高速公路路面积水病害处治方法浅析

(广东省长大公路工程有限公司 广东 广州 510620)

随着我国公路建设的加快，高速公路维护工作量也越来越大。做好道路养护工作，确保道路安全畅通，是十分重要的。路基和路面的安全性、平顺性与强度和稳定性有很大的关系，而水对路基和路面的强度和稳定性影响很大。因此，在高速公路运营工作中，路基路面的排水工作必须高度重视。结合京港澳高速粤境韶关至广州段(广韶高速)三年来的路面积水处治经验，谈谈高速公路路面积水处治方法措施。

一、工程背景

广韶高速公路通车至今已有10多年，排水系统经过多年使用，总体保持了一个良好水平，近年由于受到行车、地理环境和气候条件等因素影响，路面病害不同程度呈现，其中路面积水已成为影响广韶高速公路安全、畅通的重要不利因素，经过多次现场勘查，广韶高速全线有不同程度积水的地方达到二十多处，其中超高路段路面积水占比较高，影响了路容路况，给高速公路的安全营运留下了隐患，因此需要对路面积水情况进行及时有效的解决。

二、高速公路路面积水原因分析

1.强对流天气，降雨量突增。广韶高速北起韶关南至广州，全线约198.5km，沿线气象环境不一，并且广东省夏季时间较长，强对流天气时有发生，部分原有排水设施经过多年使用已不能满足要求。

2.路线变坡段(路线直线与平曲线、平曲线与平曲线转变的过程中)，原有排水设施设计不合理。根据现场勘查，发现部分超高路段排水沟长度不足，部分急流槽排水能力较差，严重影响了路面排水。

3.原有排水设施经过多年使用已经损毁堵塞，导致排水系统不通畅。广韶高速公路线路较长，排水设施较多，虽然日常养护中对清理排水设施工作一直有进行，但是仍然有清理不到的地方，从而导致原有排水设施本身排水能力降低，造成路面积水。

4.高速公路路面经过多年使用出现车辙，导致积水。沥青路面的车辙分为磨耗磨损型车辙、结构型车辙、失稳型车辙、压密型车辙四种类型,这里主要粗略介绍前三种。

(1)磨耗型车辙。在轮胎和路面相对作用下，路面首先产生疲劳磨损，进而发展成磨粒磨损造成表层集料颗粒逐层脱落，因此当路面上存在坚硬颗粒材料时，会加速磨损型车辙的发展。

(2)结构型车辙。这种车辙形成的主要原因是路面结构层之间本身结合不够紧密，在交通荷载的反复作用下产生疲劳变形，并在道路表面呈现出来，形成车辙。

(3)失稳型车辙。大部分车辙是由于路面材料的不稳定性、下陷以及交通荷载的剪应力作用下发生横向位移引起的。混合料侧向蠕变产生位移形成凸缘是这种车辙的主要外观特征，一般出现在车辙两侧。通常情况下，在车辆轮胎行驶轨道上，但路面材料压实度不足时，其最终强度将不足以抵抗交通荷载对其的应力作用，特别是超载车辆高频通过时，路面在不断承受高频和重载的情况下，很容易产生疲劳受损从而形成这种车辙。

三、高速公路路面积水危害分析

1.降低了紧后车辆的能见度，此外，高速公路的最低车速为60公里每小时。路面积水在高速行驶车辆的带动下，会溅起大量水花，在大部分车辆行驶高度内，形成水雾，从而影响后方车辆驾驶员视线。

2.降低了行驶车辆轮胎与路面间的摩擦系数。当路面积水较多时，车辆轮胎表面易形成一层水膜，轮胎与路面之间的摩擦系数将会因为水膜的形成而大大降低，汽车制动能力也会因此减弱，路面行车安全也将随之降低。

3.对路面结构有一定的损害。广韶高速通车使用年限已达十多年，并且车流量逐年增加，路面已出现各种问题，例如裂缝、松散、坑洞等，因此，路面积水若不能及时排除，将下渗至路床、路基，从而造成路面早起损坏，如裂缝、沉降等，将加速整个路面结构使用性能的降低，这将缩短路面的使用年限，增加维护费用。

四、路面积水处治措施

筛查竣工图合成坡度小于0.5%路段并结合现场调查，发现路面积水路段主要为超高渐变段内侧或桥头位置处。

1.设置纵向排水沟。针对调查对于超高路段未设置纵向排水沟或者设置长度不足的路段应考虑在超高路段的路缘带新建纵向排水沟，排水沟的尺寸应与旧纵向排水沟的尺寸一致，一般纵向排水沟采用25cm款，深度为40cm的矩形排水沟。

纵向排水沟盖板采用15cm加筋的C25混凝土盖板，纵向排水沟沟身采用C25混凝土，基础采用C15的混凝土现浇。对于损坏的纵向排水沟的盖板进行改造，改造后的盖板采用封闭式的，仅仅在两块盖板结合部位留缝隙进行排水，一方面可以提高盖板的承载能力，减少盖板的损坏及车祸的发生，另一方面可以减少垃圾进入纵向排水沟内部。具体施工工艺流程：测量放线——沟槽开挖——槽底验收——模板安装——混凝土浇筑——拆模及养护——盖板安装。施工过程中，应严格控制沟底及钩顶盖板标高，保证排水通畅性及路面平整性。

2.刻槽处理。根据调查情况，桥头积水一方面是由于桥头局部不均匀沉降引起，而桥头过度段往往未设置纵向排水沟，从而导致积水。另一方面是桥面上的泄水孔已经堵塞，而桥面位于低处，雨水汇集从而导致积水。

对此采用以下措施排除积水：一是刻槽处理，对于积水路段位于桥头搭板段，无法增设纵向排水沟，采用在路缘带处进行刻槽处理，刻槽界面尺寸为20×4cm，用乳化沥青对刻槽界面记性防水处理后与路基纵向排水沟进行联通；二是对桥面泄水孔进行清理疏通，对于经常积水且桥面泄水孔已被堵塞的路段则对泄水孔进行清理疏通。

3.加强养护清理。定期对全线排水设施包括中央排水沟、边沟、急流槽等进行检查清理，在雨季进行重点路段检查，保障排水设施排水通畅。加强对排水结构设施的日常巡查和检测，在排水设施堵塞初发时期就进行清理，避免彻底堵塞。

4.沥青路面微表处施工。对存在车辙路段路面积水处采用微表处处治。微表面车辙修补技术速度快，效率高，粘结剂采用的是聚合物改性乳化沥青，配套使用相应的摊铺设备，能够对不同厚度的冷拌沥青混合料进行薄层摊铺。在铺设过程中，混合浆料中各种尺寸的聚集料将根据厚度变化按正态分布混合铺设在摊铺机的“v”形铺设箱中。施工过程中，需在槽的上方预留一定的拱度，以便在驱动载荷下进一步压实混合物。

五、结束语

通过现场勘查分析路面积水原因，提出在超高路段的路缘带增设纵向排水沟，对积水路段位于桥头搭板的在路缘带处进行刻槽处理，对车辙积水路段采用微表处处治。工程实例验证，这几个处治方法有效的提高了路面积水处的排水能力，解决了路面积水段问题，保障了高速公路的交通安全。