高速公路瀝青路面裂縫的預防性處治

湯 崗 鋒

(中交第一公路勘察設計研究院有限公司，陜西 西安 710075)

高速公路瀝青路面裂縫的預防性處治

湯 崗 鋒

(中交第一公路勘察設計研究院有限公司，陜西 西安 710075)

通過分析公路瀝青路面裂縫的形成機理、危害及裂縫的種類、產生原因，從某高速公路養護工程實際應用的角度提出有針對性的裂縫處治措施，為公路路面工程養護提供借鑒。

公路，瀝青路面，裂縫，養護，對策

1 裂縫主要類型及表現形式

瀝青路面的裂縫表現形式是多種多樣的，最典型的表現為：橫向裂縫、縱向裂縫、網狀裂縫等。

1.1 橫向裂縫

形狀主要表現為與路中心線基本垂直，裂縫間距一般在15 m～25 m之間，根據裂縫嚴重程度的不同，裂縫寬度基本在0.3 cm～2 cm范圍內，有的裂縫貫穿整個路面，有的貫穿部分車道，裂縫彎彎曲曲，嚴重的橫向裂縫會導致裂縫兩側路面凹凸不平，行車有明顯的不適感，同時會伴有嚴重的支縫或唧泥病害。

1.2 縱向裂縫

縱向裂縫走向基本與行車道平行，裂縫長度和寬度不一，大多都發生在填方路基或半填半挖路基段。嚴重的縱向裂縫同時會有多條裂縫平行出現，裂縫間距一般1 m～2 m，并且縱縫間容易形成縱向帶狀路面沉陷病害，影響路基的穩定性及行車舒適性。

1.3 網狀裂縫

網狀裂縫主要表現為縱橫向交叉裂縫、網裂、龜裂等病害，網狀裂縫會將面層分隔成若干多邊形的小塊狀，一般縫寬2 mm以上，裂縫面積一般大于1 m2。網狀裂縫如不及時處理隨著雨水及車輛荷載的反復作用極易導致瀝青路面局部松散或坑槽，嚴重影響瀝青路面的整體強度。

2 裂縫形成的主要原因

以下結合以往工程實踐，對常見的幾種類型裂縫成因分析如下。

2.1 橫向裂縫產生原因

1)瀝青面層以及基層材料由于溫度變化而引起的自身溫縮開裂以及受車輛荷載反復作用產生的疲勞開裂裂縫；2)路面養護或管線開挖施工時，由于施工縫未處理好，新舊瀝青粘結不良而引起的路面開裂裂縫；3)橋梁、涵洞或通道兩側搭板剛柔結合部位由于材料溫縮量不同或橋頭路基不均勻沉降而產生的橫向裂縫。

2.2 縱向裂縫產生原因

1)縱向裂縫一般是由于路基施工時，特別是高填方路基，路基填方材料不均勻或達不到規范要求，而導致路基出現不均勻的自然沉降，從而使路面出現縱向裂縫。縱向裂縫如不及時處治，將導致雨水滲入路基內部，影響路基的穩定性和承載力。2)瀝青路面面層或基層施工時，路面攤鋪施工接縫處易產生縱向施工縫，如不對施工接縫進行路面結構層搭接處理，以及不進行瀝青面層冷接縫處理，將導致路面出現縱向裂縫。 3)公路路基加寬改造時，由于新老路基壓實度不均勻或新拼寬路基與老路基銜接不當，導致新加寬側路基出現工后沉降，在路面表面產生縱向裂縫。

2.3 網狀裂縫產生原因

1)瀝青面層使用年限較長，瀝青老化，在車輛荷載反復作用下，路面局部結構性破壞，整體強度迅速減弱，首先出現面層網狀裂縫，在行車荷載及雨水的反復作用下，使病害逐漸加劇，病害發展至基層，從而產生龜裂唧泥病害。2)由于局部路基或基層結構壓實不足或強度較低等原因，導致路面結構在行車荷載的反復作用下首先產生局部沉陷后，從而使得路面上面層首先開裂而產生的網狀、塊狀、不規則的網狀疲勞裂縫。3)縱向裂縫及橫向裂縫較集中路段，由于在車輛重復荷載作用下，縱、橫向裂縫發展密集而且連通起來而形成的網狀裂縫。4)行車荷載重復作用下引起的疲勞裂縫。

3 裂縫對路面的危害

如果路面裂縫得不到及時有效的處治，將會隨著時間的推移，裂縫寬度將逐漸增大，在路表水的作用下，裂縫縫隙內將存在明顯的自由水，并且將很快下滲至路面結構內部、基層底部甚至上路床等部位而無法排出，在大量行車荷載反復作用下，積水在路面結構內部將產生很大的水壓力，會逐漸沖刷掏空路面結構，出現路面唧漿、坑槽以及路面沉陷等病害，最終將導致路面很快產生結構性破壞，使道路結構逐漸喪失承載能力。所以裂縫病害如得不到及時治理，對瀝青路面結構強度及穩定形成一種潛在的危害，也極大地縮短了道路的服務壽命，設計服務15年的高速公路路面，可能使用幾年就需要一次大修。綜上所述，裂縫預防性養護對路面病害發展、延長路面壽命至關重要。

4 瀝青路面裂縫處治工程實例

4.1 項目簡介

該公路于2008年10月建成通車，至今已運營5年，現有路面病害以橫向裂縫最為突出無其他明顯路面病害，原路面結構為：

上面層：4 cm細粒式瀝青混凝土(AC-13Ⅰ)；

中面層：5 cm中粒式瀝青混凝土(AC-20Ⅰ)；

下面層：6 cm粗粒式瀝青混凝土(AC-25Ⅱ)；

基層：36 cm水泥穩定碎石；

底基層：20水泥石灰穩定土；

橫向裂縫典型病害如圖1所示。

4.2 抗裂貼主要作用

4.2.1 加筋作用

抗裂貼使用的是高強度耐高溫織物，具有較大抗拉強度，能有效抵抗層間裂縫處拉應力，限制裂縫寬度發展，起到了加筋的作用，提高了瀝青路面局部結構層的抗拉強度。

4.2.2 消能緩沖作用

抗裂貼中的聚合物是具有一定粘彈性的材料，并有良好的低溫柔韌性，鋪設在瀝青面層間的裂縫上部位置，能夠將車輪對路面產生的壓應力，通過層間的抗裂貼進行應力分散，在上、下瀝青面層之間受力區域形成緩沖帶，使此處應力逐步減小，減少應力集中對瀝青面層裂縫的沖擊破壞，從而有效地延緩裂縫的發展及反射，延長路面的壽命。抗裂貼的消能緩沖示意圖見圖2。

4.2.3 隔水防滲作用

抗裂貼鋪設在層間裂縫表面，形成一個完整的隔水防滲層，可隔斷雨雪水下滲路徑，從而減少裂縫位置的路面水損害。

4.3 病害處治措施

本項目為預防性養護微表處罩面工程，為了給罩面層提供一個穩定而平整的下承層，保證現有路面橫向裂縫不反射至罩面層，在罩面之前采用人工調查方法對路面裂縫進行了詳細調查，并根據現場病害嚴重程度、病害類型、病害發展趨勢等方面提出裂縫的處治措施。

4.3.1 輕微裂縫

病害特征：裂縫較細、裂縫壁無散落或有輕微散落，無支縫或有少量支縫，裂縫寬度在5 mm以內，病害無發展趨勢。

處治方案：首先由人工在每處裂縫處用粉筆勾勒出裂縫的走向及位置，再采用擴縫機沿裂縫進行擴縫，擴縫寬度結合裂縫現場實際寬度確定，并應至少保證1 cm，擴縫后采用高強度人工鼓風機將擴縫后縫內的灰塵及碎料清理干凈，再采用灌縫機及時進行灌縫，本工程灌縫材料采用密封膠。

4.3.2 嚴重裂縫

病害特征：縫寬、裂縫壁有散落、有支縫，裂縫寬度大于5 mm。

處治方案：根據裂縫深度沿裂縫外輪廓并于車道垂直方向銑刨病害范圍內的上面層、中面層甚至下面層進行擴槽，擴槽寬度應結合病害成因、出現位置、發展趨勢以及影響范圍確定，為滿足施工機械的壓實最小寬度，本次設計擴槽寬度為1.5 m，2.0 m兩種寬度。擴槽銑刨后應將槽底、槽壁清除干凈，對槽底輕微裂縫，應先按輕微裂縫進行處理，然后在槽底裂縫上鋪設抗裂貼(規格為96 cm寬)，最后在槽底、槽壁刷一層粘層油，隨即填筑相應規格的瀝青混凝土，壓路機壓實成型。現場施工作業見圖3，圖4。

5 結語

本文從工程實踐的角度提出了高速公路常見的裂縫病害維修養護方法，這種方法主要強調在道路裂縫初期應采用預防性養護措施，防止路面病害的進一步發展，也闡述了路面早期病害在路面養護工程中的重要性，可供相同工程借鑒和參考。

[1] 沙慶林.高速公路瀝青路面早期破壞現象及預防[M].北京：人民交通出版社，2001.

[2] 沙慶林.瀝青和瀝青混凝土現狀[J].國外公路，1999(2)：91-93.

[3] 交通部公路司.公路工程質量通病防治指南[Z].2002.

[4] JTG F40-2004，公路瀝青路面施工技術規范[S].

[5] JTJ 073.2-2001，公路瀝青路面養護技術規范[S].

Preventive treatment of highway asphalt pavement cracks

TANG Gang-feng

(ChinaCommunication1stHighwaySurveyandDesignInstituteCo.,Ltd,Xi’an710075,China)

The paper analyzes highway asphalt pavement cracks forming mechanism and hazards and cracks categories and cracking causes, and puts forward corresponding cracks treatment measures from the aspect of highway maintenance engineering application, which has provided some guidance for highway pavement engineering maintenance.

highway, asphalt pavement, cracks, maintenance, countermeasure

1009-6825(2014)03-0158-02

2013-11-13

湯崗鋒(1980- )，男，工程師

U416.217

A