徐鉴远
浙江正方交通建设有限公司 浙江金华 321025
摘要：目前，随着基础设施行业的不断完善，高速公路网络已经建成。公路建设中几乎100%的路面采用半刚性结构，最常见的路面破坏是沥青路面开裂，按类型划分，主要分为块状裂、龟裂、横裂、纵裂。然而，上述四种主要类型是由结构破坏造成的，最初的影响并不明显，随着时间的推移，裂缝会越来越大，最终导致路面的不当使用和对行车的影响。
关键词：高速公路路面裂缝；原因；预防性；养护技术
1半刚性路面裂缝的种类
1.1横向与纵向裂缝
横向裂缝，也就是说，在高速公路的中间线上，产生了一个部分垂直于对方的空隙，包含散布在周围的小树枝。在沥青路面的裂缝类型中，横向裂缝最为常见，分布在路面表面。横向裂缝可以通过开挖路面或无损检测的方式进行检测，以确定横向裂缝是否属于半刚性路面的裂缝，是否延伸到路面表面。造成水平裂缝的原因包括：基板收缩开裂→层开裂→反射开裂和温度突然下降或连续下降→基板收缩；半刚性基板→沥青层开裂在拉压条件下长期存在。以上两个原因都属于温度收缩裂缝，即地面温差造成路面裂缝，从路面无法判断这两种类型。只有经过核心取样分析才能知道。此外，纵向裂缝，即平行于道路中线的裂缝，有时会产生一些较小的分支，这也比较常见。
1.2块状裂缝与龟裂
块状裂缝及龟裂在高速公路半刚性路面的裂缝类型上也较普遍，对路面的损害程度也不亚于横向及纵向裂缝。块状裂缝的面积一般呈现在0.1~10m2、长度呈现在3~300cm。块状裂缝的产生原因有两种：（1）拥有较低强度的路面基层持续受到荷载的影响而导致其损害造成裂缝；（2）在基层状态良好的情况下，面层强度不够造成块裂。龟裂主要分布在路面的局部，且会伴随着出浆或沉陷的产生。龟裂在高速公路半刚性路面产生的主要因素便是路面结构强度不够。
2高速公路路面裂缝产生的原因
2.1材料因素
在高速公路工程项目中，施工材料的质量是影响工程施工质量的关键因素之一，因此应严格控制材料的选取，对其相关数据进行考核，并针对实际情况做出具体分析。如果选取的材料不合格，则有可能造成水泥成品密实度不足，基层水分大量蒸发，导致路基塌陷，进而产生路面裂缝。同时，施工材料的问题也有可能导致工程完工之后受力不均，使路面出现裂缝。
2.2施工因素
沥青路面是我国公路路面的主要结构形式。沥青路面结构层可以由表层、基层和垫层组成。施工因素也是造成公路路面裂缝的重要原因。根据目前公路桥梁工程的施工标准，大部分公路都能实现上下三层的统一布局。然而，在许多施工过程中，表面层的细集料过多，路面施工完成后，在高温下难以承受路面荷载，加速了沥青粘结应力的损失，导致沥青老化。
2.3环境因素
沥青受材料的限制，其性能容易受到外界温度的影响。这是一种高温材料。因此，导致公路路面裂缝的最大因素是环境温度因素。温度低时，沥青刚度模量增加，冷脆性增加，沥青路面对混凝土的应力不随温度的降低而增加，而混凝土因温度降低而产生的收缩应力将超过沥青的抗拉强度，导致沥青路面开裂。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这个裂缝最初集中在内表面层。随着裂纹深度的增加，一旦温度突然降低或增加，就很难维持混合物的强度模量。反复出现的极端天气如气温的升降、暴雨和大雪导致表面沥青的疲劳强度降低，应力松弛性能降低，最终导致小裂缝连接线，形成大裂缝，而大裂缝连接成一个网络，形成凹坑和结构损坏。
2.4养护方式不合理
长期以来，我国公路的养护主要是以纠正性养护为主，即公路部分或大面积损坏时采用养护。这种维修方式正好耽误了道路维修的最佳时间，其缺点和问题不容小觑。由于环境、气候、交通负荷等因素的影响，沥青路面会遭受有机物氧化、老化、沥青流失、弹性丧失、骨料暴露、松动、裂缝、坑洞等疾病。在疾病早期，如果不采取有效措施治疗，疾病会迅速扩大，然后恶化，严重影响道路运行质量和行车安全，后期治疗的难度和费用也将成倍增加。
3高速公路半刚性路面裂缝的预防性养护
3.1灌缝材料
在选取沥青路面的灌缝材料时，必须严格把控材料的质量。对高速公路半刚性路面裂缝预防性进行养护时，常见的灌缝材料是沥青、乳化或者改性沥青。运用沥青来维护裂缝时，裂缝的深度≥0.1m，宽度为1cm，分层灌注是其采用的方式。拥有较强的粘结性以及强度模量是沥青在上层灌注时的必要条件。热油通常用于灌溉接缝的预防性维护过程中加热和保温，并加入一小部分细砂，产生沥青砂浆。乳化沥青也是使用中裂离子或慢裂离子生产的。乳化沥青的特点是节能环保。使用乳化沥青防止裂缝时，可随时进行，不受低温、湿度的影响。此外，乳化沥青的主要特点还包括流动性强、渗透性强。将橡胶等原料加入沥青形式改性沥青中，改性沥青的改性剂也可用于不同的聚合物，如sbs。改性沥青的优点主要有防水、耐磨、抗老化等。在对公路半刚性路面裂缝进行预防性养护时，根据实际情况合理选择灌溉材料是十分重要的。
3.2施工控制
在预防性养护高速公路半刚性路面裂缝时，一旦路面上的裂缝与以上介绍的裂缝种类所要求的规格不同，也就是较小时，也许就不需要预防性养护，只需进行处理，具体工作包括：在裂缝处挖掘U型凹槽，再灌入预防性养护材料。开槽的尺寸与宽度应结合高速公路的裂缝来确定。开槽的宽度一般比例为1：1.2~1.5。在预防性养护中也应确保合理的注浆压力，注浆的压力会随着填充范围的不断扩大而增大。需要注意的是，路面抬升以及浆液流失等问题会随着注浆压力的增大而产生。总的来说，注浆的压力范围一般控制在1.2~1.5MPa。灌浆压力与孔的深度成正比，压力越大，要求孔越深。当公路路面出现特别严重的裂缝和纵向裂缝时，裂缝的深度可能影响整个沥青层。此时需要对裂缝进行预防性维护和处理。预防性养护公路半刚性道路裂缝施工一般在春秋季节，温度适宜，裂缝宽度也相对适中。因此，有可能将灌溉材料注入裂缝中，从而使灌溉材料深入到裂缝中。道路裂缝的预防性维护质量也将提高。
3.3做好路面裂缝处理
（1）根据相关调查可知，很大一部分裂缝是由冻干引起的，在车辆行驶过程中对道路结构的影响不大。在维修时，可以根据裂缝的宽度以相应的方式处理裂缝。一般情况下，当裂纹宽度在6mm范围内时，可防水，并被热油缝渗透。当裂缝宽度大于6mm时，可以用搅拌沥青或细混凝土填充。在热油灌溉的过程中，首先要清洗裂缝，然后将130至170°C的热沥青加入缺口，再用缝纫机缓慢运转。
（2）当路面产生轻微裂缝并且裂缝无明显变化时，可以采用涂刷的方式进行处理，控制裂缝持续扩大。
（3）由于基层破坏导致的裂缝问题，可以采取换填的方式进行处理。首先需要规划出修复的轮廓线，而后开槽，之后再对破坏区域进行处理，摊铺沥青厚度要控制在6cm以内，最后进行压实。
3.4注重后期养护工作
整体施工完成后，应注意合理安排科学的后期维修工作。在日常使用过程中，要注意路面的监测，安排人员对路面进行检查，及时发现路面问题，并向维修部门报告维修工作，及时解决问题，避免问题进一步扩大。
4结语
高速公路作为交通的主要通道，促进了区域间的联系和发展，但会受到地质因素、车辆荷载、气候因素等内外因素的影响。在修复公路路面裂缝时，必须根据当地情况采用合理的养护技术，并与公路路面检测技术和再生技术相结合，有效提高公路路面的使用效果和质量，保障人民生命财产安全。
参考文献
[1]郭勇.高速公路裂缝养护及效果评价[J].山西建筑，2017，42（18）：130-131.
[2]李成红.高速公路路面裂缝养护工作探析[J].江苏科技信息，2018，（08）：65-67.
论文作者:徐鉴远
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/16
标签：裂缝论文; 路面论文; 沥青论文; 预防性论文; 刚性论文; 高速公路论文; 公路论文; 《建筑学研究前沿》2018年第35期论文;