公路路面裂縫產(chǎn)生原因及治理對(duì)策探究

宋 敏

（邳州市交通工程有限公司，江蘇 邳州 221300）

對(duì)于公路工程建設(shè)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，路面的施工質(zhì)量會(huì)對(duì)道路功能和作用的正常發(fā)揮產(chǎn)生一定影響。在具體施工過(guò)程中由于受到諸多因素的影響，會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，路面裂縫不僅會(huì)在一定程度上影響行車(chē)舒適性和行車(chē)安全，而且路面積水會(huì)通過(guò)裂縫滲入到路基中，從而嚴(yán)重破壞路基的正常結(jié)構(gòu)，容易引起路面沉降或路面坍塌的嚴(yán)重后果。因此，在公路路面施工中，需要嚴(yán)格控制路面施工質(zhì)量，合理應(yīng)用各項(xiàng)施工技術(shù)，將路面裂縫問(wèn)題當(dāng)作重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容，最大程度避免后期使用過(guò)程中出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

1 公路路面常見(jiàn)裂縫類(lèi)型及危害

1.1 公路路面常見(jiàn)裂縫類(lèi)型

公路路面裂縫的類(lèi)型主要可以分為以下幾種：（1）縱向裂縫。通常情況下，在公路的邊緣位置經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)縱向裂縫，縱向裂縫與公路的延伸方向相同，所以被叫作縱向裂縫，此種裂縫對(duì)公路整體質(zhì)量產(chǎn)生的影響比較大，對(duì)公路路基結(jié)構(gòu)造成不同程度的破壞，從而引發(fā)沉降問(wèn)題。（2）不規(guī)則裂縫。此種裂縫比較散亂，沒(méi)有規(guī)律可循，導(dǎo)致這種裂縫產(chǎn)生的原因主要是溫度發(fā)生變化。（3）網(wǎng)狀裂縫。在公路路面中，此種類(lèi)型的裂縫表現(xiàn)為網(wǎng)格狀，主要是長(zhǎng)期受到路面行駛車(chē)輛的壓力而形成，這種裂縫剛出現(xiàn)時(shí)的數(shù)量較少，表現(xiàn)為縱向狀態(tài)，并且相互之間交叉在一起，隨著時(shí)間的推移逐漸演化為網(wǎng)格狀裂縫。（4）橫向裂縫。這種裂縫和縱向裂縫相反，它經(jīng)常出現(xiàn)在路面中間，和公路的延伸方向保持垂直，主要是長(zhǎng)期承受超負(fù)荷的壓力和溫度變化的影響而產(chǎn)生。（5）溫度疲勞裂縫。一般來(lái)說(shuō)，在日照強(qiáng)烈和溫差較大的地區(qū)容易發(fā)生溫度疲勞裂縫現(xiàn)象，這種裂縫在一年四季都有可能出現(xiàn)，南方非冰凍地區(qū)和北方冰凍地區(qū)的道路都有可能會(huì)產(chǎn)生溫度疲勞裂縫。當(dāng)裂縫處有外部環(huán)境的水分滲入之后，會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層材料加速老化，再加上車(chē)輛給路面施加的壓力，會(huì)對(duì)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度造成嚴(yán)重影響，從而使得路面的使用壽命進(jìn)一步縮短，相應(yīng)地路面維修和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用也會(huì)增加。對(duì)于等級(jí)比較高的路面來(lái)說(shuō)，后續(xù)的維修和加鋪層施工會(huì)對(duì)正常的車(chē)輛通行造成不利影響，可能會(huì)出現(xiàn)諸多不良安全隱患，引發(fā)交通事故，對(duì)行車(chē)安全產(chǎn)生威脅，甚至還會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

1.2 公路路面裂縫的危害

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)城市化建設(shè)進(jìn)程也在不斷加快，在實(shí)際發(fā)展過(guò)程中對(duì)交通道路進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化，以往使用的水泥道路路面逐漸被瀝青混凝土材料所替代。瀝青混凝土是一種新型材料，在公路建設(shè)中發(fā)揮著十分重要的作用，將其作為公路路面施工材料不僅可以進(jìn)一步提升公路的堅(jiān)固性和耐磨性，同時(shí)也能使公路變得更加具有張力，從而對(duì)于車(chē)輛的平穩(wěn)行駛有很大幫助。但由于瀝青和瀝青混合物材料自身特征以及各種外界因素的影響，容易使公路在以后的使用過(guò)程中出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。裂縫剛出現(xiàn)時(shí)并不會(huì)造成太大危害，所以不容易引起人們的重視，但隨著時(shí)間的推移，長(zhǎng)期受到風(fēng)吹雨淋的影響，在很大程度上會(huì)降低公路路基的強(qiáng)度，裂縫也會(huì)不斷發(fā)展擴(kuò)大，從而對(duì)路面造成的破壞越來(lái)越大，公路的使用壽命就會(huì)縮減，并且為行駛車(chē)輛帶來(lái)巨大安全隱患，容易引發(fā)交通安全事故，從而造成經(jīng)濟(jì)損失，所以我們需要加強(qiáng)對(duì)公路路面裂縫的重視，確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)裂縫問(wèn)題，并及時(shí)采取有效的防護(hù)措施。

2 公路路面裂縫產(chǎn)生的原因

2.1 施工材料質(zhì)量影響

在公路路面和路基施工中應(yīng)用的施工材料大多是由幾種不同的原材料混合而成，這些原材料可以分為固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)等幾種不同形態(tài)，在相互融合的過(guò)程中相互之間會(huì)產(chǎn)生一定的作用力，最后得到的結(jié)合材料的體積就會(huì)因此而變小。當(dāng)融合材料形成之后，需要一定的時(shí)間進(jìn)行冷卻，而水物質(zhì)會(huì)對(duì)材料冷卻過(guò)程產(chǎn)生較大程度的影響，主要原因是水分自身具備擴(kuò)張能力和冷凍能力，公路底層的水發(fā)生蒸發(fā)現(xiàn)象時(shí)，那么施工材料當(dāng)中的水分也會(huì)跟著蒸發(fā)，從而導(dǎo)致表層的水層發(fā)生一定變化，其厚度降低，縮短了顆粒之間的距離，提高了分子的力量，路面體積的收縮速度也會(huì)隨之加快，從而對(duì)路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成嚴(yán)重破壞，使得基層材料出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，從底層形成裂縫作用力，受到作用力的影響裂縫開(kāi)始由下而上形成，最后發(fā)展到公路路面，從而形成路面裂縫。

2.2 溫度變化影響

因?yàn)榛炷磷陨淼膬?nèi)外溫差較大，在公路路面施工過(guò)程中就容易因?yàn)檫@種溫差現(xiàn)象而導(dǎo)致裂縫問(wèn)題的發(fā)生。比如，混凝土中的水分會(huì)在一定程度上受到晝夜溫差的影響，并且影響程度的大小會(huì)隨著季節(jié)的變化而變化，當(dāng)受到的影響比較大時(shí)就會(huì)發(fā)生變冷結(jié)冰現(xiàn)象，從而使混凝土的體積發(fā)生膨脹導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。由于混凝土表面溫度變化較大，內(nèi)部的溫度又無(wú)法散發(fā)出來(lái)，導(dǎo)致內(nèi)外溫差形成，從而引起裂縫現(xiàn)象。當(dāng)混凝土遭遇到高溫的情況時(shí)，內(nèi)部的水分會(huì)快速蒸發(fā)，嚴(yán)重破壞混凝土的牢固性，也會(huì)導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。

2.3 材料配比不合理

如果路面施工材料選擇不當(dāng)，會(huì)對(duì)公路路面整體質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。在路面施工材料的選擇過(guò)程中，對(duì)材料質(zhì)量缺乏重視，采購(gòu)的材料質(zhì)量不符合相關(guān)要求標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)影響路面施工質(zhì)量和施工安全，比如選用的混凝土材料自身配比缺乏合理性，在后續(xù)使用過(guò)程中就有可能導(dǎo)致裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。由于不合理的材料比例分配，再加上材料自身質(zhì)量存在問(wèn)題，不具備較好的吸附力，使得混凝土內(nèi)部雜質(zhì)數(shù)量增多，就會(huì)為裂縫的形成創(chuàng)造有利條件。此外，在實(shí)際施工過(guò)程中由于人為失誤或是攪拌設(shè)備故障等也會(huì)對(duì)混凝土的質(zhì)量造成影響，導(dǎo)致實(shí)際施工要求無(wú)法被滿足，從而產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象。

2.4 路面結(jié)構(gòu)層的影響

比如土基、基層和瀝青面層厚度的影響，與瀝青穩(wěn)定碎石和級(jí)配碎石這類(lèi)的柔性基層相比，半剛性基層和瀝青面層的附著粘結(jié)性能要差一些，從而對(duì)橫向裂縫產(chǎn)生的影響也大一些。由于瀝青面層和基層的附著性能不好，會(huì)導(dǎo)致面層有可能出現(xiàn)一定程度的自由收縮變形，無(wú)法充分發(fā)揮出混合料的應(yīng)力松弛性，溫度應(yīng)力也很難傳遞到基層中，不斷在面層內(nèi)部累積，從而引起干裂現(xiàn)象。

2.5 施工工藝的局限

在公路路面具體施工設(shè)計(jì)階段，如果采取的施工工藝比較落后，不符合實(shí)際施工要求，那么就容易對(duì)公路路面施工質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。一般情況下，由于施工工藝落后而導(dǎo)致路面出現(xiàn)裂縫問(wèn)題的情況主要可以分為下面幾種：（1）路面攤鋪工藝和混凝土拌合工藝不夠科學(xué)，或者是采用的材料質(zhì)量不合格。如果施工人員無(wú)法熟練掌握路面攤鋪技術(shù)，在混凝土拌合過(guò)程中時(shí)間把握不準(zhǔn)確，就會(huì)讓路面整體施工質(zhì)量無(wú)法得到保障，容易出現(xiàn)表面脫皮或剝落的不良現(xiàn)象，繼而引發(fā)裂縫問(wèn)題。（2）在具體施工過(guò)程中，施工人員沒(méi)有嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展路面施工作業(yè)，導(dǎo)致一部分路面混合料出現(xiàn)離析現(xiàn)象，從而引起滲水問(wèn)題，導(dǎo)致路面裂縫脹裂的速度進(jìn)一步加快，產(chǎn)生裂縫。（3）在施工過(guò)程中使用的施工機(jī)械設(shè)備比較落后，沒(méi)有及時(shí)更新?lián)Q代，給公路施工時(shí)加大了難度系數(shù)，混合材料的拌合均勻程度、路面的壓實(shí)度等就會(huì)受到很大影響容易，導(dǎo)致路面裂縫的出現(xiàn)。

3 公路路面裂縫的治理對(duì)策

3.1 優(yōu)化材料配比

對(duì)于公路路面施工作業(yè)來(lái)說(shuō)，原材料的拌合質(zhì)量會(huì)影響水泥混凝土的正常功能，所以需要加強(qiáng)對(duì)材料拌合過(guò)程的控制。首先，要嚴(yán)格控制攪拌的溫度和時(shí)間，做到科學(xué)調(diào)配，從而確保水泥混凝土具有較高的質(zhì)量。其次，優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì)，應(yīng)保證各種材料的混合比符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，如果無(wú)法滿足具體施工要求就需要反復(fù)調(diào)配，直到可以實(shí)現(xiàn)平衡供應(yīng)物料為止。最后，還需要充分結(jié)合配比參數(shù)進(jìn)行拌合，在具體拌合過(guò)程中要合理調(diào)整骨料含水量，使其能夠滿足公路路面施工質(zhì)量要求。另外，還需要嚴(yán)格控制混合料攪拌時(shí)間，避免時(shí)間過(guò)長(zhǎng)發(fā)生氧化現(xiàn)象，防止對(duì)混合材料的質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。

3.2 控制溫度變化

溫度裂縫在公路路面中比較常見(jiàn)，針對(duì)此種裂縫進(jìn)行防治，需要嚴(yán)格控制混凝土施工過(guò)程中的溫度，防止出現(xiàn)溫差過(guò)大的現(xiàn)象，比如降低混凝土自身的發(fā)熱量，在具體施工過(guò)程中選用水化熱反應(yīng)不強(qiáng)的水泥，從而實(shí)現(xiàn)合理控制溫度的目的。另外，施工人員還要以應(yīng)力場(chǎng)的具體分布情況為依據(jù)，確定具體施工范圍，確保選用的混凝土可以與應(yīng)力場(chǎng)相適應(yīng)。嚴(yán)格控制混凝土在入倉(cāng)時(shí)的溫度，公路工程需要的混凝土數(shù)量較大，混凝土的拌制作業(yè)一般是在距離施工現(xiàn)場(chǎng)較遠(yuǎn)的地方進(jìn)行，所以需要將拌制好的混凝土運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，在運(yùn)輸過(guò)程中要嚴(yán)格控制混凝土自身溫度，提高混凝土的散熱效率，最大程度防止出現(xiàn)溫度裂縫問(wèn)題。

3.3 合理應(yīng)用裂縫處理技術(shù)

在瀝青公路路面的裂縫處理工作中，比較常用的一種修補(bǔ)方法是灌油修補(bǔ)法，具體操作流程如下：首先要對(duì)裂縫展開(kāi)清潔工作，然后在路面裂縫中灌入經(jīng)過(guò)加熱處理的瀝青油，并確保將瀝青油灌入到裂紋深處，最后將溢出路面的瀝青油清理干凈。可以采用乳化瀝青進(jìn)行灌縫處理工作，這樣能夠收獲更加理想的效果。還可以在進(jìn)行灌縫之前，將縫壁用液化氣加熱，等到呈現(xiàn)粘性狀態(tài)之后再把瀝青油噴抹到縫隙之中，然后用布熱砂或石屑來(lái)保護(hù)縫口表面。如果裂縫過(guò)于狹小，影響正常的灌縫處理，就需要利用相應(yīng)的工具進(jìn)行拓寬，然后再進(jìn)行灌縫工作。另外，還可以使用嵌縫封堵法進(jìn)行裂縫處理，具體操作流程如下：使用合適的工具沿著裂縫鑿槽，然后在鑿好的槽中加入塑性或剛性防水材料，將路面裂縫封堵。嵌縫封堵法比較常用的嵌縫材料一般有丁基橡膠、聚氯乙烯膠泥、塑料油膏和聚合物水泥砂漿等。

3.4 做好路面保養(yǎng)工作

為了有效防止公路路面出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，當(dāng)路面施工作業(yè)完成后，需要做好路面的養(yǎng)護(hù)管理工作。在公路路面養(yǎng)護(hù)工作中，需要將混凝土水化作用作為重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容，這樣做的原因是水化作用可以讓混凝土內(nèi)部的熱量集中釋放出來(lái)，從而加大裂縫問(wèn)題出現(xiàn)的可能性。當(dāng)公路路面攤鋪?zhàn)鳂I(yè)完成后，由于路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性還不夠高，相對(duì)來(lái)說(shuō)比較脆弱，所以需要適當(dāng)?shù)臑槁访鏋⑺部梢赃x擇合適的覆蓋物將路面蓋住，起到保溫的作用，進(jìn)一步提升路面裂縫的防治工作效果。另外，還可以采用密封性較好的薄膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，用此種薄膜將表面敞露的部分進(jìn)行嚴(yán)密覆蓋，確保混凝土在不失水的情況下得到較好的養(yǎng)護(hù)效果，有效防止公路路面出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

3.5 做好路面排水工作

當(dāng)外部環(huán)境的水分滲入到裂縫后，會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層材料加速老化，再加上行駛車(chē)輛給路面施加的壓力，會(huì)對(duì)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度造成嚴(yán)重影響，并且還可能引起路基沉降問(wèn)題，對(duì)行車(chē)安全產(chǎn)生巨大威脅。因此，在平時(shí)的維修養(yǎng)護(hù)工作中還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)路面排水的重視。應(yīng)根據(jù)道路積水情況選擇合適的排水設(shè)施，在排水設(shè)施的安裝過(guò)程中，應(yīng)正確掌握施工要求，在軟土地基中豎向安裝排水設(shè)施，或者在地基旁邊安裝排水板，有利于及時(shí)將積水排出，避免積水滲透到地基中，對(duì)地基自身的承載能力和強(qiáng)度造成不良影響。相關(guān)施工人員需要加強(qiáng)對(duì)排水板和排水設(shè)施重要性的認(rèn)識(shí)，在安裝過(guò)程中嚴(yán)格遵守相關(guān)要求標(biāo)準(zhǔn)，為路基施工質(zhì)量打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，從而有效避免裂縫問(wèn)題的發(fā)生。

3.6 應(yīng)用新型混凝土材料

近年來(lái)，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)都獲得快速發(fā)展，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，相繼出現(xiàn)了諸多新型材料和新型技術(shù)，可以在公路路面施工過(guò)程合理應(yīng)用這些新型材料、新型技術(shù)和新型設(shè)備。當(dāng)前階段，在市場(chǎng)中出現(xiàn)了一種新型的混凝土材料，這種混凝土是商品混凝土。此種混凝土與現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土相比具有很好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，它是由專業(yè)的企業(yè)生產(chǎn)，生產(chǎn)過(guò)程采用的都是新型設(shè)備，具有十分精確的配比，攪拌過(guò)程也十分均勻，其質(zhì)量可以得到有效保證，在路面施工過(guò)程中應(yīng)用此種混凝土材料可以很好地預(yù)防溫差裂縫的形成。

4 瀝青混凝土路面裂縫預(yù)防的實(shí)踐案例

4.1 案例簡(jiǎn)介

某公路建設(shè)工程全長(zhǎng)9.473km，其中某路段為軟土地基，路基寬度為26.4m，此路段的路面施工周期為三個(gè)月，路面施工材料選用的是改性瀝青混凝土、瀝青混凝土和水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石等。為了更好地預(yù)防路面出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，在具體施工過(guò)程中對(duì)瀝青混凝土配合比、路基施工和路面施工等環(huán)節(jié)進(jìn)行了優(yōu)化，通過(guò)對(duì)后續(xù)通車(chē)運(yùn)行過(guò)程的觀察，發(fā)現(xiàn)路面裂縫問(wèn)題發(fā)生的概率大大降低。

4.2 路面裂縫預(yù)防施工

（1）在公路工程施工之前，組織工作人員前往施工現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展勘察工作，全面了解施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)環(huán)境和水文條件等情況，將得到的數(shù)據(jù)信息作為設(shè)計(jì)工作的依據(jù)，從而制定出一套科學(xué)的施工方案。由于本路段是軟土地基，所以對(duì)地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定進(jìn)行了計(jì)算，通過(guò)分析最后決定采用換填墊層方法對(duì)軟土地基進(jìn)行加固。（2）在施工作業(yè)開(kāi)始之前，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求選擇具有良好穩(wěn)定性的級(jí)配碎石作為路基的填筑材料，能夠有效滿足具體施工的需要，并嚴(yán)格遵循相關(guān)技術(shù)要求開(kāi)展具體填筑工作，取得了十分理想的填筑效果，當(dāng)填筑工作完成后使用壓路機(jī)進(jìn)行反復(fù)壓實(shí)，從而讓軟土地基的強(qiáng)度得到進(jìn)一步提升。（3）為了保證攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的穩(wěn)定性和連續(xù)性，本項(xiàng)目同時(shí)使用兩臺(tái)型號(hào)一致的攤鋪機(jī)進(jìn)行瀝青混凝土的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，并在攤鋪機(jī)上配備了初步壓實(shí)、厚度調(diào)節(jié)和自動(dòng)找平設(shè)備。為了防止出現(xiàn)混合料粘附在熨平板上面的問(wèn)題，在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)開(kāi)始之前還對(duì)混合料進(jìn)行了半個(gè)小時(shí)的預(yù)熱處理。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在公路路面施工過(guò)程中容易出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，一旦出現(xiàn)裂縫就會(huì)對(duì)路面施工質(zhì)量造成嚴(yán)重影響，隨著時(shí)間的推移，裂縫問(wèn)題還會(huì)逐漸發(fā)展嚴(yán)重，從而引發(fā)沉降和坍塌等現(xiàn)象。要想最大程度預(yù)防裂縫問(wèn)題，需要嚴(yán)格控制施工材料質(zhì)量，并加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程的監(jiān)督，確保公路工程的施工質(zhì)量能夠滿足相關(guān)建設(shè)要求。如果路面已經(jīng)出現(xiàn)了裂縫問(wèn)題，需要全面分析裂縫產(chǎn)生的原因，并及時(shí)采取合適的裂縫治理技術(shù)進(jìn)行處理。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，為瀝青路面的修補(bǔ)工作提供了更多的方案，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況制定一套科學(xué)合理的裂縫修補(bǔ)方案，以求獲得最為理想的修補(bǔ)效果。