高速公路路面開裂原因及其加固方法

閆 標

(安徽通達利交通建設管理有限公司，安徽 亳州 236800)

1 高速公路路面裂縫類型

大部分高速公路都采用瀝青路面，對于瀝青路面，裂縫是其最常見的病害類型，常見裂縫形式包括橫縱向裂縫、龜裂和塊裂等。早期裂縫并不會對路面正常使用造成太大影響，然而，路面上雨水的下滲，所以伴隨雨水不斷下滲，加之行車荷載持續(xù)作用，會導致裂縫不斷發(fā)展，使裂縫附近土基實際含水量明顯增加，達到飽和狀態(tài)，此時受行車荷載作用后，將引發(fā)翻漿和沉陷等其它病害，對路面正常使用造成很大影響。對此，在實際工作中，應在明確裂縫產生原因的基礎上，研討行之有效的處理方法，將裂縫可能造成負面影響降至最低，延長路面的使用壽命。

2 高速公路路面裂縫產生原因

2.1 非荷載裂縫

(1)冬季氣溫較低，面層上產生很大收縮拉應力，當這一拉應力大于混合料成型后的抗拉強度時，將導致面層被拉裂，由此原因產生的裂縫通常為橫向分布且貫通的，間隔距離大多保持在5～6 m范圍內。

(2)瀝青的種類與等級也會影響到路面性能，進而有可能導致路面產生裂縫。通過大量的實踐可知，使用稠度相對較低但粘度很高的瀝青，由于它對溫度的敏感程度較低，所以能有效延緩裂縫，尤其是溫度裂縫的出現，對路面防裂具有顯著的作用。

(3)路基填料的實際含水量較大，由于產生凍脹而引起路面開裂。

(4)對路基進行的碾壓不充分、不均勻，產生局部壓實不到位或兩側填土密實度不足，導致路基產生一定程度的下沉，進而使路面開裂。

(5)對舊路進行拓寬的過程中，新老路基之間的銜接不徹底，未能達到相關技術規(guī)范提出的要求，或未能對新路基進行全面的碾壓，導致路基產生差異沉降而引起路面開裂。

(6)在半填半挖段落中，橋臺和土路基之間的接頭部位，由于路基施工中沒有嚴格按照相關規(guī)范的要求進行，產生較大的自然沉降，并受荷載作用后產生裂縫。

(7)在路面基層結構施工中，上下兩層之間的橫向接縫發(fā)生重疊，或搭接部位的尺寸過小導致路面的面層產生裂縫。

(8)當在現有水泥路面進行瀝青面層的加鋪時，因原路面上的接縫具有一定反射作用，所以可能會使新鋪設完成的面層產生反射裂縫。

2.2 荷載裂縫

對于高速公路的瀝青路面，反射裂縫也是一種較為常見的病害，主要是因為基層產生裂縫后向上反射引起。導致基層產生裂縫的原因也有很多，比如行車荷載持續(xù)作用導致基層整體強度降低而產生裂縫，這種裂縫可以分成干縮與溫縮裂縫兩種類型。該裂縫和車流荷載作用下產生的裂縫都主要表現為橫向裂縫與網狀裂縫。

2.3 龜裂與網裂

龜裂與網裂的產生原因為路面強度不足和面層發(fā)生老化。

3 高速公路路面裂縫處治方法

瀝青路面產生裂縫后應盡快封閉，一般情況下建議在春季進行處治，這是因為經歷了一個冬天的凍結，裂縫寬度將在開春后達到最大，此時處治裂縫能有效減小氣溫升高后裂縫寬度的增加，并且還能起到避免雨水通過裂縫不斷下滲的作用。在實際的裂縫處治工作中，需要以裂縫的具體類型為依據，并結合其嚴重程度制定適宜的處治方法。以下提出幾種當前較為常用的裂縫處治方法。

3.1 表面封閉法

在裂縫產生初期，對于縫寬小于2 mm的裂縫，由于在氣溫較高的季節(jié)可以發(fā)生閉合，所以基本無需處理。但要注意觀察其發(fā)展趨勢，若裂縫表現出明顯的發(fā)展趨勢，則可采用表面封閉的方法進行處理。

對于平整度要求相對較低的路面，在氣溫較高的季節(jié)可先噴灑一層瀝青然后撒料壓入，而在氣溫較低的季節(jié)可采用乳化瀝青稀漿封層的方法進行處治。對于平整度要求相對較高的路面， 可采用在

裂縫走向上均勻涂抹瀝青的方法來處治，當氣溫較低且比較潮濕時，可選用陽離子乳化瀝青。

3.2 開槽灌縫法

該方法是當前高速公路瀝青路面裂縫處治常用方法，對于寬度超過2 mm的裂縫，若將檢測確認路面基層依然完好時，則可采用該方法處治裂縫，其具體操作方法和要點為：利用專門的開槽機在裂縫延伸方向上開槽，對于開槽的寬度，按照1.0～1.3 cm的范圍嚴格控制，開槽的深度則需按照1～3 cm的范圍嚴格控制，開完槽后，將槽中灰塵及碎石和裂縫兩側存在的雜物清掃干凈；然后將密封膠加熱至要求的溫度，利用灌縫機和噴頭把密封膠灌入到槽中，在裂縫兩側形成寬度為3 cm的密封層，若局部密封膠發(fā)生塌陷，則應進行補灌，直至達到平整和飽滿的狀態(tài)。在灌入的密封膠自然冷卻后，方可開放路段的交通。

3.3 銑刨加鋪法

對于不是因為基層強度方面的原因產生的龜裂及網裂，可采用該方法進行處治，在處治過程中，先用銑刨機對開裂處面層進行銑刨處理，然后使用和原路面材料完全相同的新材料進行鋪筑。而對于是因為基層強度方面的原因產生的龜裂及網裂，雖然也可采用該方法進行處治，但注意在處治開始前應先將基層病害解決，將基層回填好后，按照規(guī)范的要求進行壓實與養(yǎng)生，若由于底基層強度未達到要求而產生彈簧的現象，應做好對底基層的處理。若現場具備在基層頂部增鋪玻纖格柵的條件，則可通過這樣的方式來增加整體強度，最后再鋪筑一層新面層，采用和原面層材料完全相同的混合料。

4 結 語

綜上所述，高速公路路面產生裂縫是一種正常的現象，無法避免。基于此，在實際施工中，應切實加強路面各結構層的施工質量控制及管理，將可能對路面裂縫造成影響的各項因素都進行嚴格控制，將負面影響降至最低程度，以此延緩裂縫的產生與發(fā)展，延長路面使用壽命，使其發(fā)揮出預期的作用效果及綜合效益。