤立的，必须科学、辩证、全面地看待各种技术对5策，其中管理和路基稳定是先决条件，路面结构、设计、材料、施工，以及防排水都是重要的，缺一不可，而维修养护和大修则是发生损坏后的补救。 参考文献： 沙庆林 . 高速公路沥青路面早期破坏现象及预防 . 北京：人民交通出版社，2001 李闯民等 . 沥青混合料设计施工中的几个问题 . 公路交通科技，2002，4：12-15 作者简介： 姓名：芦松性别： 男出生年：1982.03 籍贯：河北省廊坊市人 职务：职称（或 学历）：助理工程师 现从事工作（或 研究方向）：从事道路工程相关施工、检测工作 现工作单位：北京东方华辉市政工程有限公司 毕业学校：河北工程技术高等专科学校
