抗裂防水膜在高速公路養護中的應用

傅 平

抗裂防水膜在高速公路養護中的應用

傅 平

（重慶金路交通工程有限責任公司，重慶 402660）

根據我國高速公路運行情況來看，瀝青路面極易受到水的沖蝕作用，出現損毀情況，一旦出現大范圍的裂痕、坑洞，將直接影響車輛行駛舒適性與安全性。本文首先分析了高速公路養護要求，明確了抗裂防水施工的重要性，并明確提出圍繞抗裂防水膜的應用展開分析。文章詳細探討了抗裂防水膜的材料性能、作用機理與具體應用要點，以期可與同行交流。

高速公路；養護要求；抗裂防水膜；材料性能；應用要點

0 引言

近年來，我國高速公路建設中瀝青路面得到了廣泛應用，然而不少公路通車后不久，就出現了不同程度的損壞，包括：路面變形、凹凸不平、裂痕等，尤其是不少路段積水多，內部受損更為嚴重。結合相關研究顯示，水是造成瀝青公路損毀的一大直接原因，在高速公路養護中必須將抗裂防水作為一項重要工作來抓，本文主要以抗裂防水膜為研究對象展開論述。

1 高速公路養護要求

基于我國社會經濟的發展，公路網絡建設逐漸完善，全國公路總里程、密度均呈快速增長狀態，據統計2019年公路總里程501.25萬公里、密度52.21km/km2。其中，高速公路總里程共計14.96萬km，居于世界首位。

基于公路大規模建設，相應的養護需求也在持續擴大，并逐漸成為我國公路交通行業主要工作之一。據統計，2019年全國公路養護里程已經達到了495.31萬km，與2018年相比增加了約19.53萬km，在公路總里程中的占比超過98%，具體數據情況如下圖1所示?；趶V闊的公路養護市場規模下，須不斷健全公路管理與養護體制，加強相關養護技術研究，切實保證公路安全、可靠運行。

圖1 2013-2019年全國公路養護里程及其占公路總里程比重示意圖

根據我國高速公路實際運行情況來看，瀝青路面開裂、水損害情況較為嚴重，尤其是當瀝青路面施工不當、排水不暢時，極易因為水破壞引發嚴重的路面病害，常見水破壞現象如下表1所示。為此，加強瀝青路面水損病害研究具有重要現實意義，在諸多研究成果中本文主要圍繞抗裂防水膜在高速公路養護中的應用展開分析，主要是通過改善瀝青路面層間結構，增強防水、抗裂能力，達到延長公路使用壽命的目的。

表1 瀝青路面常見水破壞現象

2 抗裂防水膜的材料性能與作用機理

在高速公路養護中，抗裂防水膜是一種較為常見的材料，可有效保護基層不受雨水浸潤，同時具有一定的抗裂效果，保護路面瀝青結構不出現水損等問題?？沽逊浪さ牟牧闲阅芘c作用機理具體分析如下。

2.1 抗裂防水膜材料性能

抗裂防水膜屬于是高分子材料，主要組成部分包括：瀝青基高分子聚合物、胎基以及高強度耐高溫織物。與傳統的土工布、玻璃纖維等抗裂方法相比，抗裂防水膜在高速公路養護工程中的應用可有效解決界面性所致的受力問題；土工布、玻璃纖維等材料攤鋪時，容易出現滑移、折疊等問題，導致上下層粘連，而抗裂防水膜施工中不會出現此類情況。此外，在防水下滲方面，抗裂防水膜表現也較為優異，低溫天氣下也可較好的防止冰凍裂后冰水下滲。

高速公路養護施工中，抗裂防水膜材料性能如下：（1）上層鋪設的熱瀝青混合物時，抗裂防水膜中織物具有較好的耐高溫性能，變形小，瀝青從織物縫隙中滲出，切實增強結構粘結性；（2）抗裂防水膜中的高聚物受熱后融化，實現對基面的坑洼處的填充，實現抗裂防水膜與基底的緊密連接；（3）胎基的穩定性十分好，有利于大幅提升抗裂防水結構強度。此外，基于抗裂防水膜中高強度織物的運用，其具有良好的抗拉性能，即使面層局部出現裂痕，也會因為高強度纖維的存在限制其發展，不會影響到整個路面結構的正常使用。

2.2 抗裂防水膜的作用機理

在高速公路養護中，抗裂防水膜的應用可起到良好隔水防滲、抗裂效果，具體作用機理可歸納如下：

2.2.1隔水防滲作用

在高速公路養護中，通過在層間裂縫表面敷設抗裂防水膜，可構成一個完整的隔水防滲層，有效隔斷雨水、雪水的下滲，防止高速公路運行中出現水損害問題，避免路基破壞。同時，抗裂防水膜可隔開開裂層面與瀝青層，防止其直接接觸，確保上一層不受裂縫拉應力的影響，同時高聚物的粘連性也有利于維持結構穩定性；路面受擠壓時，抗裂防水膜也可起到防止路面相對移動的作用。

2.2.2自粘性能

根據抗裂防水膜材料性能分析來看，其具有良好的自粘性能，施工便利，將隔離膜揭去可直接粘貼在裂縫位置，并使用小型壓實設備碾壓，確?？沽逊浪づc路面粘結牢固，不會出現推移問題，可正常進行瀝青面層攤鋪碾壓施工。

當瀝青路面出現裂縫或是剝落情況時，通過抗裂防水膜的設置可有效減少或阻隔其作用在路面的溫縮應力，隔離基層與上部磨耗層，減小上面層受多向位移、剪切應力的影響。

2.2.3加筋作用

基于抗裂防水膜中高強度織物的運用，可提供較大的抗拉強度。當瀝青路面出現裂縫時，拉應力基本由織物承擔，發揮了良好的加筋作用，局部結構層抗拉強度大幅增大，在減少病害方面效果良好。

2.2.4消能緩沖作用

抗裂防水膜中的聚合物在粘彈性、延展性等方面表現優異，且其具有較好的低溫柔韌性，鋪設在瀝青路面層間，可較好吸收可拉伸能量，有效應對裂縫拉應力。此外，由于抗裂防水膜具有良好的粘彈性，相當于在一定的低溫條件下設置一層復合層，可起到良好的消能緩沖作用。

3 抗裂防水膜在高速公路養護中的應用要點

本文結合抗裂防水膜性能與相關工程經驗，對抗裂防水膜在高速公路養護中的應用要點進行了總結分析，具體如下。

3.1 施工前準備工作

高速公路養護作業中，抗裂防水膜鋪設前需保持路面整潔干燥，將路面灰塵、顆粒等雜物清理干凈。當路面存在5～18mm寬度的裂縫或是接縫時，需將其清理干凈，并使用密封膠進行填充處理；當路面存在嚴重裂縫或是下陷的情況下，清理干凈后使用密封膠、熱瀝青混合料填充，填充高度與路面齊平；由于下陷區域往往高度不同，需做好找平處理，此外當路面存在突出物時，也要做好找平工作。

3.2 抗裂防水膜鋪設要求

結合相關力學分析結果與實踐經驗總結發現，抗裂防水膜的寬度至少在15 cm。高速公路養護中，抗裂防水膜的鋪設對溫度也有要求，一般要求路面溫度≥21℃，否則需使用溫火對抗裂防水膜的膠面進行烘烤，直至膠面融化方可進行鋪設施工。

3.3 鋪設抗裂防水膜

抗裂防水膜在高速公路養護中的施工操作要點如下：①揭開隔離膜后，及時鋪設抗裂防水膜；②在抗裂防水膜鋪設過程中，需將其拉緊，確保鋪設完成后無褶皺、翹邊等問題；③抗裂防水膜鋪設時存在搭接的情況，要求搭接長度在50～120mm范圍內；④完成抗裂防水膜的鋪設后，需進行滾壓操作，滾壓遍數≥3遍，確?？沽逊浪ぞo密粘結；⑤抗裂防水膜施工完畢后，在1d內及時鋪筑瀝青面層，確?？沽逊浪づc瀝青層粘結平整。

3.4 熱瀝青混合料罩面施工

完成抗裂防水膜施工后及時鋪設瀝青層，防止因為陽光暴曬或是受到雨淋，導致抗裂防水膜褶皺、翹邊。熱瀝青混合料罩面攤鋪前，先撒布碎石混合料，以免機械與抗裂防水膜粘連；熱瀝青混合料罩面攤鋪時，厚度控制在40mm以上，采用壓路機壓實，合理控制振幅，以免抗裂防水膜剝落。

4 結語

綜上所述，高速公路瀝青路面運行中，經常受到風吹雨淋，尤其是水對路面的損害是十分嚴重的，不僅影響路面使用性能，也將直接導致公路使用壽命大幅縮短。對此，在高速公路養護中，必須要重視防水抗裂問題，抗裂防水膜憑借著良好的隔水防滲作用、自粘性能以及消能緩沖作用得到了推廣運用，可起到良好的預防、修補病害作用，保證高速公路穩定可靠運行。

[1]甘肅省公路采用新工藝實施預防性養護[A]. 中國公路學會養護與管理分會.養護與管理2013年10月號（總第31期）[C].:中國公路學會養護與管理分會,2013:1.

[2]李振霞,陳淵召. FYT涂膜類防水粘結材料路用性能研究[A]. Intelligent Information Technology Application Research Association (IITA Association), Hong Kong、Shenzhen University, China.Proceedings of 2010 The 3rd International Conference on Power Electronics and Intelligent Transportation System(Volume 6)[C].Intelligent Information Technology Application Research Association (IITA Association), Hong Kong、Shenzhen University, China:智能信息技術應用學會,2010:4.

[3]郭昱葵,劉興東,劉永.防水抗裂層防治反射裂縫的力學數值模擬分析[J].公路交通科技(應用技術版),2017,13(09):178-181.

[4]王錄學.公路路面防水抗裂層在青銀高速公路養護工程中的應用[J].公路交通科技(應用技術版),2015,11(10):135-136.

[5]于露,魏強,符佳.防水抗裂功能層瀝青混合料的配合比設計優化研究[J].唐山學院學報,2013,26(06):93-96.

[6]楊舒淳.高速公路養護中抗裂防水膜的應用[J].城市道橋與防洪,2015,(4):178-179,183.

[7]馬運朝,田文.漢(口)十(堰)高速公路瀝青路面預防性養護材料應用分析[C].//中國公路學會養護與管理分會.全國公路養護新材料應用技術大會論文集.2015:115-118.

[8]車文斌.聚酯玻纖布在路面裂縫處理中的應用[J].遼寧省交通高等專科學校學報,2018,20(6):13-16.

[9]邱金梁.甘肅省稀漿封層技術的應用及養護時機研究[D].陜西:長安大學,2010.

[10]趙曉棟.高速公路熱瀝青同步碎石封層施工技術[J].交通世界（下旬刊）,2017,(5):62-63.

傅平（1977- ），男，籍貫：江西省高安市，本科，工程師，主要從事高速公路養護工作。

S210

A

1007-6344（2021）04-0298-02