高速公路路面裂縫養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)與有效措施研究

楊琦

（天津京津高速公路有限公司，天津 300000）

0 引言

高速公路往往被當(dāng)作評價一個國家生產(chǎn)能力與發(fā)展水平的重要標(biāo)志，是當(dāng)今世界推動國家發(fā)展的重要工具。經(jīng)過幾十年的大規(guī)模建設(shè)，我國的高速公路總里程出現(xiàn)了驚人的增長速度，公路交通基礎(chǔ)設(shè)施得到了跨越式發(fā)展。我國高速公路已經(jīng)由原來“建設(shè)為主”逐漸過渡至“建養(yǎng)為主”的發(fā)展階段。瀝青路面建成以后，裂縫作為不可避免的病害之一，不僅影響路面的使用性能和表面功能，而且還會引發(fā)其他類型的路面破損。及時對瀝青路面裂縫進(jìn)行治理，防止更嚴(yán)重的病害發(fā)生，顯得尤為必要。因此，提升高速公路路面裂縫養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)能夠提升我國公共服務(wù)水平和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)能力。

1 影響高速公路路面裂縫產(chǎn)生的原因

1.1 施工、材料

高速公路路面產(chǎn)生裂縫的種類有橫向裂縫、縱向裂縫和塊狀裂縫等。路面產(chǎn)生裂縫受很多因素影響，路面的材料是影響路面使用年限的最大因素。高速公路路面大多數(shù)采用瀝青混合料。瀝青混合料中集料級配不佳，石料偏少，瀝青原材料低溫延性差，瀝青老化嚴(yán)重，瀝青用料過少等，都會造成路面裂縫。當(dāng)然瀝青使用材料質(zhì)量差也會導(dǎo)致材料在擠壓過程中產(chǎn)生變形，因而這種質(zhì)量的材料負(fù)荷能力差、瀝青混合料的黏結(jié)性差，從而導(dǎo)致道路抗裂性較差，路面同樣容易產(chǎn)生裂縫。因此，在合理選配混合料級配時，應(yīng)兼顧其高溫穩(wěn)定性、疲勞性能和低溫抗裂性能等，從而提升高速公路路面的整體質(zhì)量。

高速公路路面裂縫的產(chǎn)生還受到施工的影響。施工中必需嚴(yán)格按照規(guī)范要求控制好瀝青混合料的拌和時間、出廠溫度、攤鋪溫度等，保證供料與施工的連續(xù)性。當(dāng)然施工的精準(zhǔn)程度和細(xì)致程度同樣會產(chǎn)生較大影響。要減少高速公路路面裂縫的產(chǎn)生，就必須提升施工隊伍的整體素質(zhì)與能力，加強(qiáng)施工管理，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。

1.2 氣候環(huán)境

氣候環(huán)境也是影響高速公路產(chǎn)生路面裂縫的一個因素，不同的氣候環(huán)境會對道路路面產(chǎn)生不同程度的負(fù)荷壓力，導(dǎo)致路面受到不同方向的壓伸，從而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。在晝夜溫差大的地方，道路容易因溫度引起的收縮張力導(dǎo)致路面產(chǎn)生裂縫。另外，雨水天氣也使得水滲入路縫，再加上車輛的碾壓，導(dǎo)致材料的使用性能降低，也會加速裂縫的產(chǎn)生。在高溫天氣，高速公路受到持久的暴曬，對路面使用的耐久性影響比較大，容易產(chǎn)生裂縫。

1.3 地下水環(huán)境

地下水的影響也會造成路面裂縫的形成，在大多數(shù)地區(qū)，由于地下水對水泥和瀝青混合料的侵襲，這些材料容易產(chǎn)生一定的變形，降低了自身的黏合緊密程度，材料之間形成一些空隙，最終形成路面裂縫現(xiàn)象。特別是在溫度較低的時候，地下水受溫度的影響而結(jié)冰，會使道路受到更大的張力，導(dǎo)致道路顆粒材料間距離增大，再加上大型車輛得碾壓和負(fù)載壓力，從而使得道路更加容易沉降，路面因此產(chǎn)生裂縫。

1.4 車輛荷載作用

高速公路路面裂縫產(chǎn)生的另一個重要因素是車輛荷載作用。在車輛荷載作用下，半剛性基層底部產(chǎn)生拉應(yīng)力，如果拉應(yīng)力大于基層材料的抗拉強(qiáng)度，則基層底部很快開裂，直至影響到瀝青面層。路面的承重能力是有限的，車輛的重復(fù)碾壓會使路面產(chǎn)生細(xì)小的變形，從而導(dǎo)致高速公路材料的性能有所減弱，路面的承重能力在很大程度上受瀝青混合料的顆粒摩擦力和距離影響。另外，在路面產(chǎn)生裂縫之后，車輛的載荷會使得裂縫程度加劇，從而導(dǎo)致道路產(chǎn)生不可逆的損傷。除了車輛荷載的重量之外，道路還因?yàn)殚L時間持續(xù)性的受到車輛的荷載而使得建造材料受到疲勞損傷，在這種重復(fù)性的荷載之下，材料的損傷程度會隨著時間的增長而變大。

2 高速公路路面裂縫養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)

2.1 開槽灌封

開槽灌封技術(shù)是我國高速公路路面養(yǎng)護(hù)運(yùn)用最為廣泛的施工工藝。一般適用于裂縫寬度≥5mm 以上的裂縫。開槽灌縫應(yīng)采用加熱型密封膠。灌縫前應(yīng)將施工部位清理干凈，保證裂縫及周邊干燥、清潔，避免黏結(jié)失效。開槽施工時槽壁不應(yīng)有松散、啃邊。其施工工藝為開槽機(jī)開槽，修邊，清縫，灌縫料澆筑，封槽（縫）等。開槽寬度和深度為15mm×12mm，用鋼刷或其他工具清理裂縫后，用高壓氣體清除縫中的雜質(zhì)和顆粒。然后用火焰加熱器或液化氣噴燈對裂縫進(jìn)行烘干和加熱。開槽灌縫技術(shù)能很好地修補(bǔ)路面裂縫，其修補(bǔ)成果好，持久性強(qiáng)(見圖1)。

圖1 切縫示意圖

開槽灌封的各項工藝一定要嚴(yán)格按照規(guī)范要求做到精益求精，每一個細(xì)節(jié)都可能導(dǎo)致灌封的效果降低。開槽灌封技術(shù)對施工工藝要求較高，并且其機(jī)械化程度同樣較高，施工單位要嚴(yán)格控制好密封膠的溫度，溫度太高或者太低對裂縫的處理都會有所影響，并且開槽的深度同樣影響最終的裂縫處理效果。裂縫處理過程中對施工隊伍的施工技術(shù)、處理問題的能力等都是一個考驗(yàn)。

2.2 貼縫

貼縫是近年來興起的一種新型裂縫修補(bǔ)工藝，類似路面裂縫“創(chuàng)可貼”，通常將專用的貼縫膠直接貼在路面裂縫上，起到密封、防水的作用，其施工簡單、便捷、成本低。由于貼縫材料本身穩(wěn)定性好，抗拉強(qiáng)度大，加上有較強(qiáng)的黏合力，能夠與路面完全黏合，有效的防止裂縫擴(kuò)大，從而延長路面使用壽命。貼縫技術(shù)的一個主要功能表現(xiàn)便是貼縫帶，用于路面裂縫的修補(bǔ)。一般適用于5～15mm 左右的裂縫，宜配合灌縫和開槽灌縫使用。值得注意的是，直接貼縫或灌縫后貼縫，宜高出路面2mm 左右為宜。粘貼時要注意裂縫處于貼縫帶中間，排空空氣，避免產(chǎn)生氣泡。

2.3 常溫料灌封

常溫料灌封最大的特點(diǎn)是不受溫度影響，不怕水，故在潮濕、低溫條件下進(jìn)行裂縫修補(bǔ)，對其修補(bǔ)性能影響較少。常溫料具有很強(qiáng)的黏接性，便于使用，施工費(fèi)用較低，使用安全方便且節(jié)能環(huán)保。

2.4 微表處

當(dāng)路面出現(xiàn)輕微裂縫時，可以采用微表處恢復(fù)路面的使用性能。微表處是采用專用機(jī)械設(shè)備將聚合物改性乳化瀝青、粗細(xì)集料、填料、水和添加劑等按照設(shè)計配比拌和成稀漿混合料攤鋪到原路面上，并很快開放交通的具有高抗滑和耐久性能的薄層。微表處混合料大多選用膠乳作為改性劑，其中最為常用的是SBR 膠乳。膠乳改性劑的加入，一方面改善了瀝青本身的高溫穩(wěn)定性和低溫延伸性，另一方面又可以增進(jìn)瀝青與石料間的裹附性，改善混合料的耐磨耗力。微表處施工工藝為徹底清除原路面的泥土、雜物等，施畫導(dǎo)線，攤鋪，鋪面缺陷修整，養(yǎng)生，開放交通。微表處最大的特點(diǎn)是成本低、施工速度快、噪聲較大。

2.5 新材料

土工合成材料的主要原料是人工合成的聚合物。隨著科技的發(fā)展，土工合成材料的品種越來越多，如土工格柵、玻纖網(wǎng)、土工布等。在道路鋪設(shè)時加入土工合成材料作為隔離層，能夠有效地減少裂縫的產(chǎn)生，通常在道路建造中使用的土工合成材料為土工布，鋪設(shè)土工布有利于隔離基層與面層，為道路承載一定的壓力，從而提升面層的抗拉強(qiáng)度，土工布在一定程度上還能提升道路的防水性能，有效地避免更大裂縫的產(chǎn)生。土工合成材料的選擇同樣值得探究，不同的土工合成材料種類具有不同的特性，如土工布具有隔離防水的優(yōu)點(diǎn)，但在一定程度上降低了基層和面層的結(jié)合程度，而土工格柵能夠增強(qiáng)高速公路面層的抗拉程度，但是它的防水能力卻相對來說較差。

3 高速公路路面裂縫養(yǎng)護(hù)保障措施

3.1 加強(qiáng)施工的規(guī)范程度

針對主要病害為裂縫的路段，應(yīng)對其裂縫發(fā)展層位、發(fā)展形態(tài)、影響面積等進(jìn)行專項調(diào)查，分析裂縫產(chǎn)生原因，合理確定施工方案，同時要提升施工隊伍的整體技能與水平，加強(qiáng)路面養(yǎng)護(hù)精準(zhǔn)程度，降低因?yàn)椴僮鞑划?dāng)或馬虎而造成的損失。在高速公路路面裂縫養(yǎng)護(hù)和施工的過程中，要加強(qiáng)對作業(yè)人員的監(jiān)管力度，從而提高高速公路道路施工技術(shù)和水平。

3.2 增加路面的壓實(shí)度和平整度

要對路面裂縫進(jìn)行較好的養(yǎng)護(hù)，首先要提升路面的壓實(shí)程度。在路面養(yǎng)護(hù)的過程中如若發(fā)現(xiàn)道路的底部或基層較為松軟，就必須要利用工具進(jìn)行檢測和修護(hù)。其次，道路路面的平整程度同樣會對道路產(chǎn)生一定的影響，在一些路面連接不平整的地方，壓力承受程度會與平整的路段的壓力承受度產(chǎn)生差異，因而在這種不平整的路段同樣容易產(chǎn)生路面裂縫。增加高速公路路面的壓實(shí)度和平整度是保證道路建設(shè)質(zhì)量的需要，要利用好機(jī)械工具進(jìn)行壓實(shí)，使材料黏結(jié)的更加緊密。在建設(shè)高速公路時，首先要做好整體規(guī)劃，嚴(yán)格并且精確地管控好道路基層的厚度和密度，這樣有助于對路面進(jìn)行壓實(shí)時能夠更加容易的控制好面層的平整程度，避免道路出現(xiàn)凹凸不平的狀況，防止路面裂縫的產(chǎn)生。路面平整度不僅關(guān)乎駕駛?cè)说男熊圀w驗(yàn)和行車安全，同樣關(guān)乎道路的整體美觀和服務(wù)的水準(zhǔn)。

3.3 提升對路面裂縫的防治水平

首先，提升機(jī)械灌縫技術(shù)。在道路裂縫出現(xiàn)之后，要利用現(xiàn)代化的工具進(jìn)行快速、高質(zhì)的修補(bǔ)，可選擇空壓機(jī)、灌縫機(jī)等工具對道路路面上的裂縫進(jìn)行有效的修補(bǔ)。

其次，提升高速公路底基層與底層、面層的鋪設(shè)水平?；鶎雍偷谆鶎又饕惺苡傻缆访鎸觽鱽淼能囕v荷載的垂直力，因此基層和底基層的鋪設(shè)技術(shù)對路面的承重能力有很大的影響，要提高筑路材料的粒徑規(guī)范，嚴(yán)格遵守鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，否則由于材料的緊密度、黏合度不夠很容易導(dǎo)致基層下沉，從而形成路面裂縫。在鋪設(shè)好底基層和基層之后，在鋪設(shè)道路的面層時，要對道路進(jìn)行嚴(yán)格密封，縝密選擇面層的鋪設(shè)厚度和緊密程度，有效的提高面層的黏結(jié)效果，因此選擇好的面層材料十分重要。面層的鋪設(shè)好壞在很大的程度上影響道路路面的使用年限，優(yōu)質(zhì)的面層鋪設(shè)能夠增強(qiáng)道路的平整程度和緊密程度，減少道路路面裂縫的產(chǎn)生。鋪設(shè)面層要挑選質(zhì)量高的瀝青原料和其他混合材料，這樣有利于防止路面滲水，減緩雨水對路面的侵蝕。

伴隨著不同路面裂縫的產(chǎn)生，施工單位要根據(jù)不同類型的裂縫特點(diǎn)和形成原因采取不同的路面裂縫處理方式。如網(wǎng)狀裂縫的形成因素有道路老化、筑路材料承力性能低等，要對網(wǎng)狀裂縫進(jìn)行有效的養(yǎng)護(hù)和施工，首先觀察道路路面裂縫程度，在出現(xiàn)裂縫初期，這種情況下，要使用瀝青對路面進(jìn)行霧封，對路面的微小裂縫進(jìn)行有效的密封和固表；在路面裂縫持續(xù)時間較長的情況下，要采用開挖罩面回填的方式來填補(bǔ)路面裂縫。

就高速公路路面裂縫養(yǎng)護(hù)和施工整體來說，要減小路面裂縫帶來的不利影響就要建立好系統(tǒng)的道路檢測、養(yǎng)護(hù)、施工體系，提高路面裂縫養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)的實(shí)際效率。

3.4 注重對道路細(xì)節(jié)之處的養(yǎng)護(hù)

在提升高速公路路面裂縫養(yǎng)護(hù)和施工技術(shù)時，除了對基本影響因素的考慮，還要加強(qiáng)對道路細(xì)微之處進(jìn)行優(yōu)化和養(yǎng)護(hù)技術(shù)提升，例如道路上有一些較小的裂痕或者路面稍稍有些突起之處，在對這些細(xì)微之處同樣不能隨意略過或簡簡單單的選用材料進(jìn)行填補(bǔ)。另外，要提升道路路面養(yǎng)護(hù)效果，要對路面進(jìn)行一些有效且質(zhì)量高的微表處理措施，提高面層的增提耐力度和防滲能力。要加強(qiáng)對高速公路建設(shè)細(xì)節(jié)的養(yǎng)護(hù)，一方面要提高對路面裂紋、邊縫的養(yǎng)護(hù)能力和技術(shù)，另一方面要關(guān)注施工控制精準(zhǔn)度，例如在天氣炎熱時施工或?qū)α芽p進(jìn)行修補(bǔ)養(yǎng)護(hù)要如何提高養(yǎng)護(hù)效果，在天氣寒冷時如何解決因天氣對施工造成的干擾；在裂縫養(yǎng)護(hù)的過程中，為了避免裂縫的二次產(chǎn)生，要做好施工前的準(zhǔn)備工作，提升路面養(yǎng)護(hù)和施工技術(shù)，利用好裂縫養(yǎng)護(hù)工具，不斷改進(jìn)裂縫清潔、烘干工藝。

因此，要真正地提升高速公路路面裂縫養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)的質(zhì)量和效果，養(yǎng)護(hù)施工人員要勇于嘗試，不斷提高路面裂縫養(yǎng)護(hù)水準(zhǔn)和施工能力，努力提升施工技術(shù)水平。

3.5 注重新材料的開發(fā)應(yīng)用

在高速公路的使用過程中，如何有效地減少路面裂縫的出現(xiàn)，其中一個關(guān)鍵的因素便是新材料的開發(fā)和應(yīng)用。新材料的開發(fā)有利于增強(qiáng)道路材料的黏合度和結(jié)合力，減少因天氣、地理環(huán)境等對道路裂縫產(chǎn)生的影響。如今隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，新材料的開發(fā)越來越成為裂縫修補(bǔ)和養(yǎng)護(hù)的重要手段，裂縫修補(bǔ)材料的進(jìn)步能夠極大地提升道路性能，減少裂縫的形成。

4 結(jié)語

高速公路路面裂縫養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)是道路交通體系的一個重要環(huán)節(jié)，因此要不斷探索路面裂縫養(yǎng)護(hù)新技術(shù)，提高路面裂縫養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)的整體水平，從而提高高速公路路面的通行能力，延長路面的使用壽命，提升公眾出行的舒適度、滿意度。