泉三高速公路路面积水病害综合治理

傅继伟

(福建省高速公路集团有限公司泉州管理分公司，泉州 362000)

1 前言

近年来，随着交通量的不断增长、车轴轴重的不断增加以及地形和气候的影响， 部分高速公路还未达到设计使用年限就出现了路面松散剥落、车辙、龟裂，路面坑槽等病害。 实际调查表明，公路的损坏主要发生在雨季，水是导致路面出现病害的主要自然因素。

泉州市地处低纬度，东临海洋，属亚热带海洋性季风气候。 夏季受副热带高压影响，盛行偏南风，雨季时间较长，台风等短时暴雨天气较多。故在本次泉三高速公路路面病害的处治中，着重考虑优化路面的防排水系统，提出相应的积水综合治理的处理措施，改善公路的使用性能，提高路面的使用寿命。

2 工程概况

泉三高速公路全长284.5km， 自泉州南往北穿越戴云山脉，是贯通福建东南沿海和西部山区的快速大通道，地形地质复杂、工程技术难度大。福建省第一条从泉州起点的高速公路，其中起点(即泉州南)至永春段长63km，双向六车道标准设计， 是福建省第一条在高速公路主线上设计并已投用的双向六车道高速公路。

近年来，泉三高速泉州段，由于受到行车，地理环境和气候等因素影响，路面病害不同程度产生，诸如路基沉陷、翻浆、路面龟裂、断裂等病害。其中路面积水已成为影响泉三高速公路行车安全，畅通的突出因素。 经多次组织现场调查， 泉三高速泉州段有大大小小路面积水现象几十处，影响了高速公路的路容路况，给高速公路的安全营运留下了隐患， 因此需要对路面积水问题进行及时有效的解决。

3 公路积水的成因

路面积水产生的原因， 主要是由于路面汇水面积形成的来水量大于道路设计的排水量。根据调查，工程中造成路面积水的成因主要有以下几个方面。

(1)公路纵坡及横坡不能满足排水要求

一般而言，公路的设计纵坡不小于0.3%，横坡不小于1.5%，以便路面排水顺畅，避免路面积水[1]。 但在纵横坡不大情况下，台风、暴雨等短时强对流天气下，降雨量往往超出公路排水系统极限，出现短时路面积水情况。另外，在超高路段，如果不设置合理的横向排水措施，易在公路中央分隔带处产生积水[2]。

泉州市东临台湾海峡，台风、暴雨天气较多，据调查，泉三高速公路难以满足短时暴雨天气的排水需求。

(2)公路路面排水系统不畅

公路排水系统是一个开放式系统， 如果长期得不到合理的养护，系统内的排水沟、排水管、泄水孔等容易堵塞从而导致排水不畅。特别是在暴雨多发地段，强雨水会将泥沙乃至砂砾带入排水系统之中； 中央分隔带或土路肩的排水系统会受到植物的根茎叶的生长或掉落都会引起排水不畅[3]。

(3)公路病害引起的局部积水

公路病害也会导致路面局部发生积水现象。 公路的变形类病害，如车辙、沉陷、波浪(搓板)等，以及松散类病害，如坑槽、脱皮等均会导致路面局部产生积水。

2017年9月，原国家新闻出版广电总局印发《新闻出版广播影视“十三五”发展规划》，到2020年数字期刊收入达到37亿元；推进传统新闻出版业在人员、理念、模式、市场和服务等更高层面全面加快数字化转型升级步伐。在重点产业发展方面提出加快发展内容产业，充分发挥在内容方面的核心优势，巩固提升期刊产业。这一目标与要求将大大的促进互联网期刊的持续快速高质量的发展并促进互联网期刊行业的转型升级。同时在“十三五”期间建立新闻出版单位“双效”建设评价考核指标体系，制定实施图书、音像电子、报纸、期刊及网络文学出版和新华书店等出版发行企业加强社会效益评价考核办法。

长时间的老路面积水容易导致公路发生水损害现象。水损害是指水由沥青混凝土孔隙、裂缝进入路面内部后， 在车辆移动荷载作用和温度胀缩产生的动水压力或真空负压抽吸的反复作用下， 水分逐步渗入沥青砼与集料的界面或沥青内部， 使得沥青与集料之间的黏附性能降低并逐渐丧失粘结性能。沥青膜逐渐从集料表面分离，沥青混合料掉粒、 松散， 造成沥青路面结构整体性的破坏。 水损害已经成为路面破坏的一种主要模式。

(4)桥梁、隧道路段排水系统不足

泉三高速泉州段穿越戴云山脉，具有“桥梁多、隧道多、构造物多”等特点，这些路段因其特殊性形成封闭或半封闭断面， 其排水能力往往受制于排水孔道的泄水能力。隧道内因地下水源丰富水压较大、混凝土浇筑渗透至管内、地下盲管杂物堵塞等，路面易出现渗漏水现象，主要表现在混凝土路面横向伸缩缝与路面纵向中央分格缝及边缝，路面冒水，直接影响行车的安全。

4 路面积水综合治理措施

结合泉三高速公路实际情况， 根据不同的积水原因采取不同的处理方法。

4.1 路面刻槽(引水槽)

该方式应用在超高缓和段、 路面加宽段及其他路段坡度较为平缓、横向排水能力不足的路段。 一般情况下，水泥混凝土路面刻槽可以改善路面的防滑等路用性能，这里借鉴这种方法，对最外侧行车道进行横向刻槽。刻槽设置横向坡度， 路面切槽大小控制在宽10m、 深5cm 左右，既不影响行车舒适性，又引导路面积水通过切槽流向路基边坡(见图1)。

图1 路面刻槽施工前后现场照片

具体施工方式步骤：对需要进行切槽处理的部位进行定点定位；使用切割机对沥青混凝土进行切割，用液压风镐对切割后的地方进行捣碎；人工清理残渣，并用高压风枪将槽底、槽壁废料及粉尘清除干净；待切割槽干燥后，在其表面均匀喷涂密封胶，避免积水通过切槽进入路基。

4.2 标线凿除

交通标线一般采用热熔型涂料，厚度约为2.5mm。对于连续设置的白实线，每隔15m 左右设置排水缝，应沿排水方向设置排水缝，排水缝的宽度为3～5cm。

图2 标线凿除后现场照片

4.3 增设中分带缝隙式排水沟

针对设置防撞墙的中分带积水排水措施缺失、 积水现象严重的现状，增设中分带缝隙式排水沟。缝隙宽度不小于5cm，深度不小于10cm。 纵向坡度应沿公路坡度，且不小于1.0%，每隔20m 左右设置横向排水管或排水槽将水排至中央分隔带或公路路基排水系统(见图3)。

图3 中分带排水沟施工现场照片

4.4 混凝土护栏增设横向排水孔

根据调查，桥梁路段、涵洞路段等积水较为严重，原因在于混凝土护栏使得路面形成半封闭结构， 雨水仅能通过有限的排水管道排走。 针对这种情况，在桥梁、涵洞等构造图砼护栏下增设横向排水孔，以满足路面排水，解决路面积水问题。

4.5 路基段增设横向排水管

针对中分带缝隙式水沟沉沙井内横向排水截面积不够引起沥青路面积水的问题， 采取在中分带缝隙式水沟最低点位置增设一个2m 深的C20 混凝土沉沙井， 并且在沉沙井底向上30～40cm 位置新增两个镀锌钢管。 两个镀锌钢管是从中分带最低点缝隙式水沟沉沙井位置的路基下边坡下调10%坡度钻两个孔， 植入两个镀锌钢管至中分带最低点缝隙式水沟沉沙井底向上30～40cm 处。

需要注意的是： 在施工时必须要把施工排架搭设要牢固，钻机定位准确，水平孔须用2mm/m 精度的水平尺校核钻机钻杆水平，测量仪测定钻进方向角，现场调整好孔向再牢靠固定钻机。 施工时要重复校正直至钻到中分带为止， 这个施工一个难点的如何控制架机的角度和寻找中分带的点， 中分带沉沙井浇筑混凝土完养生后就可以投入使用，增加中分带缝隙式水沟的流水面积，加快排水，解决路面积水问题(见图4)。

图4 横向排水管施工现场照片

4.6 隧道内路面渗水处理

针对隧道内路面渗水问题，治理的措施有：

(1)找准隧道路面渗漏水位置；

(2)确定位置，架设好取芯机钻通至路面以下70cm的250mm 排水管盲管；

(3)观察取芯钻孔是否钻准250mm 的排水盲管，否则重新再钻，并观察孔芯混凝土下的找平层有否水渗出，如没有出水需沿250mm 排水盲管10～20m 范围内重新找钻孔点(此法主要降低路面水位，把水引致250mm 排水管)；

(4)疏通250mm 排水管，采用疏管机顺水下游方向疏通，在哪一段堵塞就在哪一段的位置重新取芯钻孔，取出杂物、清除堵塞的混凝土，直至疏通至隧道洞口排水沟；

(5)地下水疏通后，有些地下水会因水流改变在原处置过的地方附近又出现新的出水点， 这就需要二次或三次处置，直至完全不渗水为止；

(6)隧道渗水疏通完毕，需观察隧道沥青路面渗水是否完全消失，如路面已干就可以封闭所有的取芯孔，恢复路面整洁。

4.7 路面病害路段处置

泉三高速部分路段出现裂缝、坑槽等病害，造成局部积水。针对这种情况，采用了一种全新的路面魁封技术进行处理，该技术采用魁封带、CAP 沥青还原剂、抗磨砂等材料，实施魁封防坑工艺和CAP 封层翻新工艺。 前者可以完全封闭沥青路面的进水通道， 实现路面早期病害的防治，后者可以修补已有局部病害，提高路面防水抗滑功能[4](见图5)。

图5 魁封工艺施工现场照片

5 结论

(1)路面排水是一项系统性工程，路面积水的形成往往归于不同的因素。

(2)路面积水问题的处理，需要结合现场调查，归类分析，找出主要因素，因地制宜、因势利导，具体问题具体分析，找出最佳解决方案。

(3)本文针对泉三高速公路积水问题列举的治理方法可以在类似工程项目中得到借鉴， 达到处理水损害的目的。