探讨高速公路路面裂缝的养护措施与施工技术

2017-04-13

四川水泥 2017年4期

(中交第四公路工程局有限公司北京 100022)

韩臻

(中交第四公路工程局有限公司北京 100022)

我国的高速公路得到了快速的发展，但由于高速公路路面的地理条件差异，养护起来存在一定难度，而高速公路路面临的危害也越发严重，甚至影响了其正常的运营。在高速公路的养护过程中，需要同时考虑路面畅通性与施工的质量与进度，因此一定要结合科学有效的养护与施工技术来实现对高速公路的养护，延长其使用寿命。

高速公路；路面裂缝；养护施工

1 导言

一个人可能没坐过飞机，可能没乘过轮船，可能没坐过高铁，但是汽车相信大家则是经常坐的。在现在的生活中汽车已经变成一种最为常见的交通工具。而这时，公路对于一个城市的交通就像血管对于人体一样重要。要是公路建设出现质量问题，就如同人体的血管出现病变，人因此会生病，而一个城市则陷入无法正常高速的运作中。但是正如人对待自己的身体一样，明明一直说着健康饮食，要好好养生，但是却从来不肯放弃吃一些垃圾食品和多做一些运动。而在对于公路建设上也是同样，要求质量高，但是落到实处，道路却常常由于质量问题而出现裂缝或者下陷的现象，我们不得不对此加以重视。

2 高速公路裂缝的种类及其产生的原因

2.1沥青路面裂缝的种类

路青路面裂缝主要包括反射裂缝、温缩裂缝和载荷裂缝等。反射裂缝一般出现在旧水泥路面改造后使用沥青路面的高速公路当中，是在使用过程中半刚性基层和原来旧水泥混凝土路面本身存在的裂缝，在荷载和高速的作用之下裂缝扩展到沥青路面，从而在路面形成裂缝。反射裂缝一般出现在温度比较低的地区，在我国北方地区的高速公路当中比较常见。

温缩裂缝是高速公路沥青路面最普遍的一种裂缝，其中横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝比较少见。沥青混合料对温度非常敏感，在温度比较高的时候，具有良好的应力松弛性特征，在其内部不会产生较大的温度应力，一般夏季不容易出现裂缝；但是到了冬季，沥青路面的松弛性会急剧下降，不能抵抗因为低温导致的应力增长，因为气温产生收缩拉应力超过其抗拉强度的时候就会产生裂缝。此外，一些地区昼夜温差比较大，沥青路面白天过度松弛，晚上低温的强烈收缩，也会导致裂缝出现。载荷裂缝是车辆载荷导致的裂缝，载荷作用会产生一种拉应力，当这种拉应力超过沥青的抗拉强度时就会产生裂缝。

2.2裂缝产生的原因

从施工的角度来看，沥青路面裂缝产生的原因比较复杂，其原因主要有以下几点。

2.2.1 材料

沥青路面裂缝的大小与基层材料的收缩性紧密相关，一般来说基层材料的收缩性越小，沥青路面裂缝就越小，这就要求在施工当中必须选择收缩性小、有透油层的基层材料，并增强基层与面层之间的黏结性，但是在实践当中要想做到这一点具有一定的难度，主要在于我国在高速公路施工当中对基层材料的选择重视程度不够。基层材料可以导致干燥收缩开裂和低温收缩开裂，前者是因为沥青混合料失去水分以后，颗粒之间的空隙减少导致开裂；后者则是因为施工时温差过大，或在冬季施工产生的收缩应力大于沥青路面的抗拉强度导致的。

2.2.2 设计

沥青路面裂缝与其结构设计密切相关，如果设计中存在问题，不可避免地会让沥青路面产生问题。结构设计的问题主要有以下几个方面：第一，结构设计不合理，一些设计单位在设计工作当中生搬硬套原来的设计方案，导致设计方案与实际施工条件不符；第二，路面、基层和底基层排水设计不合理，排水设计不科学，路基路面排水不畅等；第三，实地勘查不到位，设计内容与实际情况不符，参数不符合实际施工要求。

2.2.3 施工

在沥青路面施工当中，局部使用的路堤填料黏土土块粉碎不足，大黏土土块的存在影响到路基的压实度，压实不均匀导致使用过程中受力不均匀。此外，在路基压实的过程中，边缘压实度不够，采用暗埋式的构造物引起自身长度等方面的原因和压实方法上的原因，导致边缘位置得不到足够的压实。而施工过程中减速车道与行车道衔接段分开时，衔接段因为结构上的结合不紧密等原因，也可能出现裂缝。最后，施工当中没有合理处理半填、半控处的衔接，导致衔接之处强度、硬度等方面存在较大的差异，时间一长产生了不均匀沉降，导致裂缝发生。

2.2.4 其他

温度是导致温缩裂缝产生的主要原因，除了温差过大之外，降温速率、持续低温时间、升降温循环次数等都会导致温缩裂缝产生。此外，高速公路通行车辆的种类也会影响裂缝产生、扩大，载荷越大的车辆影响越明显，在半刚性路面上表现得最为明显。

3 高速公路路面裂缝的养护施工技术

3.1路面纵缝处理技术

高速公路路面纵缝的出现极为普遍，对其处理首先需要将裂缝中的杂质进行清除，然后进行强力清理，保证裂缝的干净，然后应用开槽灌注的技术向裂缝中注入封胶的方法进行处理。如果纵缝的长度较长，可以应用挖补法对纵缝进行处理与解决，以此保证高速公路路面结构的基本构造与安全。而在挖补的过程中需要进行逐层铣刨，并保证铣刨的深度与均匀性符合施工标准，具体的铣刨程度需要以裂缝的破坏程度而定。

3.2路面接缝处理技术

对高速公路路面进行接缝处理时，需要在结构层之间进行衔接点的设置，并在衔接点设置的过程中依据机械设备可以承受的范围进行确定。如果大型机械设备碾压不到位，可以采用中小型设备或者人工施工。路面防水层的设置与管理也是高速公路路面接缝处理的必要措施，在使用沥青接缝的过程中，需要将沥青分布均匀，使路面中的防水层与路面结构有机地结合在一起，如此可避免积水再次侵入，从而保证路面结构的稳定。

3.3铣刨范围的确定

在高速公路路面裂缝的处理过程中，铣刨范围的确定是裂缝处理的基础性要素。通常情况下，我国高速公路养护部门对路面裂缝的铣刨本着宁大勿小的原则，因为沉降会使路面的纵横坡发生一定程度的变化，如此可以通过对高速中的行车道、超车道以及中央隔离带四条总线进行测量，然后测量出相应的比重确定出最小的维修长度与施工范围。

3.4合理铺设封层

在进行封层的铺设过程中，需要针对不同封层进行相应的乳化沥青喷洒工作，喷洒结束后需要进行集料的覆盖与压实，而改善路面的防滑阻力或者用作无载荷型裂缝的路面封层，可以有效提升封层的质量。此外，对于雾封层的铺设可以采用少量清水进行慢凝乳化沥青的稀释，并将其向表面的空隙与细小的裂缝中进行灌入，从而提升封层的质量。

3.5及时开展路面养护

高速公路的车流量与载荷量通常较大，路面裂缝的出现极为普遍，因此，保证路面养护的及时开展是保证高速公路正常运营的必要条件。高速公路各相关部门需要协同合作，针对具体的气候条件、地质情况、地下水态势进行充分的掌握与分析，并提前做好应对措施，一旦高速公路路面裂缝出现，可以及时采取有效处理措施进行修补，以保证高速公路路面的平整性与稳固性。