高速公路裂縫成因及日常養(yǎng)護(hù)關(guān)鍵技術(shù)分析

胡 曉

（四川仁沐高速公路有限責(zé)任公司，四川 成都 610041）

1 高速公路裂縫成因及危害

高速公路作為最高等級(jí)的公路交通設(shè)施，在促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演著重要角色。受施工水平、外部環(huán)境及各類荷載影響，高速公路在建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過程中往往出現(xiàn)各類病害，嚴(yán)重影響了工程質(zhì)量，其中裂縫病害形式多樣、影響面廣。

1.1 施工因素

高速公路建設(shè)期受施工條件的制約，原材性能指標(biāo)不滿足設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求、大幅壓縮施工工期、施工技術(shù)的不合理等因素均會(huì)嚴(yán)重影響工程質(zhì)量，引發(fā)裂縫病害。高速公路建設(shè)所需材料數(shù)量大、質(zhì)量要求高，特別是水泥、碎石、鋼筋等大宗材料性能指標(biāo)直接決定了工程品質(zhì)。如水泥穩(wěn)定碎石基層受水泥劑量多、混合料級(jí)配偏細(xì)、干濕、溫縮等原因易引發(fā)基層開裂。又如混凝土的配比設(shè)計(jì)與施工未能充分考慮原材性能，極易引發(fā)混凝土收縮裂縫。建設(shè)期，如施工單位未對(duì)所施工區(qū)域進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查，未能制定較為完善的施工計(jì)劃時(shí)，施工人員的專業(yè)技能和施工經(jīng)驗(yàn)欠缺，會(huì)對(duì)該路段的施工埋下較大的安全隱患，比如路面基層空隙率大，強(qiáng)度不足，在多種因素的綜合影響下極易產(chǎn)生裂縫病害，危及國(guó)民的人身財(cái)產(chǎn)安全[1]。工期影響是造成工程質(zhì)量下滑的重要因素。在每一項(xiàng)高速公路建設(shè)施工項(xiàng)目中，均有著相對(duì)較為嚴(yán)格的工期規(guī)定，對(duì)此參建各單位必須要做好進(jìn)度控制。但受工期影響，部分施工團(tuán)隊(duì)的進(jìn)度控制方案并未能嚴(yán)格貼合實(shí)際情況，導(dǎo)致施工計(jì)劃被打亂，為保障在規(guī)定工期內(nèi)完成施工，因此會(huì)“搶工期”。往往出現(xiàn)路基路面壓實(shí)不足，增加了路基沉降的發(fā)生率，進(jìn)而會(huì)出現(xiàn)裂縫。

1.2 外部荷載影響

高速公路作為重要的交通出行方式，具有較高的運(yùn)輸能力。在高速公路投入使用階段，外部荷載特別是行車荷載是造成高速公路裂縫出現(xiàn)的重要原因。現(xiàn)階段，我國(guó)對(duì)行車的荷載因素控制不到位，導(dǎo)致其公路路段出現(xiàn)裂縫的概率逐漸增加。當(dāng)高速公路長(zhǎng)期運(yùn)行后，隨著行駛的車流量逐漸增加，高速公路的運(yùn)行荷載一直處于超負(fù)荷狀態(tài)，一旦超過臨界點(diǎn)就會(huì)導(dǎo)致路面表層的抗壓能力降低，從而出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

1.3 地質(zhì)條件以及環(huán)境因素影響

高速公路建設(shè)的跨度較大，其地理環(huán)境的不同，會(huì)導(dǎo)致修建區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境和氣候條件有所差異。高速公路工程的施工區(qū)域地下水資源較為豐富的話，會(huì)對(duì)公路的接縫處和裂縫處產(chǎn)生一定的應(yīng)力，從而影響高速公路的性能。其施工區(qū)域的地基若是軟土地基的話，會(huì)造成該路段地基出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象，導(dǎo)致其地基結(jié)構(gòu)發(fā)生相對(duì)的變化，從而加大裂縫的出現(xiàn)概率。在高速公路建設(shè)時(shí)，會(huì)實(shí)施墊層和水泥基層的填蓋，其材料本身就具有熱脹冷縮原理，若施工區(qū)域所在地區(qū)溫差較大，會(huì)產(chǎn)生相對(duì)的應(yīng)力，若超過最高抗拉強(qiáng)度時(shí)，該地區(qū)的高速公路的路面會(huì)出現(xiàn)裂縫，并且隨著溫度的變化裂縫寬度隨之增大。

2 高速公路裂縫形成的預(yù)防措施

2.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)

高速工程施工前期，需重視高速公路的設(shè)計(jì)方案環(huán)節(jié)，其影響著該路段在后期投入使用時(shí)的安全性和耐久度。因地下水和地上水危害高速公路的主要自然因素，從而在設(shè)計(jì)階段，需加強(qiáng)對(duì)地下排水系統(tǒng)的建設(shè)，從而保證路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；在路面建設(shè)時(shí)，要對(duì)路面表層加一層防水材料，并在路面預(yù)留出水口，進(jìn)而可以避免該公路后期因水的淤積造成對(duì)路面的損傷。在進(jìn)行灌注和填層時(shí)，混凝土和砂石等施工材料都會(huì)存在空隙等現(xiàn)象，需采用強(qiáng)夯法進(jìn)行壓實(shí)，減少因空隙現(xiàn)象導(dǎo)致路基的強(qiáng)度降低現(xiàn)象的發(fā)生概率[2]。

2.2 強(qiáng)化原材管理

施工材料的好壞決定著該施工路段整體質(zhì)量，其施工材料就是高速公路建設(shè)的基礎(chǔ)，控制好施工材料的質(zhì)量才能對(duì)高速公路的建設(shè)起到事半功倍的作用。施工單位在采購(gòu)原材料時(shí)，需多了解當(dāng)?shù)亟ú氖袌?chǎng)的行情，要對(duì)材料供應(yīng)廠家進(jìn)行考察，保證其合格證和相關(guān)資料手續(xù)的齊全，并對(duì)其所提供的施工材料進(jìn)行檢驗(yàn)，并剔除不合格的產(chǎn)品。在保證該材料的價(jià)格合理的同時(shí)，保障其質(zhì)量符合國(guó)家和施工計(jì)劃標(biāo)準(zhǔn)，施工單位需對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察，結(jié)合施工區(qū)域的地質(zhì)條件和環(huán)境因素選擇較為合適的施工材料，進(jìn)而保證該公路施工路段的質(zhì)量。

2.3 加強(qiáng)施工工序控制

在高速公路施工階段，需對(duì)該路段的地質(zhì)條件進(jìn)行勘察，在進(jìn)行地基作業(yè)時(shí)，要保證填土速度，降低因碾壓和強(qiáng)夯出現(xiàn)力不足或者是強(qiáng)壓的力度不均勻情況發(fā)生，在軟土層和硬殼層的交接處，需做好特殊處理工作，從而減少在進(jìn)行回填時(shí)，因地基承受力的不足產(chǎn)生差異沉降現(xiàn)象，并保證壓實(shí)度符合施工計(jì)劃標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行施工建設(shè)時(shí)，施工人員的專業(yè)技術(shù)能力和風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)是保證施工作業(yè)開展的重點(diǎn)之一，施工單位需加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員的培訓(xùn)，提高施工人員的整體施工水平，并提升施工人員對(duì)公路質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)識(shí)別意識(shí)，使其在施工過程中能盡早發(fā)現(xiàn)問題并能才有有效的措施[3]。在高速公路裂縫中，除自然形成的裂縫外，還有可能會(huì)出現(xiàn)橫縫、縱縫，此類裂縫大多數(shù)是為方便施工而制，是一個(gè)“結(jié)合面”，實(shí)質(zhì)為施工縫。

3 日常養(yǎng)護(hù)關(guān)鍵技術(shù)

3.1 壓漿法

在進(jìn)行高速公路養(yǎng)護(hù)時(shí)，對(duì)存在裂縫的路面采用較為科學(xué)的養(yǎng)護(hù)技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)救，若此技術(shù)使用較為合理，就會(huì)有效的降低高速公路發(fā)生裂縫現(xiàn)象的概率，并提高該路段的耐久度，從而保障了行車安全。壓漿法是養(yǎng)護(hù)過程中較常用的一種方法，因其施工方法較為簡(jiǎn)單，其原理是借助環(huán)氧樹脂基、無收縮水泥基灌漿料等完成對(duì)裂縫的封堵，主要的操作步驟是先將裂縫周圍插入注漿管，并在裂縫處安置注漿嘴，然后往裂縫處注入漿體材料，并進(jìn)行壓漿灌注，使其漿體材料從預(yù)先安置的注漿管中溢出，在填滿縫隙時(shí)，該注入的材料會(huì)從注漿嘴中溢出，此時(shí)就可以停止注入作業(yè)，并將其表面進(jìn)行抹平，從而完成對(duì)高速公路裂縫的補(bǔ)救措施[4]。

3.2 路面貼縫處理技術(shù)

貼縫處理技術(shù)主要對(duì)縱橫向裂縫和細(xì)小的裂縫有著較好的修復(fù)效果。在進(jìn)行修復(fù)前期，需要對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行清理工作，保證該路段的施工環(huán)境保持整潔狀態(tài)，并對(duì)需修復(fù)的區(qū)域進(jìn)行位置標(biāo)記，然后使用變頻螺旋式高壓熱噴機(jī)將所施工縫隙進(jìn)行濕氣消除作業(yè)，隨之用灌縫機(jī)將填充劑進(jìn)行注入，在填充結(jié)束后，要使用纖維布進(jìn)行蓋平，并采用橡皮錘進(jìn)行清理氣泡，從而保證該施工路段的平整度和修復(fù)效果。裂縫貼的使用為我國(guó)公路養(yǎng)護(hù)計(jì)劃提供較大的便利，并減輕養(yǎng)護(hù)人員的施工壓力，提高養(yǎng)護(hù)施工效率。

3.3 加強(qiáng)預(yù)防保養(yǎng)

提高高速公路使用壽命，需加強(qiáng)高速公路的養(yǎng)護(hù)計(jì)劃的完善。前期的預(yù)防養(yǎng)護(hù)也是占據(jù)較大的作用。為減少在養(yǎng)護(hù)上的不必要支出，需運(yùn)用較為科學(xué)的技術(shù)開展作業(yè)，其需要結(jié)合每個(gè)路段的溫度、地質(zhì)條件、路面材料等多重因素的影響科學(xué)的運(yùn)算出其路段的最佳養(yǎng)護(hù)時(shí)間，在此期間段進(jìn)行養(yǎng)護(hù)作業(yè)，將裂縫隱患扼殺在萌芽狀態(tài)[5]。在養(yǎng)護(hù)時(shí)采用較為先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，實(shí)現(xiàn)高速公路養(yǎng)護(hù)的機(jī)械化管理模式，從而可以有效的節(jié)約養(yǎng)護(hù)時(shí)間，并降低人工成本，其科學(xué)的計(jì)算方法可以準(zhǔn)確的將路面情況進(jìn)行預(yù)估，并進(jìn)行有效的養(yǎng)護(hù)從而減少該路段裂縫發(fā)生的概率。

4 結(jié)語

高速公路作為我國(guó)重要的基礎(chǔ)設(shè)施，有力促進(jìn)了地區(qū)間的聯(lián)系與發(fā)展。但往往會(huì)受自然環(huán)境及地質(zhì)條件、荷載等因素的影響引發(fā)多種病害，嚴(yán)重影響了高速公路的耐久性及安全性，為群眾的出行安全埋下隱患。只有一方面加強(qiáng)項(xiàng)目建設(shè)的施工管理，一方面強(qiáng)化公路運(yùn)營(yíng)的養(yǎng)護(hù)及病害處治，才能最大程度的延長(zhǎng)高速公路的服務(wù)壽命，提升使用者的舒適性及安全性。