高速公路瀝青路面裂縫成因及防治技術(shù)研究

張曉敏

（山西交通控股集團(tuán)有限公司太原高速公路分公司， 山西 太原 030032）

1 高速公路瀝青路面裂縫的主要類型

高速公路瀝青路面的裂縫類型主要包括以下幾種：

1.1 疲勞裂縫。

龜裂的長度小于 100mm，因材料的疲勞而形成的裂縫稱為疲勞裂縫。這種裂縫的形狀多為網(wǎng)格狀，主要原因是瀝青路面承受的荷載過大，因長期經(jīng)受荷載而產(chǎn)生較大的撓度，形成疲勞裂縫。

1.2 塊裂。

路面塊裂主要在低溫環(huán)境下產(chǎn)生，又稱為收縮裂縫。因瀝青混合料中采用了低針入度的瀝青材料和親水性集料，或是因瀝青老化而失去彈性，形成形狀和尺寸較大的裂縫，在長期的荷載作用下路面脆裂。一般情況下，塊裂的短邊長度小于400mm，長邊的長度小于3000mm。

1.3 縱向裂縫。

縱向裂縫的產(chǎn)生多為路面壓實度不足造成的。在施工過程中，路表水滲入地基，形成路基的壓實度無法達(dá)到要求，路堤邊緣會產(chǎn)生沉降，因而形成縱向裂縫，縱向裂縫一般較長，約為20-50m。壓實度不足可能會引起路面產(chǎn)生一條或多條縱向裂縫，裂縫分布的位置可能在行車道上，也可能在超車道或者路側(cè)附近，產(chǎn)生的縱向裂縫的原因不僅僅是壓實度不夠，有時在縱向接縫處理不當(dāng)時，也會在荷載的長期作用下產(chǎn)生裂縫。

1.4 橫向裂縫。

因地基或路基發(fā)生不均勻沉降而引起的上寬下窄的裂縫為橫向裂縫。橫向裂縫產(chǎn)生的原因主要包括幾種：溫度變化大、橫向接縫處理不當(dāng)或是施工不當(dāng)，一般情況下溫度變化大的地區(qū)易出現(xiàn)橫向裂縫，當(dāng)橫向接縫沒有及時處理或處理不當(dāng)時，路面易產(chǎn)生橫向裂縫，此外，若施工不當(dāng)，在瀝青面表層即會出現(xiàn)裂縫情況。

1.5 反射裂縫。

反射裂縫多發(fā)生在加鋪層上，當(dāng)下層的舊水泥路面產(chǎn)生裂縫或存在接縫的時候，加鋪層未采取妥善的處理，在使用加鋪層后，下風(fēng)的裂縫向上傳遞而在瀝青面層產(chǎn)生形狀與原裂縫相似的裂縫，這種裂縫即為反射裂縫。

2 裂縫的成因分析

通過對裂縫類型的總結(jié)，簡單介紹了裂縫產(chǎn)生的原因，下面具體總結(jié)因不合理施工而產(chǎn)生裂縫：

（1）在施工前期，路基的壓實度不夠，或?qū)β坊鶋簩崟r各層較厚，引起不均勻沉降而產(chǎn)生裂縫；

（2）瀝青混合料的配合比不當(dāng)，或材料的壓縮系數(shù)過大，使用塑性指數(shù)較高的黏性土等，都會對路面產(chǎn)生不利影響，產(chǎn)生一定的裂縫；

（3）路面底基層、基層，或是舊水泥路面，由于其存在一定的裂縫，或是接縫處處理不合理，均會產(chǎn)生反射裂縫；

（4）瀝青路面在施工時需鋪設(shè)40mm的防滑層，以防止積水下滲至路基，當(dāng)施工時未鋪設(shè)防滑層，或防滑層厚度不夠時，路面積水可能會滲入到路基中，影響路基的穩(wěn)定性，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫；

（5）在施工時，路基的填料以紅黏土為主，紅黏土的塑性高，粘度大，不利于路面的排水，當(dāng)紅黏土的含水量較高時，其強(qiáng)度受到影響，呈現(xiàn)明顯下降的趨勢。

（6）排水設(shè)計不當(dāng)，可能表現(xiàn)在：泄水槽的進(jìn)口較高，路面的積水不能全部都進(jìn)入到排水溝中，部分積水滲入到路基中，對路基產(chǎn)生影響；或是排水溝平臺的縱坡不平滑順暢，出現(xiàn)排水沖刷邊坡的現(xiàn)象。

3 裂縫防治措施

3.1 施工材料的合理選擇

在施工時，需全面考慮路基、路面的施工材料，保證施工材料的質(zhì)量，不能片面的追求工程造價而降低材料的成本，需對工程的質(zhì)量、安全性、耐久性、舒適性等多項指標(biāo)進(jìn)行綜合考慮，為工程的質(zhì)量負(fù)責(zé)。

3.2 施工中的注意事項

填土厚度的控制，一般應(yīng)按照路面平行線分層控制填土的標(biāo)高進(jìn)行填土，填土深度應(yīng)控制在試驗路段的 90%以上，以保證填土的厚度；若遇上新舊填土銜接的情況，需嚴(yán)格控制填土接茬臺階的最小長度，在接茬處不宜設(shè)置過厚，以免造成壓實度不滿足要求的情況；為保證路面的壓實度，需進(jìn)行分層壓實，可將縱橫溝壑的坡度適當(dāng)擴(kuò)大，若坡度較小則可以使用土工環(huán)進(jìn)行連接；路基邊角的小面積地方，大型機(jī)械難以將其壓實，此時可以用小型的機(jī)具對其進(jìn)行補充夯實。

3.3 注意季節(jié)對施工的影響

公路施工一般避開冬季，因冬季氣候寒冷，對施工過程和施工質(zhì)量均可能會產(chǎn)生不利影響，若無法避免冬季施工，應(yīng)保證使用土在未受凍的情況下對其壓實，避免因其密實度不夠而引起土體的沉降。

3.4 注意回填土對裂縫的影響

在回填土類型不同的情況下，可以采取分類分段用土的形式，針對不同類型的土對其分別進(jìn)行試驗，測定其擊實標(biāo)化，不可以使用一種類型土的擊實試驗的結(jié)果代表所有類型的回填土的情況，經(jīng)試驗測定所有土的標(biāo)準(zhǔn)密度，以明確在實際施工中對不同類型圖的壓實程度和壓實密度標(biāo)準(zhǔn)。

3.5 基層施工的注意事項

在進(jìn)行基層、底基層的施工時，應(yīng)首先確定松方系數(shù)，以此為標(biāo)準(zhǔn)衡量壓實程度，對基層和底基層可以采取保濕養(yǎng)生的措施，以保證基層的強(qiáng)度，防止發(fā)生變形，產(chǎn)生裂縫。

4 路面裂縫的處理

4.1 熱瀝青灌注裂縫法

經(jīng)實踐可知，將熱瀝青、乳化瀝青等材料灌注到裂縫中可以有效緩解裂縫的蔓延，這種方法具有操作便利、施工成本低、簡單等特點，因此廣泛使用于高速公路裂縫的處理中。但此方法的缺點在于，熱瀝青等材料的有效期限小于 1年，在1年之后失效率超過85%，在原裂縫處還會產(chǎn)生新的裂縫，因此需要不斷地進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，防止裂縫的擴(kuò)散。

4.2 聚氨醋灌膠法

聚氨醋灌膠具有耐候性好、施工便利、有效期長度的特點，其施工工藝主要包括裂縫開槽、初期維護(hù)、槽口清理、密封灌膠、灑鋪石屑以及恢復(fù)使用 6個過程。首先，在使用密封膠灌注時，路面的溫度應(yīng)大于4℃，此時聚氨醋的粘結(jié)能力較強(qiáng)，可以迅速凝固，彈性較好，可以保證路面在經(jīng)受長期的荷載作用下不產(chǎn)生較大的形變和撓度，保證其原有的強(qiáng)度。該方法不僅可以修復(fù)較小范圍的裂縫，還能對較大規(guī)模的裂縫和路面老化的問題進(jìn)行處理。在施工時，密封膠的深度設(shè)置為 2:1，槽口的尺寸可以根據(jù)實際情況確定，長寬尺寸最小不能少于 130mm及100mm，在使用密封膠灌注的時候，當(dāng)溫度達(dá)到 193℃時即可停止加熱， 10-20分鐘后密封膠恢復(fù)環(huán)境溫度。當(dāng)路面出現(xiàn)龜裂或塊裂的情況，可以使用預(yù)養(yǎng)護(hù)法預(yù)防裂縫的產(chǎn)生。

5 總結(jié)

裂縫是影響公路工程壽命的一個主要的不利因素，為延長高速公路路面的施工壽命，在設(shè)計和施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照要求設(shè)計和施工，以預(yù)防為主，及時對裂縫進(jìn)行處理，防止裂縫的擴(kuò)大影響公路工程的使用性和舒適性。本文以分析高速公路瀝青路面裂縫的類型和成因為主，重點探究裂縫的防治措施和對裂縫的處理措施，為提高工程質(zhì)量提供了一定的思路。

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