高速公路沥青路面裂缝原因及预养护对策分析

宋领先

摘  要：在中国公路施工中，沥青路面是一个十分普遍的路基构造形态。如何在最佳养护时期以中投人最小的投资降低成本，并有效增长高速沥青路面的寿命，以促进高速沥青路面优异的路用特性，是重要研究内容。所谓预防性保护，也就是指在道路沥青路面结构尚未处于较好承载能力的条件下，有效修复处理了道路表面的轻微病害。通过对公路实施预防性维护，可以对道路病害的进展速率产生有效降低的影响，也可以有效防止功能性病害转化为结构性病害，同时可以对路面维护实施的时间产生有效推迟影响，从而可以保证高速公路路用性能、延长使用寿命及节省养护资金。

关键词：高速公路;沥青路面;养护

一、高速公路沥青路面预养护的意义

节约成本。路面出现严重的损坏后再进行修复，不仅会消耗大量资源，还会投入大量资金。而预防性养护避免了此种情况的发生，在路面有微小病害时就及时地进行处理，防止病害进一步扩展最后导致路面结构失稳而破坏。提高性能。在路面使用功能降低到预防性养护临界点之前，对路面采取相应的预防性养护措施，不仅可以延长路面的运营期限，还可以大幅度提升路面的整体状况。缓解交通。通常情况下，路面中后期病害复杂多样，导致维修工作量大，维修难度大，维修过程中对交通干扰大。预防性养护过程简单、难度低、能最大限度地减少对交通的干扰。因此，为了延长高速公路的运营时间、提高路面性能、减少车辆通行时间、降低路面后期大修成本，就需要在路面结构未破坏之前选择合适的措施。综合考虑社会、经济、环境和技术条件，制定科学完善的路面预养护方案。

二、高速公路沥青路面裂缝原因

（一）温度裂缝

一旦天气条件不好，很易引起道路裂缝病害。同时由于天气的改变，沥青道路的荷载也会变化。而道路的施工由于昼夜温差很大，基础温度与表面气温差异，形成了不同的应力方向。低温状态时，沥青路面硬度较好，但刚性增强致使抗变形能力减弱;而气温减少后由于基层束缚了沥青面层，难以实现有效的减少。相应于道路抗拉力上限值，当实际的收缩拉内部应力达到上限值时会开裂产生，大多是横向间隔性开裂。但如果道路的运营环境条件不好，还会形成纵向开裂。裂缝先在表层出现，再延伸至路面下部。

（二）荷载裂缝

荷载性开裂主要是指汽车的负载形成的开裂，由于车辆的负载作用持续时间比较强，使得沥青表面承受了长时间的负荷，对结构层地面产生拉应力而逐渐积累。超过疲劳强度的情况下，底面开裂延伸至表面。荷载裂缝的内部原因是道路的不良构造，以及施工时使用材料性能缺陷。

（三）横、纵向裂缝

横向缝隙的分布与中心线垂直，各处裂隙宽度分布很规则，但是存在差异，缝隙由相同的间隔而产生。由于现场温度变化和沥青表面抗裂特性的变化，会改变裂隙间隔。纵向裂缝的趋势分布平行于行车方向，但断裂的长宽也有一定区别。断裂处有相对较小的荷载，一般横纵断裂的长度约为5-10mm，以单条裂缝居多。具体的成因是路基的压实度不同，路基边缘处的水会对其造成侵蚀，大气和车辆荷载都会造成路面开裂。

二、高速公路沥青路面裂缝防治措施

（一）拌和沥青混合料并进行运输控制

各类集料的堆放地应注意合理分类，并做好科学配制和测试，一般沥青的预热温度为150C-170C，对集料颗粒的加热温度为160°C-180°C。对混合料的拌和工作，要确保达到一定温度要求，方可将混合料拌和均匀。沥青混料的运输控制可选用较大吨位的货运车辆，但汽车要易于保温，较大吨位的汽车保证在一点五t以上。特别是在运距远和温度较低的情况下，更不能采用较小吨位的汽车，在运输过程中覆盖沥青混料时，可将小海羊夹在双层遮篷中，在车厢内固定并使运输的道路平整，在运输过程中司机也应尽可能保证正常驾驶，使公路运输中的碰撞量减小。

（二）控制沥青混合料摊铺和碾压过程

对沥青或混料沥青摊铺来说，通过混合料摊铺车速的控制系统，能使混合料摊铺过程持续，保持稳定的混合料摊铺车速，从而提高摊铺机的能力，提高运输汽车的数量与吨位，并实现碾压机具的配备合理性，对混合料摊铺车速加以控制，确保摊铺机持续、平稳地混料摊铺。通常摊铺速度不能超过3m/min。沥青混合料的压实应控制碾压温度，保证碾压质量达标。如果温度较高，碾压遍数可减少。气温较低，如果碾压过程中存在障碍，道路的不均匀度就会增加，因此尽量将压实温度控制为120C-140C，在沥青路面的振幅约为0.4-0.8mm，以确保碾压速率的最大化和碾压遍数的降低，进而使碾压效率提高。

（三）注重预防性养护和定期检测

加强对道路的定期检查，应从多渠道获取路面数据。利用道路工程的各种数据实现道路裂缝的有效管理。同时技术人员还要对道路的损坏状况进行监测，道路检测的监控管理可以使道路的监测有效性得以提高，对道路的弯度、平顺性等状况要全面考虑，从而提升路面的检测水平。

三、预防性养护技术在沥青路面养护中的运用

1.微表处养护技术

所谓的微表处养护技术，也就是指先按配比补充混凝土添加剂、水泥、填料、聚合物乳化沥青等，然后再使用专业的施工机具在原道路上均匀地摊重铺混凝土料。在机场跑道、城市交通干道等主要路面中，往往都会采用微表处养护技术。通过采用微表处养护技术，既可以有效处理较轻度的轨辙病害，促进了沥青路面对建筑结构防水性能、抗滑性能的改善，也可以对沥青老化、道路松散等产生有效防治功能，从而促进了道路使用寿命的延续。

2.雾封层养护技术

所谓的雾封层保护技术，也就是指使用专门装置在现有沥青路面上，均匀地涂抹特殊的路面保护剂和乳化沥青等稀释物质的一项技术。雾封层保护技术的建设周期较短，虽然对外开放速度快，但不能过大影响高速公路的正常运作。

将乳化沥青稀释物以及特有的道路保护剂利用专门装置，均匀地涂抹于现有沥青混凝土道路上的养护技术。该技术进展较快，在施工后的三h以内便可完全开放道路，并没有对道路的正常运营状况形成重大影响。而通过利用水雾封层保护技术，首先，可以有效防止旧道路上出现雨水损坏现象，可以促进旧道路防水特性的改善;其次，通过使用封层材料，可以有效地增强集料颗粒与沥青面層间的黏结能力，可以对旧沥青混凝土道路的耐久性产生有效防护功能;再次，通过使用封层材料，可以对表面缝隙及道路的细小裂隙加以合理填充，因而可以有效防止和降低旧道路裂纹的形成。通过使用雾封层养护技术，能够对道路病害延缓4年，因而促进了沥青路面耐久寿命的增长。但是，雾封层养护技术也存在自身缺点，如封层料的寿命并不能很长久，路面抗滑能力不高等。

结论

为了合理延长公路的使用寿命，政府必须要对公路沥青路面实施合理的预防性保护。文章先是对道路沥青路面的几个典型病害做出了详尽介绍，继而给出了几个比较常用的预防性维护技术，以期对施工单位的预防性养护施工起到一定的借鉴作用。

参考文献

[1]常见路面反射裂缝处治措施分析与评价[J]. 崔晟东.  北方交通. 2020（03）

[2]高速公路沥青路面裂缝修补技术探讨[J]. 章立辰，罗伟.  科学技术创新. 2018（28）