瀝青路面裂縫成因及養護研究

顧永標

（貴州高速公路集團有限公司營運事業部安順中心，貴州安順 561000）

0 引言

在高速公路項目開展的階段對公路工程質量有著很嚴格要求，因此在施工環節必須要根據實際情況做好路面技術選擇，且對涉及養護內容進行分析，才能夠推進項目有序開展。因此，對公路路面裂縫原因以及養護策略進行研究，探尋出有效技術方案對推動養護工程開展有一定幫助。

1 高速公路路面裂縫分析

1.1 橫向裂縫

1.1.1 表現形式

路面橫向裂縫表現形式體現為：裂縫與中心路線處于垂直狀態，裂縫線寬大小不一，有些長裂縫貫穿路面，一些為開裂現象，橫向裂縫見圖1[1]。

圖1 橫向裂縫

1.1.2 形成原因

其一，具體施工環節瀝青材料性能滿足，受施工區域氣候以及施工條件影響，導致面層溫度收縮過快，溫度疲勞力超過瀝青抗拉強度時形成橫向裂縫。

其二，施工縫處理不當，相對接縫位置存在縫隙形成橫向裂縫。

其三，由于混合料材料因素、施工工藝因素，基層結構壓實度不足，在車輛荷載反復作用下形成橫向裂縫。

1.2 縱向裂縫

1.2.1 表現形式

縱向裂縫與路線走路線向處于平行狀態，寬度與長度不一致，縱向裂縫見圖2。

圖2 縱向裂縫

1.2.2 形成原因

其一，路基施工材料性能不足；路基屬于軟土類型；路基吸水率過大導致路面結構破壞。

其二，路面縱向施工未規范操作，或是壓實度未達標導致加寬位置出現沉降。

其三，路基邊坡坡度未滿足設計規范值，路基壓實不標準，引起滑坡導致縱向裂縫。

其四，路基邊溝過深會增加實際填土量，路基承受力增加出現局部下沉、路面形成開裂。

其五，攤鋪作業時路面結構冷接縫處理不到位，結構不夠緊密，導致縱向裂縫問題出現[2]。

1.3 網狀裂縫

1.3.1 表現形式

網狀裂縫表現形式為蜘蛛網類型，縫隙寬度最小為1mm，最大可達40mm,整體裂縫面積約為1m2以上，網狀裂縫見圖3。

圖3 網狀裂縫

1.3.2 形成原因

其一，在縱向裂縫與橫向裂縫形成后未得到及時修復，受到凍水等環境影響就會垂出現狀裂縫。

其二，施工材料不足、材料攪拌時間過長、瀝青出現老化，材料抗變性能消減容易出現裂縫問題。

其三，公路路面結構存在軟弱夾層水穩定性不足，材料層松散。

其四，瀝青鋪設厚度不達標，使得結構層黏結效果下降，此外路面壓強參數不足，受環境影響也會出現網狀裂縫。

1.4 反射裂縫

1.4.1 表現形式

反射裂縫其形狀表現沒有規律，主要是取決于下承層變化影響決定的。若下承結構變化區域大，反射裂縫面積增加，反之則依然，反射裂縫見圖4。

圖4 反射裂縫

1.4.2 形成原因

其一，在老舊瀝青路面結構加鋪材料時，受到溫度變化影響，原始路面裂縫擴大，使得新鋪材料出現斷裂情況。

其二，受半剛性溫差影響出現反射裂縫。

其三，新鋪材料中的水分減少影響干縮應力與干縮性能，導致基層結構出現開裂，從而反射到瀝青面層結構[3]。

2 裂縫防治預防對策

2.1 橫向裂縫預防措施

首先，按照工程項目當地的氣候特征及公路等級要求，結合《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG F40—2019）要求，選擇瀝青的類型與強度等級，減少路面溫縮裂縫形成。材料使用前需要做好耐溫測試，且需驗證材料指標是否滿足工況需求。

其次，以連續作業方式進行攤鋪，減少冷接縫情況出現。倘若無法避免冷接縫，則先切割攤鋪邊緣位置接縫口，再使用熱混合料對接縫位置敷貼，讓材料軟化而后再攤鋪新材料進行壓實處理。

再次，提升橫向接縫壓實度。橫向接縫壓實作業，接縫施工之前需要做好接縫區域瀝青厚度控制，讓接縫厚度與路面厚度一致，然后使用壓路機進行壓實作業。

最后，對于橋涵回填區域，材料應當以砂礫石、透水性能強等材料為主進行填筑；對于沉降嚴重的區域，先換填軟土材料再進行二次處理，避免不均勻沉降問題出現[4]。

2.2 縱向裂縫預防措施

路面縱向裂縫形成主要因素與路基強度有關，故而本文從路基層面分析縱向裂縫預防措施。

首先，路基填筑作業考慮填筑材料強度，最好選擇大粒徑石料為主進行填筑。

其次，對于半填半挖式路基，需要處理邊坡周圍軟土之后再進行分層施工。

再次，選擇路基分層填筑方式作業，采取重型設備充分壓實；放坡率需要滿足設計要求，避免出現超挖以及欠挖的情況出現。

最后，采取全幅作業方式進行面層施工，若條件不允許則采取2 臺設備前后配合施工。施工環節考慮上層、下層的施工效果，針對冷接縫處理，在施工環節要考慮接縫位置與路面對接位置的厚度要求，同時做好接縫時間控制，提高接縫質量。

2.3 網狀裂縫預防措施

首先，瀝青材料選擇應當以低溫變形能力強材料為主，且結合施工規范做好材料拌和、溫度等方面控制。

其次，鋪筑之前，全面做好下層結構檢查，查看是否存在雜物、石塊。針對軟層結構要提升其強度，而后噴涂0.7～1.1cm 的透層油，特殊條件下需要添加部分砂或是小石塊，確保結構層黏結效果達標。

再次，瀝青厚度要達到規范值，同時做好施工過程的質量控制，針對積水位置設置排水溝減少積水堆積。

最后，按照項目要求，條件允許則可以采用瀝青碎石柔性基層作為主要結構，從而實現網狀裂縫控制目標。

2.4 反射裂縫預防措施

首先，鋪筑新材料時需要將原有路面結構清理干凈再鋪設；或是利用土工格柵與土工布方式進行施工，以避免反射裂縫病害出現。

其次，按照施工標準控制基層材料塑性指數與料粉含量，一般而言材料顆粒含量需要＜0.075mm。

最后，在基層施工環節，需要做好材料含水量的控制，并且合理控制碾壓的速度與碾壓次數，基層壓實作業完成以后，需要及時的做好交通管制與養護管理，減少外界因素帶來的影響。

3 高速公路養護技術

3.1 稀漿封層技術

稀漿封層技術主要是以乳化瀝青黏結材料作為冷拌式的養護技術，該技術在路面出現松散、車轍、裂縫等病害處理中得到廣泛應用。稀漿封層技術應用時首先需要選擇制級配碎石材料作為原材料，與乳化瀝青混合攪拌成混合材料。而后采用專業的設備以連續性的方式進行作業，稀漿封層材料流動性及滲透效果優異，能夠切實改善路面裂縫病害，提升路面防水性及平整度。

3.2 霧封層技術

在路面養護工程中，霧封層技術具備操作方便、技術工藝成熟等特點能夠有效改善路面橫向裂縫問題。該技術在應用時首先將相關的材料進行配比拌和，而后進行封層處理，在通過攤鋪碾壓等工序之后，能夠達到養護需求。通過霧封層施工方式能夠大大提升病害處理效果。但是該技術也有明顯的不足，即施工后摩擦力減小，所以通過該技術應用到摩擦力小、泛油路面難以符合要求。

3.3 微表處技術

在公路路面養護中，微表處技術作為常見的一項養護技術，該技術屬于采取高分子聚合物材料的改性技術。在養護環節通過采用專業的設備把各種材料混合攪拌，而后按照一定比例參數將其噴射到路面病害位置實現病害處理。該技術具備污染小、操作方便、養護效果顯著等特點。在病害處理時能實現路面裂縫密封、路面構造修復、車轍填充等區域。

3.4 薄層罩面技術

薄層罩面技術在路面保護施工中使用時間較長，該技術應用時主要是在損害路面重新鋪設一層熱瀝青混合料，通常厚度在2.5cm 以內，新覆蓋的表層會達到保護效果，能減少路面病害擴展，以延長路面使用壽命。

4 裂縫產生后的補救方法

4.1 灌縫法

灌縫法應用到輕微裂縫、裂縫影響不嚴重的高速公路中，效果非常明顯。操作階段首先施工人員需要將瀝青增溫至150～160oC，其次將瀝青傾倒在裂縫的位置，最后進行局部碾壓，從而提升灌縫效果。灌漿施工材料的瀝青是核心，也可以應用丁苯橡膠等材料。該技術并不能根本處理掉病害問題，所以使用效果并不明顯。因此在裂縫施工中應該做好分析和研究，選擇經濟性好、技術性強的方式以達到公路工程養護的需要。

4.2 壓漿法

壓漿法與其他方式對比，壓漿法操作比較簡單，尤其在局部裂縫問題上處理效果良好。

在瀝青路面病害問題處理時，可以采用環氧樹脂作為基礎材料，在進行相關拌和以后，利用高壓設備將漿液灌注到裂縫位置中，待漿液填充縫隙即施工完畢。

4.3 攤鋪法

對于溫度變化而引起的細小裂縫或者大面積裂縫，攤鋪法應用效果良好。首先，清理掉裂縫部位雜物；其次，填充乳化量材料，并且在表面覆蓋一層粗砂或者其他物質；最后，進行表面壓實處理。填充物內裂縫寬度不同，在不足5mm 的情況下瀝青砂的處理效果最好，填充結束后及時封閉處理。

4.4 挖漿法

路面沉降是目前高速公路非常普遍發生的病害問題，該問題發生后其出現的裂縫可以通過挖漿法開展施工處理。根據裂縫的分布范圍，明確具體的工作范圍，對于裂縫進行挖除處理然后開始填充施工，將土工格柵放置在規定部位上再修復表面即可，在挖漿法應用時需要保證壓實度在98%以上。

5 瀝青路面裂縫施工管理建議

5.1 基層拌和的監督

公路工程的實施環節，基層拌和是關鍵階段，對于工程質量影響最為明顯。加強集料的質量管理和控制，落實混合料的質量檢查保證材料的配合比滿足要求。最為重要的是做好含水量檢測，需要分析空氣濕度、環境溫度以做好各項參數的有效控制。

5.2 壓實程度檢測

在高速公路項目施工的階段中，為了能夠保證路面工程的質量滿足實際需求，必須要做好路面壓實度的檢測。在壓實的階段中要做好儀器的檢查，查看儀器是否具備精確度，并且在檢測的階段中要做好相關檢測數據的測定，如此才能夠全面掌握路面壓實的質量，達到項目的建設標準要求。

6 結語

綜合以上分析，在高速公路路面工程施工階段合理地選擇路面施工技術，對提高路面工程的整體質量有著密切的聯系。在今后項目開展階段，要按照路面工程的施工標準要求對技術進行選擇，同時還需要根據公路的項目需求做好養護計劃，在施工環節做好現場路基清理，從材料攤鋪、碾壓與施工溫度等方面進行控制，這樣才能有效處理路面裂縫病害問題。