高速公路瀝青路面裂縫成因及防治技術研究

張曉敏

（山西交通控股集團有限公司太原高速公路分公司， 山西 太原 030032）

1 高速公路瀝青路面裂縫的主要類型

高速公路瀝青路面的裂縫類型主要包括以下幾種：

1.1 疲勞裂縫。

龜裂的長度小于 100mm，因材料的疲勞而形成的裂縫稱為疲勞裂縫。這種裂縫的形狀多為網格狀，主要原因是瀝青路面承受的荷載過大，因長期經受荷載而產生較大的撓度，形成疲勞裂縫。

1.2 塊裂。

路面塊裂主要在低溫環境下產生，又稱為收縮裂縫。因瀝青混合料中采用了低針入度的瀝青材料和親水性集料，或是因瀝青老化而失去彈性，形成形狀和尺寸較大的裂縫，在長期的荷載作用下路面脆裂。一般情況下，塊裂的短邊長度小于400mm，長邊的長度小于3000mm。

1.3 縱向裂縫。

縱向裂縫的產生多為路面壓實度不足造成的。在施工過程中，路表水滲入地基，形成路基的壓實度無法達到要求，路堤邊緣會產生沉降，因而形成縱向裂縫，縱向裂縫一般較長，約為20-50m。壓實度不足可能會引起路面產生一條或多條縱向裂縫，裂縫分布的位置可能在行車道上，也可能在超車道或者路側附近，產生的縱向裂縫的原因不僅僅是壓實度不夠，有時在縱向接縫處理不當時，也會在荷載的長期作用下產生裂縫。

1.4 橫向裂縫。

因地基或路基發生不均勻沉降而引起的上寬下窄的裂縫為橫向裂縫。橫向裂縫產生的原因主要包括幾種：溫度變化大、橫向接縫處理不當或是施工不當，一般情況下溫度變化大的地區易出現橫向裂縫，當橫向接縫沒有及時處理或處理不當時，路面易產生橫向裂縫，此外，若施工不當，在瀝青面表層即會出現裂縫情況。

1.5 反射裂縫。

反射裂縫多發生在加鋪層上，當下層的舊水泥路面產生裂縫或存在接縫的時候，加鋪層未采取妥善的處理，在使用加鋪層后，下風的裂縫向上傳遞而在瀝青面層產生形狀與原裂縫相似的裂縫，這種裂縫即為反射裂縫。

2 裂縫的成因分析

通過對裂縫類型的總結，簡單介紹了裂縫產生的原因，下面具體總結因不合理施工而產生裂縫：

（1）在施工前期，路基的壓實度不夠，或對路基壓實時各層較厚，引起不均勻沉降而產生裂縫；

（2）瀝青混合料的配合比不當，或材料的壓縮系數過大，使用塑性指數較高的黏性土等，都會對路面產生不利影響，產生一定的裂縫；

（3）路面底基層、基層，或是舊水泥路面，由于其存在一定的裂縫，或是接縫處處理不合理，均會產生反射裂縫；

（4）瀝青路面在施工時需鋪設40mm的防滑層，以防止積水下滲至路基，當施工時未鋪設防滑層，或防滑層厚度不夠時，路面積水可能會滲入到路基中，影響路基的穩定性，進而產生裂縫；

（5）在施工時，路基的填料以紅黏土為主，紅黏土的塑性高，粘度大，不利于路面的排水，當紅黏土的含水量較高時，其強度受到影響，呈現明顯下降的趨勢。

（6）排水設計不當，可能表現在：泄水槽的進口較高，路面的積水不能全部都進入到排水溝中，部分積水滲入到路基中，對路基產生影響；或是排水溝平臺的縱坡不平滑順暢，出現排水沖刷邊坡的現象。

3 裂縫防治措施

3.1 施工材料的合理選擇

在施工時，需全面考慮路基、路面的施工材料，保證施工材料的質量，不能片面的追求工程造價而降低材料的成本，需對工程的質量、安全性、耐久性、舒適性等多項指標進行綜合考慮，為工程的質量負責。

3.2 施工中的注意事項

填土厚度的控制，一般應按照路面平行線分層控制填土的標高進行填土，填土深度應控制在試驗路段的 90%以上，以保證填土的厚度；若遇上新舊填土銜接的情況，需嚴格控制填土接茬臺階的最小長度，在接茬處不宜設置過厚，以免造成壓實度不滿足要求的情況；為保證路面的壓實度，需進行分層壓實，可將縱橫溝壑的坡度適當擴大，若坡度較小則可以使用土工環進行連接；路基邊角的小面積地方，大型機械難以將其壓實，此時可以用小型的機具對其進行補充夯實。

3.3 注意季節對施工的影響

公路施工一般避開冬季，因冬季氣候寒冷，對施工過程和施工質量均可能會產生不利影響，若無法避免冬季施工，應保證使用土在未受凍的情況下對其壓實，避免因其密實度不夠而引起土體的沉降。

3.4 注意回填土對裂縫的影響

在回填土類型不同的情況下，可以采取分類分段用土的形式，針對不同類型的土對其分別進行試驗，測定其擊實標化，不可以使用一種類型土的擊實試驗的結果代表所有類型的回填土的情況，經試驗測定所有土的標準密度，以明確在實際施工中對不同類型圖的壓實程度和壓實密度標準。

3.5 基層施工的注意事項

在進行基層、底基層的施工時，應首先確定松方系數，以此為標準衡量壓實程度，對基層和底基層可以采取保濕養生的措施，以保證基層的強度，防止發生變形，產生裂縫。

4 路面裂縫的處理

4.1 熱瀝青灌注裂縫法

經實踐可知，將熱瀝青、乳化瀝青等材料灌注到裂縫中可以有效緩解裂縫的蔓延，這種方法具有操作便利、施工成本低、簡單等特點，因此廣泛使用于高速公路裂縫的處理中。但此方法的缺點在于，熱瀝青等材料的有效期限小于 1年，在1年之后失效率超過85%，在原裂縫處還會產生新的裂縫，因此需要不斷地進行養護，防止裂縫的擴散。

4.2 聚氨醋灌膠法

聚氨醋灌膠具有耐候性好、施工便利、有效期長度的特點，其施工工藝主要包括裂縫開槽、初期維護、槽口清理、密封灌膠、灑鋪石屑以及恢復使用 6個過程。首先，在使用密封膠灌注時，路面的溫度應大于4℃，此時聚氨醋的粘結能力較強，可以迅速凝固，彈性較好，可以保證路面在經受長期的荷載作用下不產生較大的形變和撓度，保證其原有的強度。該方法不僅可以修復較小范圍的裂縫，還能對較大規模的裂縫和路面老化的問題進行處理。在施工時，密封膠的深度設置為 2:1，槽口的尺寸可以根據實際情況確定，長寬尺寸最小不能少于 130mm及100mm，在使用密封膠灌注的時候，當溫度達到 193℃時即可停止加熱， 10-20分鐘后密封膠恢復環境溫度。當路面出現龜裂或塊裂的情況，可以使用預養護法預防裂縫的產生。

5 總結

裂縫是影響公路工程壽命的一個主要的不利因素，為延長高速公路路面的施工壽命，在設計和施工過程中，應嚴格按照要求設計和施工，以預防為主，及時對裂縫進行處理，防止裂縫的擴大影響公路工程的使用性和舒適性。本文以分析高速公路瀝青路面裂縫的類型和成因為主，重點探究裂縫的防治措施和對裂縫的處理措施，為提高工程質量提供了一定的思路。

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