高速公路瀝青路面裂縫成因及日常養護關鍵技術

文/魏丕壹

1 前言

高速公路建設現已成為我國經濟發展的重要支撐，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、超載車輛的增加，使我國高速公路路面裂縫問題逐年增長。因此，如何解決高速公路瀝青路面裂縫問題，提高公路使用年限，已成為首要問題。本文對裂縫成因及日常維護技術進行了分析與探討。

2 工程實例

本文以某高速公路為例，針對該段高速公路分析出現裂縫的主要原因以及日常維護的關鍵技術進行分析。該段高速公路全長140.79 公里，起止樁號為K1993+888-K2134+678，雙向四車道，設計時速120km/h，路基寬度28m，路面寬度25m。全線共有橋梁146 座，其中主線橋110 座，匝道橋7 座，天橋29 座，涵洞通道364 座，路面結構為4cm（AC-13I）+6cm（AC-20I）+8cm（AC25-I）+52cm 水泥穩定碎石。2003年12月開工建設，2006年11月28日建成通車，運營至今已近14年。而隨著高速公路通車年限和超載超重車輛逐漸增加以及多種因素的影響，路面出現大量裂縫。

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。長期以來，瀝青路面受氣候溫差的影響較大，容易出現老化和干燥現象。尤其是冬季，低溫瀝青路面會出現裂縮的情況，這也是一直困擾工程建設的問題[1]。

3.2 施工因素

高速公路施工中，可能會存在混合料配比不合理、相關結構施工厚度不夠及路面壓實效果不佳的情況，對施工質量造成影響，在運營過程中產生相關病害。

3.3 行車荷載

車流量逐年增長，致使超限、超載車輛增加，道路載重量超過設計荷載，路面長期處于疲勞狀態。當其承載力超過自身承受能力的時候，路面將出現裂縫或沉陷。

3.4 材料原因

原材料質量的優劣是影響瀝青路面工程質量好壞的主要因素。在施工過程中把控好瀝青混合料的質量，是保證路面質量的關鍵。

3.5 地質條件

高速公路的地質條件如發生變化，將增大施工難度，施工質量出現不確定因素，加大后期路面出現裂縫的概率。

4 高速公路瀝青路面裂縫日常養護技術

4.1 灌縫法

高速公路出現縱橫向裂縫（詳見下圖1）時，若裂縫寬度小于5mm 則可使用熱油灌縫技術對其進行處理。在實際操作過程中首先施工人員應按照現場情況和要求準備充足的灌縫材料。材料準備完成后，對瀝青進行加熱處理，保證溫度在160℃左右，之后使用相關工具在縫隙位置灌入瀝青材料。施工人員需要對澆灌次數進行酌情考慮，在瀝青溫度降低至常溫時便可停止。此種方法可有效避免裂縫發展，但無法從根源上解決裂縫問題，每隔一年便需要進行一次灌縫處理[2]。

圖1 高速公路裂縫

4.2 貼縫法

貼縫主要運用的材料為修補劑，其對高速公路瀝青路面有著可再生的作用。高速公路進行路面貼縫的時候，需用變頻螺旋式高壓熱噴機、橡皮錘、痕跡筆、纖維布等設備及材料。施工時，首選需要使用痕跡筆標記施工位置，處理雜物，從而保證施工環境整潔。通過變頻螺旋式高壓熱噴機除去封內的濕氣，然后使用修補劑和灌縫機進行補縫，在縫隙處蓋上纖維布，達到養護灌縫的目的。再使用橡皮錘，打消氣泡，從而保證公路路面平整。相對于上述方法，貼縫法有著較強的粘附性，能夠很大程度的延長高速公路路面的使用壽命，同時此方法較為簡單，耗時短[3]。

4.3 瀝青道路路面裂縫的修補方法（無坑縫修補法）

此種裂縫維修方法能夠加強抗老化性、低溫柔性以及較高延度等，即使在惡劣的道路環境中，無坑帶也不會發生脫落和破碎的情況。對于常見的結構性裂縫，當產生唧漿的時候，可在裂縫上烘烤粘貼無坑貼，在無坑帶的兩面分別涂刷60cm 左右寬度的CAP、在上面鋪上抗磨砂，此時可以解決由于水破壞而產生無坑縫的效果。下圖2-圖7為無坑封修補方法的詳細過程。

圖2 無坑封截面示意圖

圖3 搭板裂縫開始唧漿劣化

圖4 烘烤粘貼無坑帶

圖5 涂刷CAP

圖6 撒布坑磨砂

圖7 無坑封避免唧漿坑槽

5 高速公路瀝青路面裂縫的預防措施

5.1 嚴控公路施工質量

對高速公路施工質量嚴格把控是高速公路路面裂縫預防的重要舉措。嚴控公路施工質量需注意以下兩點：首先，施工人員作為高速施工的主體，需加強人員培訓，提升施工人員對公路質量風險識別意識，提升施工水平；其次，加強路面施工管理，明確施工管理制度，保證施工人員有章可循。

5.2 優選施工材料

施工材料是施工的基礎。在選擇施工材料時需結合施工現場的地質條件與實際環境，應選擇符合國家標準規范的材料，同時考察材料廠商，檢查材料的合格證書，篩選原材料[4]。

5.3 裂縫的預處理

溫度的變化，路面基層會出現干縮或溫縮的情況，從而產生橫向或縱向裂縫。根據裂縫寬度的不同，應采取不同的處理措施?？v向裂縫通常采用半幅推鋪的施工技術，橫向裂縫通常采用平接縫的施工技術。

5.4 優化路面設計

高速公路優化路面設計主要可從兩方面實現：一方面，可在瀝青的表面涂抹防水材料，降低水對瀝青路面的破壞；另一方面，完善高速公路的排水系統，從而使路面的穩定性和強度得到保證。

6 結語

總之，高速公路瀝青路面裂縫養護與處理是一項綜合性的系統工程，有著復雜性和長期性的特點。針對高速公路建設而言，需要重視關鍵技術研究及日常養護，根據裂縫的產生情況，有針對性地進行裂縫的處理與修復，探索養護施工，對應裂縫的有效途徑，這樣能夠對高速公路進行有效養護，路面建設的施工質量不斷提升，降低路面維護成本，從而保證高速公路安全使用。