高速公路瀝青路面裂縫成因及日常養(yǎng)護(hù)關(guān)鍵技術(shù)

文/魏丕壹

1 前言

高速公路建設(shè)現(xiàn)已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐，有效提高人們的生活水平。由于受到多因素的影響，尤其是超限、超載車(chē)輛的增加，使我國(guó)高速公路路面裂縫問(wèn)題逐年增長(zhǎng)。因此，如何解決高速公路瀝青路面裂縫問(wèn)題，提高公路使用年限，已成為首要問(wèn)題。本文對(duì)裂縫成因及日常維護(hù)技術(shù)進(jìn)行了分析與探討。

2 工程實(shí)例

本文以某高速公路為例，針對(duì)該段高速公路分析出現(xiàn)裂縫的主要原因以及日常維護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析。該段高速公路全長(zhǎng)140.79 公里，起止樁號(hào)為K1993+888-K2134+678，雙向四車(chē)道，設(shè)計(jì)時(shí)速120km/h，路基寬度28m，路面寬度25m。全線(xiàn)共有橋梁146 座，其中主線(xiàn)橋110 座，匝道橋7 座，天橋29 座，涵洞通道364 座，路面結(jié)構(gòu)為4cm（AC-13I）+6cm（AC-20I）+8cm（AC25-I）+52cm 水泥穩(wěn)定碎石。2003年12月開(kāi)工建設(shè)，2006年11月28日建成通車(chē)，運(yùn)營(yíng)至今已近14年。而隨著高速公路通車(chē)年限和超載超重車(chē)輛逐漸增加以及多種因素的影響，路面出現(xiàn)大量裂縫。

3 高速公路瀝青路面裂縫的成因

3.1 氣候原因

氣候和溫差是影響高速公路路面裂縫的原因之一。長(zhǎng)期以來(lái)，瀝青路面受氣候溫差的影響較大，容易出現(xiàn)老化和干燥現(xiàn)象。尤其是冬季，低溫瀝青路面會(huì)出現(xiàn)裂縮的情況，這也是一直困擾工程建設(shè)的問(wèn)題[1]。

3.2 施工因素

高速公路施工中，可能會(huì)存在混合料配比不合理、相關(guān)結(jié)構(gòu)施工厚度不夠及路面壓實(shí)效果不佳的情況，對(duì)施工質(zhì)量造成影響，在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)生相關(guān)病害。

3.3 行車(chē)荷載

車(chē)流量逐年增長(zhǎng)，致使超限、超載車(chē)輛增加，道路載重量超過(guò)設(shè)計(jì)荷載，路面長(zhǎng)期處于疲勞狀態(tài)。當(dāng)其承載力超過(guò)自身承受能力的時(shí)候，路面將出現(xiàn)裂縫或沉陷。

3.4 材料原因

原材料質(zhì)量的優(yōu)劣是影響瀝青路面工程質(zhì)量好壞的主要因素。在施工過(guò)程中把控好瀝青混合料的質(zhì)量，是保證路面質(zhì)量的關(guān)鍵。

3.5 地質(zhì)條件

高速公路的地質(zhì)條件如發(fā)生變化，將增大施工難度，施工質(zhì)量出現(xiàn)不確定因素，加大后期路面出現(xiàn)裂縫的概率。

4 高速公路瀝青路面裂縫日常養(yǎng)護(hù)技術(shù)

4.1 灌縫法

高速公路出現(xiàn)縱橫向裂縫（詳見(jiàn)下圖1）時(shí)，若裂縫寬度小于5mm 則可使用熱油灌縫技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理。在實(shí)際操作過(guò)程中首先施工人員應(yīng)按照現(xiàn)場(chǎng)情況和要求準(zhǔn)備充足的灌縫材料。材料準(zhǔn)備完成后，對(duì)瀝青進(jìn)行加熱處理，保證溫度在160℃左右，之后使用相關(guān)工具在縫隙位置灌入瀝青材料。施工人員需要對(duì)澆灌次數(shù)進(jìn)行酌情考慮，在瀝青溫度降低至常溫時(shí)便可停止。此種方法可有效避免裂縫發(fā)展，但無(wú)法從根源上解決裂縫問(wèn)題，每隔一年便需要進(jìn)行一次灌縫處理[2]。

圖1 高速公路裂縫

4.2 貼縫法

貼縫主要運(yùn)用的材料為修補(bǔ)劑，其對(duì)高速公路瀝青路面有著可再生的作用。高速公路進(jìn)行路面貼縫的時(shí)候，需用變頻螺旋式高壓熱噴機(jī)、橡皮錘、痕跡筆、纖維布等設(shè)備及材料。施工時(shí)，首選需要使用痕跡筆標(biāo)記施工位置，處理雜物，從而保證施工環(huán)境整潔。通過(guò)變頻螺旋式高壓熱噴機(jī)除去封內(nèi)的濕氣，然后使用修補(bǔ)劑和灌縫機(jī)進(jìn)行補(bǔ)縫，在縫隙處蓋上纖維布，達(dá)到養(yǎng)護(hù)灌縫的目的。再使用橡皮錘，打消氣泡，從而保證公路路面平整。相對(duì)于上述方法，貼縫法有著較強(qiáng)的粘附性，能夠很大程度的延長(zhǎng)高速公路路面的使用壽命，同時(shí)此方法較為簡(jiǎn)單，耗時(shí)短[3]。

4.3 瀝青道路路面裂縫的修補(bǔ)方法（無(wú)坑縫修補(bǔ)法）

此種裂縫維修方法能夠加強(qiáng)抗老化性、低溫柔性以及較高延度等，即使在惡劣的道路環(huán)境中，無(wú)坑帶也不會(huì)發(fā)生脫落和破碎的情況。對(duì)于常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)性裂縫，當(dāng)產(chǎn)生唧漿的時(shí)候，可在裂縫上烘烤粘貼無(wú)坑貼，在無(wú)坑帶的兩面分別涂刷60cm 左右寬度的CAP、在上面鋪上抗磨砂，此時(shí)可以解決由于水破壞而產(chǎn)生無(wú)坑縫的效果。下圖2-圖7為無(wú)坑封修補(bǔ)方法的詳細(xì)過(guò)程。

圖2 無(wú)坑封截面示意圖

圖3 搭板裂縫開(kāi)始唧漿劣化

圖4 烘烤粘貼無(wú)坑帶

圖5 涂刷CAP

圖6 撒布坑磨砂

圖7 無(wú)坑封避免唧漿坑槽

5 高速公路瀝青路面裂縫的預(yù)防措施

5.1 嚴(yán)控公路施工質(zhì)量

對(duì)高速公路施工質(zhì)量嚴(yán)格把控是高速公路路面裂縫預(yù)防的重要舉措。嚴(yán)控公路施工質(zhì)量需注意以下兩點(diǎn)：首先，施工人員作為高速施工的主體，需加強(qiáng)人員培訓(xùn)，提升施工人員對(duì)公路質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別意識(shí)，提升施工水平；其次，加強(qiáng)路面施工管理，明確施工管理制度，保證施工人員有章可循。

5.2 優(yōu)選施工材料

施工材料是施工的基礎(chǔ)。在選擇施工材料時(shí)需結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件與實(shí)際環(huán)境，應(yīng)選擇符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的材料，同時(shí)考察材料廠(chǎng)商，檢查材料的合格證書(shū)，篩選原材料[4]。

5.3 裂縫的預(yù)處理

溫度的變化，路面基層會(huì)出現(xiàn)干縮或溫縮的情況，從而產(chǎn)生橫向或縱向裂縫。根據(jù)裂縫寬度的不同，應(yīng)采取不同的處理措施。縱向裂縫通常采用半幅推鋪的施工技術(shù)，橫向裂縫通常采用平接縫的施工技術(shù)。

5.4 優(yōu)化路面設(shè)計(jì)

高速公路優(yōu)化路面設(shè)計(jì)主要可從兩方面實(shí)現(xiàn)：一方面，可在瀝青的表面涂抹防水材料，降低水對(duì)瀝青路面的破壞；另一方面，完善高速公路的排水系統(tǒng)，從而使路面的穩(wěn)定性和強(qiáng)度得到保證。

6 結(jié)語(yǔ)

總之，高速公路瀝青路面裂縫養(yǎng)護(hù)與處理是一項(xiàng)綜合性的系統(tǒng)工程，有著復(fù)雜性和長(zhǎng)期性的特點(diǎn)。針對(duì)高速公路建設(shè)而言，需要重視關(guān)鍵技術(shù)研究及日常養(yǎng)護(hù)，根據(jù)裂縫的產(chǎn)生情況，有針對(duì)性地進(jìn)行裂縫的處理與修復(fù)，探索養(yǎng)護(hù)施工，對(duì)應(yīng)裂縫的有效途徑，這樣能夠?qū)Ω咚俟愤M(jìn)行有效養(yǎng)護(hù)，路面建設(shè)的施工質(zhì)量不斷提升，降低路面維護(hù)成本，從而保證高速公路安全使用。