公路路面施工裂縫的成因分析

文/普布貴吉

1 公路路面施工裂縫原因分析的重要性和必要性

1.1 重要性

加強對公路路面施工裂縫成因的分析，是進一步確保施工質量的策略方法。只有不斷加強對混凝土裂縫問題進行不斷的探索與深入研究，進一步明確瀝青混凝土的特性，才能夠對公路裂縫成因了解得更加透徹，有效促進施工技術的進一步落實，能夠更加明確、更加科學的對施工經驗進行總結。一般而言，公路路面在施工過程中，質量上乘的施工材料是有效保證工程施工質量的基礎[1]。基于此，不斷加強對公路路面施工裂縫成因的分析，是有效提升公路質量的關鍵，也是有效降低公路混凝土裂縫產生可能性的主要方面。

1.2 必要性

通常而言，我國公路路面在施工過程中，都會制定預先的預案，加強對路面裂縫的處理與分析，這是一項重要的方面，也是一項不可或缺的方面。不斷加強對公路路面裂縫成因的理論分析和實踐探尋，是有效優化公路路面性能的必要之舉，不僅可以促進公路交通運行能力的大大提高，同時也能夠穩步提升我國公路建設的工程質量和整體效果與水平。公路路面在施工建設過程中或在投入使用過程中，路面裂縫的產生無法避免，也不可避免，但通過科學的管控和質量管理活動和設定預先的施工方案，可以極大程度地減少路面裂縫的產生，最終能夠大大提升公路工程的使用壽命，促進國家公路交通事業的可持續發展[2]。

2 公路路面裂縫產生的原因

2.1 基層干縮和溫縮

公路路面裂縫產生通常會受到多種因素的影響，基層的干縮和溫縮是影響的主要方面，混合量使水嚴重，會大大影響半剛性基層，直接導致半剛性基層出現干燥、收縮、開裂的問題，大量的施工經驗都充分表明了干縮現象的出現與材料的性質和含水量有著密切聯系[3]。因為無機料穩定細粒土要比穩定粗粒土的干縮變形量更大，公路路面發生的可能性也更加大，通常而言，當公路路面的施水量達到25%時，石灰土的干縮系數將會達到(1 200～1 500)×10-6 并產 生(3 000～3 750)×10-6 的干縮應變[4]。

而公路路面裂縫低溫主要成因是有半剛性基層所導致，在高溫與常溫的影響作用之下，冬季溫度低，溫度下降速度更快，混合料急劇收縮的情況也會表現得更加突出，很明顯，在此過程中，當混合料出現急劇收縮的情況時，會大大的導致下層受到約束影響而產生一定的收縮應力，當這個收縮一米超出了材料本身的抗拉性能時，溫縮裂縫路面就會出現，當溫縮裂縫的寬度在2 到16mm 時，外界溫度相差越大，約束就更大，從而甘肅凱里的公路路面裂縫的范圍也更大[5]。

2.2 反射裂縫

產生反射裂縫的主要成因是基坑開裂反射現象一直存在，反射裂縫長期存在，會對公路路面的基層粒土造成消極的影響，在一般情況下，反射裂縫存在的最主要表現形式是上大下小，還有部分表現形式是從路基面層直接破裂，并深入到基層結構當中去，當然，有的反射裂縫也是直接從面層中開裂。從不同角度分析反射裂縫的形成過程，得到的結果會有所差異，比如從反射裂縫的溫度膨脹系數的角度來分析，就可以顯而易見的發現瀝青面層比無機結合的土要大很多，在同期或同路段的施工過程中，面層的收縮應力也會比基層結構的收縮應力更大，在此刻，更為嚴重的接縫問題也會更容易產生。當面層結構在較薄的情況之下，半剛性瀝青基層部分的裂縫會更容易在基層表面出現，以迅雷的速度造成反射裂縫，車輛持續作用或在超大重力的作用之下，拉應力與溫度應力聯合作用更容易導致反射裂縫，嚴重的時候危害程度更大。反射裂縫按照其裂縫的方向不同分為兩大方面，一方面是橫向裂縫，另一方面是縱向裂縫，針對不同路面裂縫的方向，采取的手段也不相同，橫向裂縫主要是不能承受強度過大的重物，公路路基面層和地基大多是由水泥穩定性較強的結構組成，在形成強度的過程中會產生一定的收縮應力，收縮裂縫的表現也會更加明顯，在反射作用之下，瀝青表面就會產生橫向裂縫，而縱向裂縫則是從公路路面的縱向開裂，縱向開裂的主要原因是工程地基質量沒有達到預估的標準，在施工過程中偷工減料，從而造成公路路面的強度下降，公路路面面層的自然承受能力受到消極影響。

2.3 彎拉疲勞和老化的瀝青面層

在道路施工的過程中，瀝青材料是一種粘彈性很高的內容物，對溫度的高低變化較為敏感。當瀝青材料在高溫高壓條件作用之下，應力松弛性能會發揮得更加好，溫度不明顯變化所產生的變形也不會產生很大的溫度應力，但在這一過程中需要注意的是，如果氣溫處于直線下滑或上升的狀態時，瀝青材料的硬度狀況也會逐漸收縮，在道路施工過程中，材料的低溫性能如果無法滿足與該地區溫度的實際變化狀況，較大的拉應力作用就會十分突出，在很大程度上，瀝青混合料的應力松弛是無法達到溫度應力的變化過程的，在此過程中，混合料的進度會得到提升，雖然當進度達到一定程度的時候，瀝青面層也會在道路面的約束之下，面層中存在的拉應力就會超過材料的抗壓強度，最終導致公路路面裂縫問題產生與出現。

3 應對公路路面裂縫的有效策略

3.1 科學合理選擇施工材料

在選擇公路路面施工材料的過程中，要切實避免基層材料的性質、水分受到溫度等的影響作用。因此，在進行半剛性路面設計的過程與方法中，更應該采取科學的選擇材料方法，先選出合適的施工材料，對需要具備較強抗沖刷、干縮性能較小的材料進行整體的施工，材料的選拔必須滿足工程道路施工過程中的所有抗拉強度的性能，對于有條件的施工路程，可以采用水泥的方法來取代石灰的方式，應用水泥施工更能夠提高公路的質量，有效規避公路路面開裂。但科學合理選擇施工材料并不止于此，在道路施工的過程中，還應該不斷加強對于半剛性基層材料的含水量控制，含水量過高或者過低，都會對工程質量起到直接的影響作用，只有將公路材料的含水量控制在合理的區間和范圍，才是有效規避公路路面裂縫的有效應對策略。

3.2 提高路基的強度和穩定性

路基作為公路路面整個結構部分的承載結構，一方面發揮著承載車輛載荷的作用，方便起到支撐路面的作用，因此，不斷提高路基的強度和穩定性就顯得尤為重要，因為路基強度的性能和穩定性能會對工程質量的提高起到直接的影響，在很多的公路運行過程中，大車小車超載問題與現象表現得十分突出，在道路已經硬化的基礎之上，影響作用不是很大，但在路基的施工檢測階段，超載問題會對路基的穩定性和強度造成巨大的影響，基于此，在設置路基施工的階段，工作范圍內的深度應該與實際設計的深度尺寸有所出入，一般情況下都是工作范圍內的深度大于設計深度尺寸，如此可以全面提升路基結構的承載性能，嚴格把控路基的填筑施工工藝，不但對公路優化起到良好效果，同時也可以很大程度的滿足工程質量要求[7]。這就要求相關道路施工人員在施工的過程中，應該不斷加強施工道路的檢測和壓牢壓實的監控力度，切實保障公路路基的強度和穩定性達到合理化要求，如若違反了這一過程，工程質量難以得到全面的保障。

3.3 加強工程質量監管，做好路面施工質量控制工作

通常而言，公路路面在建設和施工的過程中都會有預先的方案作為指導，基于此，更應該不斷深入推進公路工程的施工計劃制定。由在此過程中，需要施工企業及相關人員不斷加強對工程施工過程的質量監控和強度保障，切實加強路面施工的質量監測工作和控制工作，從而有效確保路面性能的可靠性和穩定性及安全性。在這一過程中，主要可以從兩大方面出發，一方面是混凝土在投入使用的過程中，混凝土必須全面攪拌均勻，并且盡量準確，對影響混凝土施工質量的外觀因素進行及時的糾正與處理，并根據天氣溫度的變化，調整好公路混凝土的施工配合比，在取得良好混凝土實踐應用效果的基礎之上，規避混凝土裂縫的產生，另一方面是要加強公路路面施工狀況的分析和論斷，不斷強化質量管控工作，增強主體管控人的責任意識，有嚴格的規章制度規范和約束工作人員的主體責任行為，針對路面裂縫問題，做到及時處理，及時糾正，及時應對[8]。

4 結語

綜上所述，在當前階段，雖然經濟社會已經取得了較大的進步，但公路工程建設的公路路面裂縫問題依然存在，為此公路的實際運行效率和正常使用狀況受到了極大的阻礙，公路路面的穩定性與可持續性在此過程中受到了嚴重的威脅。基于影響公路路面裂縫產生的成因，本文對其影響因素進行了整體探討和系統論述，并根據其影響因素提出了具體的應對策略和解決方法，針對公路路面裂縫產生的成因及存在的問題，不僅需要公路施工企業及人員在實踐過程中加強質量管控工作，同時還需要掌握科學的質量控制方法和策略，所以最大限度降低公路路面裂縫問題發生的可能，為公路的可持續運行提供更加理論的借鑒參考，不斷提升施工質量和保障公路路基的穩定性及可靠性。