公路路面裂缝产生原因及治理对策探究

宋 敏

（邳州市交通工程有限公司，江苏 邳州 221300）

对于公路工程建设项目来说，路面的施工质量会对道路功能和作用的正常发挥产生一定影响。在具体施工过程中由于受到诸多因素的影响，会导致路面出现裂缝问题，路面裂缝不仅会在一定程度上影响行车舒适性和行车安全，而且路面积水会通过裂缝渗入到路基中，从而严重破坏路基的正常结构，容易引起路面沉降或路面坍塌的严重后果。因此，在公路路面施工中，需要严格控制路面施工质量，合理应用各项施工技术，将路面裂缝问题当作重点关注内容，最大程度避免后期使用过程中出现裂缝现象。

1 公路路面常见裂缝类型及危害

1.1 公路路面常见裂缝类型

公路路面裂缝的类型主要可以分为以下几种：（1）纵向裂缝。通常情况下，在公路的边缘位置经常会出现纵向裂缝，纵向裂缝与公路的延伸方向相同，所以被叫作纵向裂缝，此种裂缝对公路整体质量产生的影响比较大，对公路路基结构造成不同程度的破坏，从而引发沉降问题。（2）不规则裂缝。此种裂缝比较散乱，没有规律可循，导致这种裂缝产生的原因主要是温度发生变化。（3）网状裂缝。在公路路面中，此种类型的裂缝表现为网格状，主要是长期受到路面行驶车辆的压力而形成，这种裂缝刚出现时的数量较少，表现为纵向状态，并且相互之间交叉在一起，随着时间的推移逐渐演化为网格状裂缝。（4）横向裂缝。这种裂缝和纵向裂缝相反，它经常出现在路面中间，和公路的延伸方向保持垂直，主要是长期承受超负荷的压力和温度变化的影响而产生。（5）温度疲劳裂缝。一般来说，在日照强烈和温差较大的地区容易发生温度疲劳裂缝现象，这种裂缝在一年四季都有可能出现，南方非冰冻地区和北方冰冻地区的道路都有可能会产生温度疲劳裂缝。当裂缝处有外部环境的水分渗入之后，会导致结构层材料加速老化，再加上车辆给路面施加的压力，会对路面结构强度造成严重影响，从而使得路面的使用寿命进一步缩短，相应地路面维修和养护费用也会增加。对于等级比较高的路面来说，后续的维修和加铺层施工会对正常的车辆通行造成不利影响，可能会出现诸多不良安全隐患，引发交通事故，对行车安全产生威胁，甚至还会产生巨大的经济损失。

1.2 公路路面裂缝的危害

随着社会经济的不断发展，我国城市化建设进程也在不断加快，在实际发展过程中对交通道路进行了改进和优化，以往使用的水泥道路路面逐渐被沥青混凝土材料所替代。沥青混凝土是一种新型材料，在公路建设中发挥着十分重要的作用，将其作为公路路面施工材料不仅可以进一步提升公路的坚固性和耐磨性，同时也能使公路变得更加具有张力，从而对于车辆的平稳行驶有很大帮助。但由于沥青和沥青混合物材料自身特征以及各种外界因素的影响，容易使公路在以后的使用过程中出现裂缝问题。裂缝刚出现时并不会造成太大危害，所以不容易引起人们的重视，但随着时间的推移，长期受到风吹雨淋的影响，在很大程度上会降低公路路基的强度，裂缝也会不断发展扩大，从而对路面造成的破坏越来越大，公路的使用寿命就会缩减，并且为行驶车辆带来巨大安全隐患，容易引发交通安全事故，从而造成经济损失，所以我们需要加强对公路路面裂缝的重视，确保及时发现裂缝问题，并及时采取有效的防护措施。

2 公路路面裂缝产生的原因

2.1 施工材料质量影响

在公路路面和路基施工中应用的施工材料大多是由几种不同的原材料混合而成，这些原材料可以分为固态、液态和气态等几种不同形态，在相互融合的过程中相互之间会产生一定的作用力，最后得到的结合材料的体积就会因此而变小。当融合材料形成之后，需要一定的时间进行冷却，而水物质会对材料冷却过程产生较大程度的影响，主要原因是水分自身具备扩张能力和冷冻能力，公路底层的水发生蒸发现象时，那么施工材料当中的水分也会跟着蒸发，从而导致表层的水层发生一定变化，其厚度降低，缩短了颗粒之间的距离，提高了分子的力量，路面体积的收缩速度也会随之加快，从而对路基结构的稳定性造成严重破坏，使得基层材料出现收缩现象，从底层形成裂缝作用力，受到作用力的影响裂缝开始由下而上形成，最后发展到公路路面，从而形成路面裂缝。

2.2 温度变化影响

因为混凝土自身的内外温差较大，在公路路面施工过程中就容易因为这种温差现象而导致裂缝问题的发生。比如，混凝土中的水分会在一定程度上受到昼夜温差的影响，并且影响程度的大小会随着季节的变化而变化，当受到的影响比较大时就会发生变冷结冰现象，从而使混凝土的体积发生膨胀导致裂缝的产生。由于混凝土表面温度变化较大，内部的温度又无法散发出来，导致内外温差形成，从而引起裂缝现象。当混凝土遭遇到高温的情况时，内部的水分会快速蒸发，严重破坏混凝土的牢固性，也会导致裂缝出现。

2.3 材料配比不合理

如果路面施工材料选择不当，会对公路路面整体质量造成严重影响。在路面施工材料的选择过程中，对材料质量缺乏重视，采购的材料质量不符合相关要求标准，就会影响路面施工质量和施工安全，比如选用的混凝土材料自身配比缺乏合理性，在后续使用过程中就有可能导致裂缝现象的发生。由于不合理的材料比例分配，再加上材料自身质量存在问题，不具备较好的吸附力，使得混凝土内部杂质数量增多，就会为裂缝的形成创造有利条件。此外，在实际施工过程中由于人为失误或是搅拌设备故障等也会对混凝土的质量造成影响，导致实际施工要求无法被满足，从而产生裂缝现象。

2.4 路面结构层的影响

比如土基、基层和沥青面层厚度的影响，与沥青稳定碎石和级配碎石这类的柔性基层相比，半刚性基层和沥青面层的附着粘结性能要差一些，从而对横向裂缝产生的影响也大一些。由于沥青面层和基层的附着性能不好，会导致面层有可能出现一定程度的自由收缩变形，无法充分发挥出混合料的应力松弛性，温度应力也很难传递到基层中，不断在面层内部累积，从而引起干裂现象。

2.5 施工工艺的局限

在公路路面具体施工设计阶段，如果采取的施工工艺比较落后，不符合实际施工要求，那么就容易对公路路面施工质量造成严重影响。一般情况下，由于施工工艺落后而导致路面出现裂缝问题的情况主要可以分为下面几种：（1）路面摊铺工艺和混凝土拌合工艺不够科学，或者是采用的材料质量不合格。如果施工人员无法熟练掌握路面摊铺技术，在混凝土拌合过程中时间把握不准确，就会让路面整体施工质量无法得到保障，容易出现表面脱皮或剥落的不良现象，继而引发裂缝问题。（2）在具体施工过程中，施工人员没有严格按照施工标准开展路面施工作业，导致一部分路面混合料出现离析现象，从而引起渗水问题，导致路面裂缝胀裂的速度进一步加快，产生裂缝。（3）在施工过程中使用的施工机械设备比较落后，没有及时更新换代，给公路施工时加大了难度系数，混合材料的拌合均匀程度、路面的压实度等就会受到很大影响容易，导致路面裂缝的出现。

3 公路路面裂缝的治理对策

3.1 优化材料配比

对于公路路面施工作业来说，原材料的拌合质量会影响水泥混凝土的正常功能，所以需要加强对材料拌合过程的控制。首先，要严格控制搅拌的温度和时间，做到科学调配，从而确保水泥混凝土具有较高的质量。其次，优化混凝土配合比设计，应保证各种材料的混合比符合相关标准要求，如果无法满足具体施工要求就需要反复调配，直到可以实现平衡供应物料为止。最后，还需要充分结合配比参数进行拌合，在具体拌合过程中要合理调整骨料含水量，使其能够满足公路路面施工质量要求。另外，还需要严格控制混合料搅拌时间，避免时间过长发生氧化现象，防止对混合材料的质量产生不良影响。

3.2 控制温度变化

温度裂缝在公路路面中比较常见，针对此种裂缝进行防治，需要严格控制混凝土施工过程中的温度，防止出现温差过大的现象，比如降低混凝土自身的发热量，在具体施工过程中选用水化热反应不强的水泥，从而实现合理控制温度的目的。另外，施工人员还要以应力场的具体分布情况为依据，确定具体施工范围，确保选用的混凝土可以与应力场相适应。严格控制混凝土在入仓时的温度，公路工程需要的混凝土数量较大，混凝土的拌制作业一般是在距离施工现场较远的地方进行，所以需要将拌制好的混凝土运输到施工现场，在运输过程中要严格控制混凝土自身温度，提高混凝土的散热效率，最大程度防止出现温度裂缝问题。

3.3 合理应用裂缝处理技术

在沥青公路路面的裂缝处理工作中，比较常用的一种修补方法是灌油修补法，具体操作流程如下：首先要对裂缝展开清洁工作，然后在路面裂缝中灌入经过加热处理的沥青油，并确保将沥青油灌入到裂纹深处，最后将溢出路面的沥青油清理干净。可以采用乳化沥青进行灌缝处理工作，这样能够收获更加理想的效果。还可以在进行灌缝之前，将缝壁用液化气加热，等到呈现粘性状态之后再把沥青油喷抹到缝隙之中，然后用布热砂或石屑来保护缝口表面。如果裂缝过于狭小，影响正常的灌缝处理，就需要利用相应的工具进行拓宽，然后再进行灌缝工作。另外，还可以使用嵌缝封堵法进行裂缝处理，具体操作流程如下：使用合适的工具沿着裂缝凿槽，然后在凿好的槽中加入塑性或刚性防水材料，将路面裂缝封堵。嵌缝封堵法比较常用的嵌缝材料一般有丁基橡胶、聚氯乙烯胶泥、塑料油膏和聚合物水泥砂浆等。

3.4 做好路面保养工作

为了有效防止公路路面出现裂缝问题，当路面施工作业完成后，需要做好路面的养护管理工作。在公路路面养护工作中，需要将混凝土水化作用作为重点关注内容，这样做的原因是水化作用可以让混凝土内部的热量集中释放出来，从而加大裂缝问题出现的可能性。当公路路面摊铺作业完成后，由于路面结构的稳定性还不够高，相对来说比较脆弱，所以需要适当的为路面洒水，也可以选择合适的覆盖物将路面盖住，起到保温的作用，进一步提升路面裂缝的防治工作效果。另外，还可以采用密封性较好的薄膜进行养护，用此种薄膜将表面敞露的部分进行严密覆盖，确保混凝土在不失水的情况下得到较好的养护效果，有效防止公路路面出现裂缝现象。

3.5 做好路面排水工作

当外部环境的水分渗入到裂缝后，会导致结构层材料加速老化，再加上行驶车辆给路面施加的压力，会对路面结构强度造成严重影响，并且还可能引起路基沉降问题，对行车安全产生巨大威胁。因此，在平时的维修养护工作中还应加强对路面排水的重视。应根据道路积水情况选择合适的排水设施，在排水设施的安装过程中，应正确掌握施工要求，在软土地基中竖向安装排水设施，或者在地基旁边安装排水板，有利于及时将积水排出，避免积水渗透到地基中，对地基自身的承载能力和强度造成不良影响。相关施工人员需要加强对排水板和排水设施重要性的认识，在安装过程中严格遵守相关要求标准，为路基施工质量打下坚实的基础，从而有效避免裂缝问题的发生。

3.6 应用新型混凝土材料

近年来，我国社会经济和科学技术都获得快速发展，随着科学技术的不断发展，相继出现了诸多新型材料和新型技术，可以在公路路面施工过程合理应用这些新型材料、新型技术和新型设备。当前阶段，在市场中出现了一种新型的混凝土材料，这种混凝土是商品混凝土。此种混凝土与现场搅拌混凝土相比具有很好的应用优势，它是由专业的企业生产，生产过程采用的都是新型设备，具有十分精确的配比，搅拌过程也十分均匀，其质量可以得到有效保证，在路面施工过程中应用此种混凝土材料可以很好地预防温差裂缝的形成。

4 沥青混凝土路面裂缝预防的实践案例

4.1 案例简介

某公路建设工程全长9.473km，其中某路段为软土地基，路基宽度为26.4m，此路段的路面施工周期为三个月，路面施工材料选用的是改性沥青混凝土、沥青混凝土和水泥稳定级配碎石等。为了更好地预防路面出现裂缝问题，在具体施工过程中对沥青混凝土配合比、路基施工和路面施工等环节进行了优化，通过对后续通车运行过程的观察，发现路面裂缝问题发生的概率大大降低。

4.2 路面裂缝预防施工

（1）在公路工程施工之前，组织工作人员前往施工现场开展勘察工作，全面了解施工现场的地质环境和水文条件等情况，将得到的数据信息作为设计工作的依据，从而制定出一套科学的施工方案。由于本路段是软土地基，所以对地基的强度和稳定进行了计算，通过分析最后决定采用换填垫层方法对软土地基进行加固。（2）在施工作业开始之前，根据设计规范要求选择具有良好稳定性的级配碎石作为路基的填筑材料，能够有效满足具体施工的需要，并严格遵循相关技术要求开展具体填筑工作，取得了十分理想的填筑效果，当填筑工作完成后使用压路机进行反复压实，从而让软土地基的强度得到进一步提升。（3）为了保证摊铺作业的稳定性和连续性，本项目同时使用两台型号一致的摊铺机进行沥青混凝土的摊铺作业，并在摊铺机上配备了初步压实、厚度调节和自动找平设备。为了防止出现混合料粘附在熨平板上面的问题，在摊铺作业开始之前还对混合料进行了半个小时的预热处理。

5 结束语

综上所述，在公路路面施工过程中容易出现裂缝问题，一旦出现裂缝就会对路面施工质量造成严重影响，随着时间的推移，裂缝问题还会逐渐发展严重，从而引发沉降和坍塌等现象。要想最大程度预防裂缝问题，需要严格控制施工材料质量，并加强对施工过程的监督，确保公路工程的施工质量能够满足相关建设要求。如果路面已经出现了裂缝问题，需要全面分析裂缝产生的原因，并及时采取合适的裂缝治理技术进行处理。随着科学技术的快速发展，为沥青路面的修补工作提供了更多的方案，应根据实际情况制定一套科学合理的裂缝修补方案，以求获得最为理想的修补效果。