淺議高速公路瀝青路面裂縫成因及預(yù)防養(yǎng)護(hù)措施

張磊

四川省川南高等級(jí)公路開發(fā)股份有限公司 四川 自貢 643000

引言

我國高速公路瀝青路面基層多為半剛性基層，半剛性基層瀝青路面在運(yùn)營期內(nèi)的反射開裂是世界各國路面普遍面臨的問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，半剛性基層高速公路瀝青路面的破損病害大多為裂縫，其中以橫向裂縫為主，多由基層產(chǎn)生裂縫反射到瀝青面層，形成橫向裂縫。預(yù)防裂縫策略認(rèn)為瀝青層主要作為結(jié)構(gòu)層，兼顧功能特性，按照該理念設(shè)計(jì)的半剛性基層瀝青路面一般瀝青層較厚，因?yàn)檩^厚的瀝青層可以減少結(jié)構(gòu)層內(nèi)交通應(yīng)力和溫度梯度，同時(shí)預(yù)防產(chǎn)生反射裂縫。

1 高速公路瀝青路面裂縫的成因分析

（1）材料因素。對于所有工程而言，材料都是十分重要的一部分，直接影響著施工質(zhì)量。故此，材料是致使公路路面出現(xiàn)裂縫的一個(gè)重要原因。若在相關(guān)公路建設(shè)施工過程中，采用的原材料質(zhì)量沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，就可能導(dǎo)致公路路面裂縫的產(chǎn)生，如此一來，既會(huì)影響到行車的速度，又會(huì)給相關(guān)公路行駛的安全性形成直接影響，埋下較大的安全隱患。簡單來講，材料因素主要是材料的級(jí)配、高度及強(qiáng)度。

（2）溫度裂縫。氣候欠佳的條件下極易引發(fā)路面裂縫病害。路面瀝青面層自身的荷載會(huì)因?yàn)闅夂虻淖兓S之發(fā)生變化。高速公路大多在露天的環(huán)境下，晝夜溫差比較大，在這樣的條件下，高速公路基層和面層自身所處的溫度不同以及由此產(chǎn)生的應(yīng)力作用方向也不同。瀝青路面處于低溫狀態(tài)時(shí)強(qiáng)度表現(xiàn)較好，但在剛性增加的情況下其抗變形能力大幅下降。溫度的降低將導(dǎo)致瀝青面層受到基層的約束，難以實(shí)現(xiàn)有效的收縮，相較于路面所具備的抗拉強(qiáng)度上限值而言，實(shí)際收縮拉應(yīng)力超過該值時(shí)將會(huì)出現(xiàn)裂縫。此類開裂主要以橫向間隔性裂縫居多，在道路運(yùn)營環(huán)境較差時(shí)才會(huì)產(chǎn)生縱向裂縫。從分布形式來看，裂縫最初見于表層，后續(xù)逐步向下延伸。

（3）地質(zhì)條件。因?yàn)樗懈咚俟范际窃诘孛嫔线M(jìn)行建設(shè)的，所以，導(dǎo)致公路裂縫出現(xiàn)的又一因素，就是地質(zhì)條件因素。而在地質(zhì)條件因素中，地下水是一個(gè)重點(diǎn)所在，若公路所選擇的區(qū)域下方，有著程度不同的地下水，那么會(huì)造成公路的接縫處與裂縫處出現(xiàn)相關(guān)的應(yīng)力，此種應(yīng)力會(huì)造成工作面出現(xiàn)比較多的縫隙，直接影響到公路的質(zhì)量[1]。

（4）荷載裂縫。因行車荷載而產(chǎn)生的裂縫即荷載裂縫。行車荷載作用具有持續(xù)性，因此瀝青面層將長時(shí)間承受荷載，結(jié)構(gòu)層底面形成的拉應(yīng)變逐步積累，在某個(gè)時(shí)刻將超過疲勞強(qiáng)度，此時(shí)將在底面出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，后續(xù)逐步向表面延伸。從內(nèi)部因素來看，荷載裂縫的出現(xiàn)與路面結(jié)構(gòu)不當(dāng)、施工所用材料性能不足等有關(guān)。

2 高速公路瀝青路面裂縫的有效防治

（1）路面裂縫的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。在設(shè)計(jì)公路工程的時(shí)候根本目的是，確保道路質(zhì)量可以達(dá)到預(yù)期的效果，在設(shè)計(jì)道路的時(shí)候，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、水文、交通流量及氣候等方面，展開認(rèn)真細(xì)致的初勘，對多種因素綜合考慮之后，選用合理的路面材料、結(jié)構(gòu)與配合比，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)留意如下問題：一是路面結(jié)構(gòu)類型的合理選擇，確定各層的適當(dāng)厚度與適當(dāng)層位；二是進(jìn)行各結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù)的確定，如瀝青混合料的設(shè)計(jì)參數(shù)、土基的彈性模量、水穩(wěn)底基層和基層設(shè)計(jì)參數(shù)等；三是加強(qiáng)排水、防水設(shè)計(jì)；四是對各結(jié)構(gòu)層展開合理的復(fù)合設(shè)計(jì)；五是降低瀝青路面的孔隙率，提高瀝青路面的壓實(shí)度；六是提升瀝青面層的壓實(shí)度，使孔隙率降低。要知道在項(xiàng)目質(zhì)量中，施工質(zhì)量起到關(guān)鍵性因素。因此，在建設(shè)公路的時(shí)候，一定要做好全過程質(zhì)量管理，注重質(zhì)量管理保證體系的建立，實(shí)施過程管理，明確全過程建設(shè)與崗位責(zé)任，進(jìn)行嚴(yán)格的評(píng)價(jià)、控制及檢查，具體來講要加強(qiáng)施工期間的質(zhì)量檢查與管理；鋪裝試驗(yàn)道路；施工前進(jìn)行設(shè)備檢測；嚴(yán)格檢驗(yàn)瀝青混合材料；加強(qiáng)檢驗(yàn)原材料。

（2）對路面進(jìn)行定期檢測。路面檢測的內(nèi)容主要有以下幾項(xiàng)：首先是收集數(shù)據(jù)，多渠道收集與路面工程有關(guān)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，作為處理路面裂縫的基礎(chǔ)依據(jù)；其次，檢測路面是否發(fā)生破損，如果存在破損，對其程度進(jìn)行分析；最后是跟蹤管理，該過程比較復(fù)雜，其目的是提升路面檢測的效果。一般需要全方面掌握高速公路路面的平整度、彎度以及摩擦系數(shù)等實(shí)際情況。

（3）加強(qiáng)老路硬路肩結(jié)構(gòu)狀況的分析評(píng)價(jià)。改擴(kuò)建工程舊路面的利用標(biāo)準(zhǔn)較復(fù)雜，目前大多通過一定的檢測，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判定是否利用或如何利用，有一定的人為因素和主觀隨意性。檢測評(píng)價(jià)時(shí)，由于原路硬路肩未經(jīng)車輛作用，基本保留著原始的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，往往會(huì)被忽略。如前述的一些原因，其實(shí)對硬路肩的評(píng)價(jià)有時(shí)反而更加關(guān)鍵。早期高速公路的早期損壞現(xiàn)象比較普遍，與路面結(jié)構(gòu)性能考慮不足、施工質(zhì)量不好等多因素有關(guān)。一、二車道歷經(jīng)多年養(yǎng)護(hù)其缺陷可能逐漸得到修復(fù)，加上運(yùn)營特性以客車為主，一般問題不大。硬路肩則反而易在改擴(kuò)建后再步后塵，重復(fù)之前的病害過程。故評(píng)價(jià)時(shí)對該路的病害特點(diǎn)、養(yǎng)護(hù)歷史等需要更加詳細(xì)了解。

（4）瀝青裂縫再生技術(shù)。這一處理技術(shù)，就是回收再利用瀝青路面材料，在確保維修質(zhì)量的同時(shí)，做到維修成本不增加。此技術(shù)主要運(yùn)用于高速公路面層材料未出現(xiàn)老化，且下層足夠穩(wěn)定，僅是運(yùn)行的時(shí)候，因?yàn)橐恍┮蛩爻霈F(xiàn)了細(xì)小裂縫的情況。但是，此種技術(shù)并未使公路的使用壽命得以延長，所以，要想實(shí)際需求得到滿足，相關(guān)單位要在充分考慮，進(jìn)行利弊權(quán)衡后，采用適宜的裂縫修補(bǔ)方式。

3 結(jié)束語

綜上所述，必須從設(shè)計(jì)、材料選擇、施工工藝優(yōu)化、質(zhì)量控制等多方面入手，有效杜絕各類不利因素的發(fā)生，從根本上防止瀝青混凝土路面病害，保證公路整體的通行服務(wù)水平。只有做好多方面的工作，才能保障高速公路的正常使用。同時(shí)，瀝青路面裂縫的成因錯(cuò)綜復(fù)雜，對處理技術(shù)提出較高的要求，作為工程技術(shù)人員，應(yīng)當(dāng)持續(xù)探索新的方法，采取行之有效的解決措施，全面做好施工養(yǎng)護(hù)工作，切實(shí)提高公路建設(shè)水平。