引言

高速公路作为现代交通运输网络的重要组成部分，在国民经济发展中发挥着不可替代的作用。然而，由于高速公路长期暴露于自然环境中，路面极易受雨水、车辆荷载等因素的影响而出现开裂、破损等病害，严重威胁行车安全和工程使用寿命。为了最大限度地降低路面水损害，提高高速公路工程质量，在施工过程中采取有效的防水处理技术至关重要。

1高速公路路面水损害问题概述

高速公路路面的水损害问题是工程建设中亟须解决的关键难题之一。水损害主要源于雨水、地表水等通过路面裂缝、接缝等渗入路面结构内部，导致路面材料强度降低、黏结力下降，进而引发一系列病害。当沥青混凝土的含水率达到一定程度时，其力学性能会显著下降。例如，当沥青混凝土的含水率从2%增加到4%时，其弯拉强度可降低20%～30%；而当含水率超过6%时，其弯拉强度甚至可降低50%以上。同时，水损害还会加剧路面在车辆荷载作用下的疲劳损伤，使路面出现车辙、坑槽、网裂等病害。以重载交通路段为例，如大型港口集疏运道路，当路面含水率达到8%以上时，在100kN轴载作用下，其疲劳寿命可降低50%以上。此外，冬季低温环境下，路面结构内部的积水还会产生冻胀应力，导致路面出现冻融拉裂等病害。当环境温度从-5℃降至-15℃时，路面结构内部的冻胀应力可增加1.2～1.8倍，严重时会导致整体路面结构的破坏。除了环境因素外，路面自身的材料特性和结构设计也与水损害密切相关。2水破坏的成因

（1）外部因素：1）降水和降雪。游离水经裂缝及结构物的孔洞渗入到沥青表层；2）大型重型交通工具所起的作用。游离水停留在路面水泥孔隙中以及路面与基层接触面上，一旦有交通流经过，就会对路面造成很大的水压，并对路面造成很大的影响。界面处的这个水压力会对基层顶面材料中的细料进行冲刷，经过多次的汽车冲击，累积下来的细料就会变成灰白色的浆液，而在汽车行驶离开的时候也会产生很大的吸力，这两种力的瞬间前后作用，可以将停留在基层顶面的浆液甩出表面。水泥浆喷出时，先从大粒径的沥青表面剥离，使表面发生下移，出现网状裂缝或凹陷。由于受压、抽吸等因素的共同影响，导致沥青混凝土空腔内游离水分向外扩散，大粒径的沥青先剥离，导致其强度逐步下降，最终使其出现局部松动，从而导致路面出现水毁。（2）内部因素：1）铺装排水设施不完善；2）铺装密实程度不够；3）铺装材料的离析。

3高速公路施工中路面防水处理技术要点

3.1优化路面结构设计

高速公路沥青路面在面临水损害时，需要从路面结构设计入手优化养护方法。通过优化路面设计，可以提高路面的抗水性、耐久性和整体性能，减少水分对路面的侵害，从而降低养护成本和频率。首先，在路面结构设计阶段，重点应考虑排水系统的合理设计。确保排水系统具有良好的排水性能，包括设计合理的坡度、横向排水设施，以及雨水排放通道。通过科学设计，使雨水能够迅速流入排水系统，减少水在路面停留的时间。这不仅需要充分了解地形和气候条件，还需要运用现代工程技术，确保排水系统适应各种复杂的道路状况。其次，材料应用上应选择具有较好抗水性能的材料，如改性沥青和高性能混合料。改性沥青通过添加改性剂，提高其抗水性和耐久性，降低水分对路面的侵害。高性能混合料则通过科学配比，具有较好的抗水性和承载能力。合理选择这些材料，使其成为路面结构的组成部分，有助于提高整体路面的抗水性，减缓水分对路面结构的破坏。再次，优化路面结构设计时，还需要充分考虑路面的层次结构。通过科学的层次设计，可以使不同层次的路面材料充分发挥各自的优势，提高整体结构的耐水性。例如，在表层选择抗水性较好的路面材料，以减缓水分渗透速度；在底层选择有较好排水性的材料，以防止水分在底部滞留。通过优化路面结构设计，可以在源头上降低水损害的风险。这种综合性的养护方法不仅能提高路面的耐水性，还能延长路面的使用寿命，减少维护和修护的频率，为高速公路的可持续运营提供更为有效的保障。

3.2原材料与设计的优化

沥青路面病害的预防策略始于对原材料和设计的深入优化。原材料的质量直接影响路面的耐久性和稳定性。沥青的选择应基于其与本地气候条件的适应性，选择具有良好高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性的沥青。矿料的粒径、级配和清洁度同样关键，应严格控制以确保与沥青的粘结力和混合料的均匀性。设计阶段，需综合考虑路面结构的承载需求和环境适应性。沥青混合料设计应平衡其在不同温度和荷载条件下的性能，确保路面在极端气候和重载交通下的稳定性。结构组合设计应合理分配各层的功能，确保路面整体的协调性和效能。随着可持续发展理念的推广，原材料与设计的优化也趋向环保和高效。例如，使用温拌沥青技术可以降低施工过程中的能耗和排放，同时保持沥青混合料的工作性。设计中融入生态理念，如雨水回收和利用系统，可以减少路面积水和水损害，提高路面的使用寿命。设计过程中应采用现代信息技术，如BIM（建筑信息模型）技术，以提高设计的精确性和施工的可控性。

3.3防水层搭接

在搭接施工时，应根据防水材料的特性和气候条件选择合适的搭接方式和宽度。第一，对于SBS改性沥青防水卷材，通常采用热熔法搭接。将卷材在基层上按设计要求铺设，并采用专用喷枪将搭接部位加热至150℃～170℃，使卷材边缘熔化。然后，将相邻卷材边缘搭接压紧，搭接宽度一般为100～150mm。为确保搭接质量，卷材两侧边缘应挤出5～10mm宽的胶料，形成密封胶带。在大面积铺设时，卷材应分幅铺设，幅宽通常为4～6m，幅长不宜超过20m，以便质量控制。第二，对于预铺式防水卷材，如EVA防水卷材，多采用冷粘法搭接。施工时，在基层上涂刷一层厚度为1～1.5mm的冷粘沥青油，然后将卷材铺设在黏结层上，并用滚轮或压布机压实。相邻卷材搭接宽度在80～100mm，搭接处用冷粘沥青油密封。铺设过程中应注意控制卷材的拉伸应力，避免出现皱褶或起鼓现象。第三，在防水层与立面、管道等细部构造的搭接处，应采用附加层进行加强处理。附加层可选用与防水层相同的材料，并根据细部构造的形状裁剪成型。在搭接施工时，先将附加层与细部构造黏结牢固，再与防水层搭接，搭接宽度不小于150mm。搭接处应涂刷封闭层，厚度不小于1.5mm。为检验防水层的施工质量，应在搭接完成后进行隐蔽工程验收。检查项目包括卷材铺设平整度、搭接宽度和密封性能等，可采用蓄水试验或充气试验等方法对防水层的整体性能进行评估。若发现防水层存在破损、孔洞或渗漏等缺陷，应及时修补处理，直至满足设计和规范要求。

3.4基层、底基层方案对比

考虑水泥稳定碎石半刚性基层虽然存在易出现反射裂缝的缺陷，但其结构整体性、强度、刚度等方面具有显著优势；级配碎石基层则相对而言存在刚度小、孔隙大、易出现疲劳裂缝、施工工艺复杂等缺陷；而水泥稳定砂砾底基层虽然在原材料价格方面具有较大优势，但本项目沿线缺少相关原料供应厂商。因此，综合考虑施工便捷性、沿线地材等情况，基层选用水泥稳定碎石，底基层选用低剂量水泥稳定碎石。

3.5路面结构中设排水层或防水层

从国内目前出现的病害情况来看，通常是在表层水分稀释之前，就已经出现病害。这与水泥砼路面有很大的区别，即只有当水达到基底顶部，并且出现了被冲蚀的空隙时，才会出现水毁。所以，若在其上铺一层厚厚的沥青路面，其排水效果将不会很好。当沥青路面厚度很小时，采用排水层及防水层可以有效地缓解或消除水损害。尤其是在多雨的地方，雨水进入道路后，很有必要将其排出道路。在过去的道路建设中，由于缺乏对道路内部排水问题的重视，造成了大量的道路积水问题。现有道路实验数据表明，当水分渗入到道路内部时，最好在底层增设透气式排水层，将水分迅速排除，以减少水分对道路的损害。

3.6重视路面排水系统的开发应用

全面强化路面排水，同样是做好高速公路沥青路面水损害养护的关键措施之一。通过科学的排水系统设计和定期的维护，可以有效预防水损害，延长路面使用寿命。科学合理的排水系统包括设计良好的坡度、横向排水设施，以及雨水排放通道。坡度设计应确保雨水迅速流向排水设施，横向排水设施则需要合理设置，以防止水分在路面停留。雨水排放通道的通畅性也至关重要，通过细致的设计，确保雨水能够顺畅地流入排水系统，减少水在路面停留的时间。在此基础上，还需要定期检查和清理排水设施。定期巡检排水沟、雨水篦子等设施，确保其畅通无阻。及时清理排水沟中的杂物，防止堵塞影响排水效果。细致的清理工作有助于预防水损害，提高排水系统的运行效率。条件允许的情况下，还可以考虑引入雨水花园、透水性路面等创新排水技术。雨水花园通过在道路旁边设置植被带，改善雨水渗透条件，降低雨水流速，有助于减轻排水系统的负担；透水性路面则利用特殊设计的路面材料，提高路面的透水性，减少雨水在路面表层的积聚。通过制定科学的维护计划，定期检查和维护排水系统，记录排水状况，同样是保证养护效果的关键环节。维护计划需要包括清理、检查和养护等工作，以应对不同季节和气候条件的变化。通过详细记录排水系统的状况，包括排水设施的工作情况、清理时间等信息，有助于对系统运行状况的全面了解，为未来的维护工作提供数据支持。通过全面强化路面排水措施，不仅可以有效预防水损害，还有助于提高道路的整体稳定性和安全性。这种综合性的养护策略能够降低修护频率，延长路面的使用寿命，为高速公路的可持续运营提供更为有效的支持。

3.7提高压实标准

要最大限度地增加沥青混合料的密实程度，减少道路表面的孔隙率，以最大限度地改善道路表面的防渗性能。目前，我国高速公路建设现场使用的压路机品种、吨位和技术性能均比十几年前有了较大幅度的增加，甚至超过了十几年前的情况，客观上，已经有了提升压实标准的基础。结果表明，只要严格要求、加强管理，水泥稳定土的密实度可达98%以上。

3.8施工工艺与养护措施改进

施工工艺的精确执行与养护措施的持续改进是沥青路面病害预防策略的重要组成部分。在施工过程中，沥青混合料的拌和、运输、摊铺和压实等环节均需严格控制，以确保材料的均匀性和施工质量。拌和过程中，应保证沥青与矿料的充分混合，避免因混合不均导致的路面性能下降。运输过程中，应采取措施减少材料的离析和温度损失，确保摊铺时的适宜温度。摊铺工艺中，应使用高精度的摊铺设备，保持恒定的摊铺速度和厚度，以减少人为因素对施工质量的影响。压实工艺则需根据沥青混合料的特性和施工环境，选择合适的压实机械和方法，确保达到设计要求的压实度。养护措施的改进则体现在对路面状况的持续监测和及时响应。利用现代信息技术，如路面状况监测系统，可以实时收集路面使用情况和病害数据，为养护决策提供科学依据。预防性养护策略，如定期的裂缝修补、表面处理和排水系统维护，可以有效延缓病害的发展，减少大规模修复的需要。随着新发展理念的融入，施工工艺和养护措施也在不断创新。例如，采用热再生或冷再生技术，可以在不破坏原有路面结构的情况下，对老化的沥青路面进行修复和加固。此外，推广使用环保材料和施工技术，如温拌沥青和橡胶沥青，既能提高施工效率，又能降低对环境的影响。综合考虑施工工艺的精确性和养护措施的有效性，可以显著提高沥青路面的耐久性和服务性能，延长其使用寿命，为道路使用者提供更加安全和舒适的行车环境。

结语

在降雨和车轮碾压等因素的影响下，高速公路沥青路面表层极易产生表层疏松，坑洞、拥包、纵横向裂缝，还有雨水沿着缝隙下渗而造成的啃边、局部沉陷、翻浆等问题。这类疾病多见于多雨季节，且多与水相关。采取上述措施，使水能尽快排出路外，从而减轻水破坏，使得高速公路沥青路面的水破坏现象得到缓解。

参考文献

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