公路裂縫成因及日常養護關鍵技術的探討

馬陽陽

（駐馬店市公路工程開發有限公司，河南 駐馬店 463000）

人們在享受高速公路帶來的高效和便利時，也給高速公路帶來了一定的損傷。引起高速公路路面病害的原因有自然因素、人為因素以及高速公路本身的病害，其中最常見的是人為和自然因素。隨著公路使用年限的不斷增長，重車負載會縮短高速公路的壽命，對此，需要從多方面進行研究探討。

1 公路裂縫成因

1.1 原材料

混凝土作為公路建設的主要原材料，主要由水泥、沙子、骨料以及一些其他材料按照一定的比例拌和而成。在實踐中，如果材料配合比、骨料質量、含水量等不符合要求，混凝土的質量都會受到影響。超載車輛的碾壓會破壞路面，直接導致瀝青結合料向路面兩旁堆積，長此以往會出現壓縮裂縫、網狀小裂縫、表面坑洼隆起等病害。另外，在自然降水和除塵灑水的過程中往往出現殘留水，也會逐漸改變瀝青結合料的強度，從而造成路面裂縫的出現。

1.2 荷載

荷載裂縫是指結構在荷載作用下產生的裂縫，主要包括直接應力裂縫和次應力裂縫兩種。直接應力裂縫是指由外荷載直接引起的應力所導致的裂縫，這主要由于設計階段計算不合理或施工階段不按規范操作，導致施工質量不達標，使用階段的實際荷載超出預計荷載等原因造成。次應力裂縫指由次應力導致的混凝土開裂，主要是在試用階段結構因發生與設計狀態不同的變化而產生的次應力所致，比如結構中由于一些不可避免的開洞、鑿槽等操作產生次應力等，導致混凝土開裂。此外，荷載過大會導致混凝土底部脫空、結合料散失、路面基層的瀝青滲水以及路面裂縫等問題，從而使公路路面不夠平整，影響車輛的正常通行。這也是瀝青混凝土的明顯缺點，不過現實中許多施工項目仍以它為主要工程原料，使得車輛荷載對公路路面和影響較大，甚至引發裂縫。

1.3 溫度變化

在公路建設中，溫度變化會使混凝土受到一定程度的影響，并在形態上發生變化，甚至出現裂縫。如果混凝土面積較大，在結構上產生的應力會直接對混凝土強度產生影響。在公路建設中，有許多因素會導致溫度發生變化，例如晝夜更替、天氣變化、季節交替，這些都可能導致混凝土出現裂縫。

1.4 地基沉陷

由于地質勘查不夠精確、試驗資料不準確，地基地質差異較大，結構整體荷載差異較大，結構類型差異較大，建筑過程中分期建造，地基凍脹，基礎位于滑坡體、巖洞或活動斷層不良地質等原因，都有可能造成地基沉陷，而地基沉陷會對超靜定結構造成應力，同時地基不均勻沉降也會造成結構應力，從而引起結構構件開裂，導致裂縫的產生。

2 路橋工程施工裂縫處理措施研究

2.1 嚴格控制原材料配合比

在路橋工程項目之中，通過嚴格控制混凝土原材料的配合比，能夠有效降低路橋工程施工裂縫的產生。施工作業人員要根據路橋工程混凝土等級，合理確定其配合比，綜合考慮到路橋工程項目施工現場實際狀況，包括各項不確定因素，對混凝土配合比進行調整。另外，在混凝土配合比當中，作業人員還要合理控制鋼筋材料質量，為了避免出現負筋，可以結合負筋直徑，對鋼筋馬鐙位置進行調整，并采用墊塊進行加固處理。在混凝土澆筑前，要認真測試每個鋼筋的支架是否穩定，保證保護層厚度滿足設計規定標準。針對進入到公路工程當中的各項施工作業材料，要對其進行全方面檢驗，經過一系列的科學檢驗之后，確定該材料是否符合具體的施工要求，如果材料質量不達標，要立即摒棄，重新購買質量合格的施工作業材料。

2.2 合理選擇處治技術

在高速公路路面養護施工中，必須做好以下工作。1）路面縱縫處理。縱向裂縫是常見的高速公路路面病害。處理路面縱縫的過程中，首先應該做好裂縫的清理工作，保證裂縫內部不存在雜質。然后采用挖補法對路面縱縫進行處理。這里需要特別注意的是，為了保證銑刨的深度和均勻性，應逐層銑刨。2） 路面接縫處理。為了保證路面接縫處理效果，在處理接縫時要注意在結構層之間設置好銜接點，然后再進行處理。銜接點位置的設置應該綜合考慮設備的承受范圍。在碾壓施工過程中，一般大型設備很難做到一次性碾壓到位，因此為了保證碾壓質量，必須采用人工作業的方式加以輔助。如果處理接縫的施工材料為瀝青，那么必須保證瀝青灑布均勻，另外還應保證防水層與路面結構層連接緊密，只有這樣才能有效避免積水浸入，以提高路面結構的安全性和穩定性。

2.3 精準確定處理范圍

幾乎所有的路面裂縫處理都會涉及到銑刨作業。只有精準地確定裂縫處理范圍，才能保證裂縫處理效果。銑刨過程中，要遵循寧大勿小的原則。一旦路面發生沉降，路面縱橫坡就會發生變化。為了防止這類問題產生，應仔細測量行車道和超車道，通過計算，確定最佳的裂縫處理長度以及實際的施工范圍。

2.4 加強荷載控制

在公路使用過程中，若荷載過大而得不到及時處理就會導致裂縫的產生，嚴重破壞公路結構，從而影響公路的強度和剛度。因此，在載荷設計時要從實際出發，保證混凝土的設計荷載滿足實際需求，最好大于實際荷載，確定施工中所需的鋼筋種類和數量，確保公路結構荷載值合理，有效規避混凝土裂縫的產生。

2.5 加強溫度控制

首先，根據混凝土配合比及環境溫度，借助先進的技術設備，科學、動態地預測混凝土溫度，并根據預測結果對混凝土進行合理養護。其次，根據溫度預測結果，科學地確定混凝土澆筑時間，盡量避免因溫度變化過大而引起混凝土裂縫。最后，加強混凝土內外部溫度的監測，記錄溫度變化數據，防止裂縫的產生。

2.6 路面養護

1） 日常養護。每年都要對高速公路的各種組成部分連帶附屬的設施進行日常養護，目的在于保持良好的狀態，良好的狀態可以保證高速公路的運作和服務順利進行。日常養護的主要工作項目包括路面的清掃、輕微損壞的修補、高速公路兩邊綠化的修剪、寒冬季節路面的除雪和鏟冰、緊急處理中斷交通等。2） 定期養護。定期養護的目的和日常養護工作內容不同，定期的養護工作規模更大，其工作內容包括設施的改進和更換、路面的更新和修復、路面標語的修補、涵洞內設備的修復等。

2.7 做好設計工作，提高耐久性

在公路設計中，首先應確保在不同階段的受力部位與受力情況，盡可能減少橋面損耗。由于受不同因素的影響，橋面設計與設計很難完全一致，極大地影響到的使用壽命，為此需要全面提升相關設計人員的專業理論知識與實踐操作經驗，防止施工裂縫的出現。其次，在進行公路設計時，設計單位必須把握好整體和細節的關系，清晰地認識到氣候變化、地質條件、使用年限、車輛荷載、交通狀況等對公路設計的影響，從而確保公路的使用壽命。再次，應制定健全的公路設計理論系統。為從根本上提高公路設計的可靠性與精確性，設計單位應基于健全、科學、完善的公路設計理論系統，逐步加大對公路設計工作的動態監管力度，保證公路設計工作的有序開展。

2.8 車轍和推移的防治

1） 最主要的是選擇合適并達標的材料進行施工。根據目前高速公路路面病害修復施工技術的發展，通常在車轍和推移病害問題治理的層面選用表面粗糙、嵌擠功能好的材料，還有含蠟量比較低的瀝青作為主要的施工材料。2） 除了材料的選擇，在人為防護層面，高速公路管理機構可以限制在溫度偏高天氣時高速公路上車輛的行駛數量、通過車輛的載重情況，通過強制管理，最大限度地對高速公路路面進行保護。3） 修復車轍時，采用小型銑刨機械的4cm 處，寬為整個車道的寬度，然后進行病害路面的重新鋪筑，達到路面平整的目的。在瀝青路面發生不穩定層時，要將病害路面拉毛后再重新進行路面的鋪設。利用骨架嚴密的材料配合瀝青混合材料鋪設高速公路路面，可以提高路面高溫下的穩定性，進一步減少車轍和推移等病害的產生。

3 結語

在公路建設過程中，混凝土裂縫是一種十分普遍的現象。導致混凝土裂縫出現的原因有很多，一旦出現裂縫就會使結構物抗滲能力和使用性能大大降低，使混凝土材料的耐久性降低，進而影響到公路的承載能力。因此，相關人員要對混凝土裂縫的成因進行深入分析，及時采取有效措施進行裂縫治理，從根本上減少混凝土裂縫病害的出現。