公路工程路面裂缝及养护技术

李军

【摘 要】裂缝是公路路面常见的病害形式之一，也是引起路面病害发展的重要因素。文章对公路工程路面裂缝的类型进行了总结和分析，并结合工程实例，对该路段路面的养护措施进行了分析，从根本上提高路面的质量。

【关键词】公路工程；半刚性路面；裂缝；养护

1 公路工程路面裂缝类型分析

作为公路路面损坏最常见的病害，一般从形态上将路面裂缝分为4类：横向裂缝、纵向裂缝、块状裂缝与龟裂。以上裂缝在对路面结构产生破坏的同时，还将对路面整体承载能力、行驶功能及行車安全造成严重影响。为此，本文对公路半刚性路面裂缝做了以下分析。

1.1 横向裂缝

垂直于道路中线的裂缝被称为横向裂缝，通常存在若干支缝。产生此类裂缝的主要原因包括2点：第一，因基层收缩开裂，导致面层开裂，进行出现反射裂缝；第二，温度骤降或很低，也就是温宿裂缝。

（1）反射裂缝。强度、刚度大及变形能力差为半刚性基层材料的主要特点，此类材料在温度、湿度发生极大改变的情况下，将产生开裂等问题。基层开裂过程中，当面层和基层之间连接紧密，面层可提供一定约束能力，这种情况下在沥青面层内部将出现一定拉应力与拉应变，并与行车荷载出现的应力充分结合，沥青层与基层裂缝对应部位则会出现底部开裂问题，当具有较薄面层时，从下到上裂缝将向面层表面发展，最终产生反射裂缝。

（2）温缩裂缝。低温收缩裂缝与温度疲劳裂缝为温缩裂缝的主要类型。低温收缩裂缝产生的原因为半刚性路面面层温度很低或温度骤降致使路面面层温度梯度产生极大变化，相比材料抗拉强度，如温度应力较高时，则极易出现裂缝。温度疲劳裂缝主要是因为温度重复升高与降低产生的。

1.2 纵向裂缝

平行于道路中线的裂缝被称为纵向裂缝，同时可能出现多根支缝。因压实度不足，半填半挖及高填方道路路基常常会产生不均匀沉降问题，进而造成纵向裂缝的出现。在加宽道路施工中，如处理不好新旧路基结合位置，则极易产生纵向裂缝。通常以上2类纵向裂缝都具有较长的长度，其深度从路面表面直达路基深处，具有极大的危害性。其类型包括以下几种：

沉降裂缝：路面开裂因路基不均匀沉降造成的裂缝被称作沉降裂缝。

搭接裂缝：纵向、横向为搭接裂缝的主要形式。因路面宽度大，高速公路路面通常选取分幅的方式进行摊铺作业。接缝时可选取冷、热两种接缝形式。

1.3 块状裂缝

块状裂缝是指裂缝具有0.3到3米间距、0.1到10平方米面积。作为半刚性路面的重要病害之一，块状裂缝一般出现于通车时间长的道路。基层、面层强度不足为造成块状裂缝的直接原因。

1.4 龟裂

路面局部位置出现与龟纹相似的裂缝被称为龟裂，龟裂通常与沉陷、唧浆同时出现。在重复荷载下路面结构往往存在疲劳损坏，龟裂为路面结构强度较低的表现形式。其发展初期裂缝以相互交错的形式展现，随着时间的推移，裂缝可发展为多边形裂块。与此同时，龟裂也可能出现于路面整体强度极高的情况下。

2 路面养护技术的应用

某公路工程总长度为7.319千米，52米为路幅宽度，属于双向六车道。伴随交通量的增加，特别是在重型车、超限、超载车辆长期作用下，路面病害现象极为严重，特别是裂缝问题，存在于多个路段，对公路服务水平造成严重影响。在全面检测本路段相关技术资料的前提下，提出了“白加黑”的养护措施，在原有的刚性路面的基础上铺沥青罩面。

2.1 局部处理

（1）处置方法

灌缝：灌缝方式一般用于修补线状裂缝。沥青管缝机、高压热空气吹风机等为灌缝的主要机械。沥青、乳化沥青等为沥青路面灌缝的材料。

挖补处理：修补块状裂缝及龟裂时，需根据坑槽实施修补，也就是将路面结构损坏位置挖除，随后进行相应级配沥青混凝土填补、压实。

（2）设计方案

根据工程建设需求，本工程对修补线状裂缝与面状裂缝提供了指导性方案。路面实际病害情况可对填缝机械、工艺与开槽参数合理确定。通常填缝料选取热沥青与克莱福密封胶。如线状裂缝较为细小、灌入难度大，则可将一条凹槽开设于裂缝上，防止拉压力与交通荷载过分作用于填缝材料，通常情况下以U形作为开槽类型。如温缩、干缩导致路面基层出现纵、横裂缝，且宽度小于6毫米，需彻底清理干净缝隙，并通过压缩空气将其尘土吹走，随后选取灌缝撒料方式对裂缝加以处理，材料为热沥青与乳化沥青。如裂缝宽度大于6毫米，则可将存于裂缝内的杂质清理干净，并进行开槽填缝，并通过压缩空气顺着裂缝开槽位置吹净，随后选取材料进行填筑、压实与密封，材料包括：砂粒式沥青混合料与细粒式沥青混合料。

2.2 改善罩面层性能

普通型罩面、防水型罩面与抗滑层罩面为沥青路面罩面的主要类型。改善罩面层性能主要是为了提高罩面层的自身性能变形能力和抗拉强度。沥青罩面层应具有足够的变形能力以消散行车荷载产生的应力，但为了避免出现车辙，其变形能力也不应过大。該公路罩面厚度通常为4到5厘米；交通量大、重型车辆多的路段其封层厚度可定为1厘米，交通量适中路段封层厚度可定为0.7厘米，一般情况下高等级公路抗滑层厚度必须在4厘米以上。对于该路段，采用了0.7厘米的罩面封层。

2.3 设置中间夹层

设置中间夹层措施包括多种，应用较多的是SAMI层和土工织物夹层。中间夹层的力学性能在很大程度上影响了旧路面与沥青罩面之间的性能，粘结性的好坏对于罩面结构的稳定性、承载能力和使用寿命也有很大的影响。

（1）SAMI中间夹层

狭义的SAMI是指沥青橡胶薄层，广义的定义是指应变吸收薄膜。沥青在加入到橡胶粉以后，沥青的力学性能会发生根本的变化，软化点会提高，针入度会降低，从而提高其回弹性能。在SAMI配置的过程中，不仅要对水平方面的应力进行考虑，而且要有足够的时间将竖向荷载进行传递，从而减少变形。

（2）土工织物夹层

土工织物夹层主要是有土工材料和沥青构成。沥青是其中一项重要的组成成分，而且对夹层的性能有着重要的影响。可以应用改性聚合物沥青，这样能更好的提高效果，而且能有效的降低成本，特别是在一些特殊条件下，比如说特别寒冷的地方，加入改性沥青能更好的提高抗冻性。同时，土工织物在其上下都有会沥青的存在，能有效确保旧路面板与罩面层的有效衔接。

2.4 设置防裂结构层

防裂结构层主要是级配碎石或沥青碎石，沥青碎石主要是有利于基层水的排除，对半刚性基层的反射裂缝能起到很好的预防作用。级配碎石，主要是为了减少沥青路面的反射裂缝和提高强度，而且减少项目的投资。

3 结束语

综上所述，随着社会主义市场经济发展速度的不断提升，人们越来越关注公路建设质量与安全问题，这种情况下，“白加黑”路面养护能有效的提高路面的养护效果，值得进一步推广。

【参考文献】

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[责任编辑：朱丽娜]