淺談公路半剛性路面裂縫分析及預防措施

李金金　程亞冰

摘要：作為一種強基薄面結構，半剛性路面具有良好的水穩性、耐久性、抗凍性與高強度等特點。為滿足社會經濟的發展要求，在公路工程建設中半剛性路面結構得到了廣泛地應用與推廣。為此，本文主要對公路半剛性路面的概況、裂縫類型及預防措施應用進行了分析與探究。

關鍵詞：公路工程；半剛性路面；裂縫類型

一、半剛性路面的概況

半剛性路面是指選用無機結合料如水泥、石灰等，處理的土或碎（礫）石及含有水硬性結合料的工業廢渣修筑的基層，這種路面前期具有柔性路面的力學性能，使用后期將大大提升其強度與剛度，相比水泥混凝土，其強度與剛度則較小。因其剛性屬于柔性路面和剛性路面之間，因此，將這種基層和在它上面鋪筑的瀝青面層叫做半剛性路面。半剛性基層的特點主要體現在良好的板體性、剛度及較強的擴散應力等，同時還具有較強的抗拉強度、抗疲勞強度及不錯的水穩性等。這些特點可以確保路面基層具有良好的受力性能，并提高路面的穩定性。因此，在施工過程中應確保半剛性基層具有一定的整體性，半剛性基層能夠對路橋結構起到承載力提升的作用。半剛性基層彎拉疲勞損壞是半剛性路面結構的主要破壞形式，因此應做好防水下滲工作，這也是規范的相關規定。

二、公路半剛性路面裂縫類型分析

1、橫向裂縫

垂直于道路中線的裂縫被稱為橫向裂縫，通常存在若干支縫。產生此類裂縫的主要原因包括2點：第一，因基層收縮開裂，導致面層開裂，進行出現反射裂縫；第二，溫度驟降或很低，也就是溫宿裂縫。

（1）反射裂縫。強度、剛度大及變形能力差為半剛性基層材料的主要特點，此類材料在溫度、濕度發生極大改變的情況下，將產生開裂等問題?；鶎娱_裂過程中，當面層和基層之間連接緊密，面層可提供一定約束能力，這種情況下在瀝青面層內部將出現一定拉應力與拉應變，并與行車荷載出現的應力充分結合，瀝青層與基層裂縫對應部位則會出現底部開裂問題，當具有較薄面層時，從下到上裂縫將向面層表面發展，最終產生反射裂縫。

（2）溫縮裂縫。低溫收縮裂縫與溫度疲勞裂縫為溫縮裂縫的主要類型。低溫收縮裂縫產生的原因為半剛性路面面層溫度很低或溫度驟降致使路面面層溫度梯度產生極大變化，相比材料抗拉強度，如溫度應力較高時，則極易出現裂縫。

溫度疲勞裂縫主要是因為溫度重復升高與降低產生的。

2、縱向裂縫

平行于道路中線的裂縫被稱為縱向裂縫，同時可能出現多根支縫。因壓實度不足，半填半挖及高填方道路路基常常會產生不均勻沉降問題，進而造成縱向裂縫的出現。在加寬道路施工中，如處理不好新舊路基結合位置，則極易產生縱向裂縫。通常以上2類縱向裂縫都具有較長的長度，其深度從路面表面直達路基深處，具有極大的危害性。其類型包括以下幾種：

沉降裂縫：路面開裂因路基不均勻沉降造成的裂縫被稱作沉降裂縫。

搭接裂縫：縱向、橫向為搭接裂縫的主要形式。因路面寬度大，公路路面通常選取分幅的方式進行攤鋪作業。接縫時可選取冷、熱兩種接縫形式。

3、塊狀裂縫

塊狀裂縫是指裂縫具有0.3到3米間距、0.1到10平方米面積。作為半剛性路面的重要病害之一，塊狀裂縫一般出現于通車時間長的道路。基層、面層強度不足為造成塊狀裂縫的直接原因。

4、龜裂

路面局部位置出現與龜紋相似的裂縫被稱為龜裂，龜裂通常與沉陷、唧漿同時出現。在重復荷載下路面結構往往存在疲勞損壞，龜裂為路面結構強度較低的表現形式。其發展初期裂縫以相互交錯的形式展現，隨著時間的推移，裂縫可發展為多邊形裂塊。與此同時，龜裂也可能出現于路面整體強度極高的情況下。

三、公路半剛性路面養護技術的應用

1、局部修補

灌縫：灌縫方式一般用于修補線狀裂縫。瀝青管縫機、高壓熱空氣吹風機等為灌縫的主要機械。瀝青、乳化瀝青等為瀝青路面灌縫的材料。

挖補處理：修補塊狀裂縫及龜裂時，需根據坑槽實施修補，也就是將路面結構損壞位置挖除，隨后進行相應級配瀝青混凝土填補、壓實。

根據工程建設需求，按照路面實際病害情況可對填縫機械、工藝與開槽參數合理確定。通常填縫料選取熱瀝青與克萊福密封膠。如線狀裂縫較為細小、灌入難度大，則可將一條凹槽開設于裂縫上，防止拉壓力與交通荷載過分作用于填縫材料，通常情況下以U形作為開槽類型。如溫縮、干縮導致路面基層出現縱、橫裂縫，且寬度小于6毫米，需徹底清理干凈縫隙，并通過壓縮空氣將其塵土吹走，隨后選取灌縫撒料方式對裂縫加以處理，材料為熱瀝青與乳化瀝青。

如裂縫寬度大于6毫米，則可將存于裂縫內的雜質清理干凈，并進行開槽填縫，并通過壓縮空氣順著裂縫開槽位置吹凈，隨后選取材料進行填筑、壓實與密封，材料包括：砂粒式瀝青混合料與細粒式瀝青混合料。

2、大中修

罩面：普通型罩面、防水型罩面與抗滑層罩面為瀝青路面罩面的主要類型。公路罩面厚度通常為4到5厘米；交通量大、重型車輛多的路段其封層厚度可定為1厘米，交通量適中路段封層厚度可定為0.7厘米，一般情況下高等級公路抗滑層厚度必須在4厘米以上。

翻修：選取罩面養護無法使嚴重破損路面恢復良好狀態，可采用翻修養護技術，以此確保路面服務功能的有效發揮。翻修前需詳細調查翻修路段的路面結構、路基結構及通行能力，并按照公路瀝青路面設計要求計算結構厚度。

再生利用：熱拌與冷拌為拌制再生瀝青混合料的主要方式。冷拌再生瀝青混合料是在常溫下充分拌制舊料、新礦料及其他材料的方式。一般選取冷拌再生瀝青混合料對四級公路路面進行翻修養護。熱拌再生瀝青混合因其高強度、路用性能良好在翻修養護施工中得到了廣泛應用，通常被應用于一、二、三級公路中下面層。

補強：在原有公路等級沒有變化的前提下，路面補強通常用于嚴重破損瀝青路面、強度系數與施工要求的情況下。除此之外，在提升公路等級等改造工程也可選取補強方式。

如路段具有嚴重網裂、縱向裂縫，裂縫在深度范圍內將對瀝青整體面層都會造成嚴重影響，以此需全部銑刨瀝青路面各個面層?；蚵范尉哂袊乐貦M縫時，可進行二層銑刨。如完成銑刨工作后，其下層依舊存有裂縫、松散等情況，則需往下繼續銑刨，直至其土層具有良好狀況。同時，全線硬路肩與超車道、行車道等都需進行改性瀝青瑪蹄脂碎石混合料罩面（4厘米厚度）鋪設，10米為單幅罩面寬度，局部修復老路面病害路段需在罩面加鋪前進行。為保證所有面層間具有良好拼接質量，分層回填過程中，可選取臺階拼接的方式施工于新老路面結構層，其中50厘米為縱向臺階最小寬度，15厘米為橫向臺階每層最小寬度。還需將粘層瀝青均勻撒布于各瀝青層內，以此提高各層間的粘結能力。

四、結束語

綜上所述，隨著改革開放的不斷深入，作為影響國民經濟增長的重要因素，為推動社會經濟的快速發展，必須重視基礎設旋建設。半剛性基層施工作為公路工程建設的重要組成部分。為實現施工過程的科學性、正確性與規范性。必須重視施工方式的選擇，規范施工工藝，有效提高施工技術水平，延長公路工程使用壽命，這也是提升工程建設整體質量的重要途徑。