高速公路裂縫養護及效果評價

郭 勇

(山西路橋集團太佳高速公路東段有限公司，山西 太原 030001)

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高速公路裂縫養護及效果評價

郭 勇

(山西路橋集團太佳高速公路東段有限公司，山西 太原 030001)

分析了高速公路裂縫的成因，從水泥凈漿壓漿法、普通石油瀝青灌縫、灌縫膠修補裂縫等方面，介紹了高速公路常用的裂縫養護技術，并結合養護效果的評價依據，闡述了不同養護方法的優缺點，有利于實際工程選擇出適宜的養護措施。

高速公路，路面裂縫，養護技術，瀝青路面

0 引言

高速公路作為我國公路的主要組成部分，其具有投資大、工期長、交通量大、運營養護費用高等特點。高速公路在運營使用過程中，在車輛荷載和自然因素的綜合作用下，會出現各種各樣的病害。病害的出現會直接影響高速公路的使用性能，也會增加養護維修的成本。而裂縫是最常見的一種破壞形式。文章通過對高速公路裂縫的形成原因、養護方法、養護過程及效果評價等方面進行綜合分析，進一步說明裂縫養護技術與評價方法的實用性。

1 高速公路裂縫的成因

裂縫，作為高速公路最常見的一種病害，具有普遍性。由于水分的滲入，裂縫的產生也會誘使其他病害的產生。在我國，絕大多數高速公路采用瀝青路面的形式。瀝青路面的裂縫形成原因較為復雜，主要有施工方面、車輛荷載作用與自然因素作用等三個大方面的影響。

1.1 施工不當引起的路面裂縫

1)路基不均勻沉降引起的開裂。

路基施工中對壓實度控制不足，其主要原因有：

a.對填筑材料的擊實試驗結果不準確，主要是最佳含水率和最大干密度；

b.施工中沒有嚴格按規范要求進行壓實度的檢測；

c.所使用的壓實機具的型號偏小；

d.碾壓遍數不足或碾壓方法不對等。

2)新舊路的結合處處理不當引發的開裂。

如某高速公路本為一條國道，后經多次擴建，最終達到高速公路的標準。在擴建過程中，路基的填筑沒有開挖臺階、壓實度控制不嚴格、路基填料不合格、基底處理不當等多種原因都會導致與原有道路結合不良，出現不均勻沉降而引起開裂。

3)基層縮裂引起面層開裂。

我國高速公路絕大多數采用半剛性基層，而半剛性基層的通病就是縮裂。基層的縮裂會使面層出現反射裂縫。

4)面層厚度不足。

面層厚度不足是瀝青路面施工中的一個嚴重質量問題。面層的厚度不足將使瀝青面層的抗拉強度降低，在各種因素的作用下極易產生開裂。其產生主要有以下幾個原因：

a.基層平整度不合格，造成面層厚度不足；

b.攤鋪設備過于陳舊或參數調整不正確；

c.施工單位為了節約材料，偷工減料而故意為之的等。

1.2 車輛荷載的破壞作用造成的開裂

1)超載對路面的破壞作用。高速公路交通量大，交通量形成復雜。相對而言，小轎車對高速公路的破壞能力微乎其微，而重型車輛，尤其是超載車輛對高速公路的破壞是十分嚴重的。據相關數據表明，超載車輛對道路的損壞是普通車輛的幾倍甚至十幾倍。較大的車輛荷載會直接破壞路面結構，使路面出現變形開裂。

2)疲勞破壞。超載在近年來由于處理力度的加大而大大減少了，但是高速公路在使用中的疲勞破壞是始終存在的。在達到一定的荷載重復作用次數，道路達到其使用壽命的過程中，路面結構也會出現不同程度的損壞，而裂縫是其主要的表現形式。

3)自然因素作用引起的路面開裂。自然因素的作用主要是溫度的變化對瀝青路面開裂的影響最大，尤其是溫度驟然降低，將直接造成瀝青路面出現開裂。

2 高速公路裂縫的養護技術

高速公路路面的裂縫如果不能采取有效的措施進行及時的修補，會使雨水等大氣降水滲入到路面結構內部，進而引發剝落、坑槽等病害。養護中應對裂縫的開裂寬度、長度、面積、深度、位置等多方面因素進行分析，選擇確實有效的養護維修方法，進而確定合適的養護維修工序。

2.1 水泥凈漿壓漿法

對于由于路基和基層問題引發的裂縫，可采用這種方法。養護維修中首先將裂縫表面進行封堵，一般采用環氧砂漿。壓漿使用水泥為普通硅酸鹽水泥，標號為325或425。壓漿前將注漿管預埋入裂縫中，從裂縫一端進行壓漿，直至相鄰注漿管有漿液溢出為止。

2.2 普通石油瀝青灌縫

灌縫一般采用重交通石油瀝青，一般灌縫前應對瀝青進行加熱，溫度一般在150 ℃～160 ℃。加熱方法可采用傳統的明火加熱、導熱油加熱、中壓水加熱等方式。灌縫可以采用人工灌縫，也可采用專用的灌縫設備灌縫。相比而言，灌縫處理的裂縫容易出現粘結不牢，低溫穩定性差等缺點。

2.3 改性乳化瀝青灌縫

該方法一般采用橡膠粉類改性乳化瀝青進行灌縫，灌縫效果較普通石油瀝青效果好。這種方法適用于裂縫寬度5 mm的瀝青路面裂縫，灌縫后1年～2年后需要重復進行灌縫。相比較而言，改性乳化瀝青的粘結效果好、低溫穩定性好、冬季不易變硬變脆、密封性好、不需要加熱等優點。

2.4 灌縫膠修補裂縫

灌縫膠是一種高分子聚合物橡膠改性材料，常溫下為固體，具有較高的高溫穩定性和低溫穩定性，且在低溫和高溫狀態下均具有較好的彈性。修補前首先應對其進行加熱，加熱融化至液體狀態。液態的灌縫膠具有較好的流動性和粘結性，能夠與瀝青路面材料良好的融合在一起，提高了密封性。

修補前首先對路面開裂處進行開槽，開槽寬度與深度應與裂縫開裂的寬度與深度相符合。開槽后對槽內進行清理，然后用加熱后的灌縫膠進行灌縫，可在其表面撒少量石屑，待冷卻后即可開放交通。

2.5 其他養護措施

裂縫養護維修可采用乳化瀝青稀漿封層進行預防性養護、土工格柵對反射裂縫進行處理、罩面法進行養護等方法。采用上述方法，可以有效預防裂縫的產生、提高瀝青路面的使用性能。

3 高速公路裂縫養護的效果評價

3.1 效果評價依據

瀝青路面裂縫的出現，會降低瀝青路面的使用性能和使用壽命。瀝青路面裂縫的尺寸、面積、數量及其發展變化都是裂縫養護效果評價的影響因素，要從使用性能和壽命的降低和縮短方面進行分析評價。

1)瀝青路面在設計中，就考慮到養護維修的時間段，包括大修養護、中修罩面與小修養護等方面。

當瀝青路面的使用性能達到某個極限狀態，就應對瀝青路面采取相對應的養護維修方法。如瀝青路面由于裂縫的出現而影響其路面強度時，可考慮采用中修罩面進行補強。

2)裂縫的修補還應考慮到對使用性能的恢復。

裂縫的產生會破壞瀝青路面的路面結構，使其平整度、抗滑性能，甚至強度都受到影響。而裂縫的產生與發展要經歷一個階段，經歷從早期損壞到使用性能衰減的過程。

3.2 不同養護維修方法的效果分析

1)水泥凈漿壓漿法所采用的原材料價格便宜、設備簡單、使用壽命長，但施工人員數量多、操作較復雜、養護成本高，且僅適用于特殊部位的養護維修。

2)普通石油瀝青灌縫所采用的原材料價格便宜、養護維修成本低、設備結構簡單、操作容易、施工人員數量最少，但使用壽命短、僅適用于一般等級公路。

3)改性乳化瀝青灌縫養護設備簡單、養護維修成本低、容易操作、養護人員較少，且適用于高等級公路，但原材料較貴、使用壽命短，僅為1年～2年。

4)灌縫膠修補裂縫養護設備相對合理、養護維修成本適中、容易操作、適用于高等級公路使用，且壽命較長，為5年，但原材料價格高。

4 結語

高速公路是我國公路網絡中的大動脈，它的運營情況直接影響到當地的交通量分布情況。對高速公路的養護維修，勢必會影響其正常運營，而養護維修的效果，將直接關系到養護維修周期的長短。有效而及時的養護維修，會延長高速公路的使用壽命，使其維持在一個良好的運營狀態。

裂縫是高速公路最常見的病害之一，它的出現會直接影響道路的使用性能，并誘發其他病害的產生。文章對高速公路裂縫的成因、養護方法、效果評價等方面進行分析闡述，對高速公路裂縫的養護維修與效果分析具有一定的指導作用。

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Highway cracking maintenance and effect evaluation

Guo Yong

(ShanxiHighway&BridgeGroupTai-JiaHighwayEastSectionCo.,Ltd,Taiyuan030001,China)

The paper analyzes highway cracking causes. Starting from aspects of cement grouting method, common petroleum asphalt sealing, and sealing bonding, it introduces common highway cracking maintenance technologies. Combining with its evaluation basis of maintenance effect, it illustrates merits and defects of different maintenance methods, which will be good for selecting suitable maintenance measures of actual engineering.

highway, pavement cracks, maintenance technology, asphalt pavement

1009-6825(2016)18-0130-02

2016-04-17

郭 勇(1977- )，男，工程師

U418

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