高速公路瀝青路面裂縫成因及日常養(yǎng)護(hù)關(guān)鍵技術(shù)

文/魏丕壹

1 前言

高速公路建設(shè)現(xiàn)已成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐，有效提高人們的生活水平。由于受到多因素的影響，尤其是超限、超載車輛的增加，使我國高速公路路面裂縫問題逐年增長。因此，如何解決高速公路瀝青路面裂縫問題，提高公路使用年限，已成為首要問題。本文對(duì)裂縫成因及日常維護(hù)技術(shù)進(jìn)行了分析與探討。

2 工程實(shí)例

本文以某高速公路為例，針對(duì)該段高速公路分析出現(xiàn)裂縫的主要原因以及日常維護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析。該段高速公路全長140.79 公里，起止樁號(hào)為K1993+888-K2134+678，雙向四車道，設(shè)計(jì)時(shí)速120km/h，路基寬度28m，路面寬度25m。全線共有橋梁146 座，其中主線橋110 座，匝道橋7 座，天橋29 座，涵洞通道364 座，路面結(jié)構(gòu)為4cm（AC-13I）+6cm（AC-20I）+8cm（AC25-I）+52cm 水泥穩(wěn)定碎石。2003年12月開工建設(shè)，2006年11月28日建成通車，運(yùn)營至今已近14年。而隨著高速公路通車年限和超載超重車輛逐漸增加以及多種因素的影響，路面出現(xiàn)大量裂縫。

3 高速公路瀝青路面裂縫的成因

3.1 氣候原因

氣候和溫差是影響高速公路路面裂縫的原因之一。長期以來，瀝青路面受氣候溫差的影響較大，容易出現(xiàn)老化和干燥現(xiàn)象。尤其是冬季，低溫瀝青路面會(huì)出現(xiàn)裂縮的情況，這也是一直困擾工程建設(shè)的問題[1]。

3.2 施工因素

高速公路施工中，可能會(huì)存在混合料配比不合理、相關(guān)結(jié)構(gòu)施工厚度不夠及路面壓實(shí)效果不佳的情況，對(duì)施工質(zhì)量造成影響，在運(yùn)營過程中產(chǎn)生相關(guān)病害。

3.3 行車荷載

車流量逐年增長，致使超限、超載車輛增加，道路載重量超過設(shè)計(jì)荷載，路面長期處于疲勞狀態(tài)。當(dāng)其承載力超過自身承受能力的時(shí)候，路面將出現(xiàn)裂縫或沉陷。

3.4 材料原因

原材料質(zhì)量的優(yōu)劣是影響瀝青路面工程質(zhì)量好壞的主要因素。在施工過程中把控好瀝青混合料的質(zhì)量，是保證路面質(zhì)量的關(guān)鍵。

3.5 地質(zhì)條件

高速公路的地質(zhì)條件如發(fā)生變化，將增大施工難度，施工質(zhì)量出現(xiàn)不確定因素，加大后期路面出現(xiàn)裂縫的概率。

4 高速公路瀝青路面裂縫日常養(yǎng)護(hù)技術(shù)

4.1 灌縫法

高速公路出現(xiàn)縱橫向裂縫（詳見下圖1）時(shí)，若裂縫寬度小于5mm 則可使用熱油灌縫技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理。在實(shí)際操作過程中首先施工人員應(yīng)按照現(xiàn)場情況和要求準(zhǔn)備充足的灌縫材料。材料準(zhǔn)備完成后，對(duì)瀝青進(jìn)行加熱處理，保證溫度在160℃左右，之后使用相關(guān)工具在縫隙位置灌入瀝青材料。施工人員需要對(duì)澆灌次數(shù)進(jìn)行酌情考慮，在瀝青溫度降低至常溫時(shí)便可停止。此種方法可有效避免裂縫發(fā)展，但無法從根源上解決裂縫問題，每隔一年便需要進(jìn)行一次灌縫處理[2]。

圖1 高速公路裂縫

4.2 貼縫法

貼縫主要運(yùn)用的材料為修補(bǔ)劑，其對(duì)高速公路瀝青路面有著可再生的作用。高速公路進(jìn)行路面貼縫的時(shí)候，需用變頻螺旋式高壓熱噴機(jī)、橡皮錘、痕跡筆、纖維布等設(shè)備及材料。施工時(shí)，首選需要使用痕跡筆標(biāo)記施工位置，處理雜物，從而保證施工環(huán)境整潔。通過變頻螺旋式高壓熱噴機(jī)除去封內(nèi)的濕氣，然后使用修補(bǔ)劑和灌縫機(jī)進(jìn)行補(bǔ)縫，在縫隙處蓋上纖維布，達(dá)到養(yǎng)護(hù)灌縫的目的。再使用橡皮錘，打消氣泡，從而保證公路路面平整。相對(duì)于上述方法，貼縫法有著較強(qiáng)的粘附性，能夠很大程度的延長高速公路路面的使用壽命，同時(shí)此方法較為簡單，耗時(shí)短[3]。

4.3 瀝青道路路面裂縫的修補(bǔ)方法（無坑縫修補(bǔ)法）

此種裂縫維修方法能夠加強(qiáng)抗老化性、低溫柔性以及較高延度等，即使在惡劣的道路環(huán)境中，無坑帶也不會(huì)發(fā)生脫落和破碎的情況。對(duì)于常見的結(jié)構(gòu)性裂縫，當(dāng)產(chǎn)生唧漿的時(shí)候，可在裂縫上烘烤粘貼無坑貼，在無坑帶的兩面分別涂刷60cm 左右寬度的CAP、在上面鋪上抗磨砂，此時(shí)可以解決由于水破壞而產(chǎn)生無坑縫的效果。下圖2-圖7為無坑封修補(bǔ)方法的詳細(xì)過程。

圖2 無坑封截面示意圖

圖3 搭板裂縫開始唧漿劣化

圖4 烘烤粘貼無坑帶

圖5 涂刷CAP

圖6 撒布坑磨砂

圖7 無坑封避免唧漿坑槽

5 高速公路瀝青路面裂縫的預(yù)防措施

5.1 嚴(yán)控公路施工質(zhì)量

對(duì)高速公路施工質(zhì)量嚴(yán)格把控是高速公路路面裂縫預(yù)防的重要舉措。嚴(yán)控公路施工質(zhì)量需注意以下兩點(diǎn)：首先，施工人員作為高速施工的主體，需加強(qiáng)人員培訓(xùn)，提升施工人員對(duì)公路質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別意識(shí)，提升施工水平；其次，加強(qiáng)路面施工管理，明確施工管理制度，保證施工人員有章可循。

5.2 優(yōu)選施工材料

施工材料是施工的基礎(chǔ)。在選擇施工材料時(shí)需結(jié)合施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件與實(shí)際環(huán)境，應(yīng)選擇符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的材料，同時(shí)考察材料廠商，檢查材料的合格證書，篩選原材料[4]。

5.3 裂縫的預(yù)處理

溫度的變化，路面基層會(huì)出現(xiàn)干縮或溫縮的情況，從而產(chǎn)生橫向或縱向裂縫。根據(jù)裂縫寬度的不同，應(yīng)采取不同的處理措施。縱向裂縫通常采用半幅推鋪的施工技術(shù)，橫向裂縫通常采用平接縫的施工技術(shù)。

5.4 優(yōu)化路面設(shè)計(jì)

高速公路優(yōu)化路面設(shè)計(jì)主要可從兩方面實(shí)現(xiàn)：一方面，可在瀝青的表面涂抹防水材料，降低水對(duì)瀝青路面的破壞；另一方面，完善高速公路的排水系統(tǒng)，從而使路面的穩(wěn)定性和強(qiáng)度得到保證。

6 結(jié)語

總之，高速公路瀝青路面裂縫養(yǎng)護(hù)與處理是一項(xiàng)綜合性的系統(tǒng)工程，有著復(fù)雜性和長期性的特點(diǎn)。針對(duì)高速公路建設(shè)而言，需要重視關(guān)鍵技術(shù)研究及日常養(yǎng)護(hù)，根據(jù)裂縫的產(chǎn)生情況，有針對(duì)性地進(jìn)行裂縫的處理與修復(fù)，探索養(yǎng)護(hù)施工，對(duì)應(yīng)裂縫的有效途徑，這樣能夠?qū)Ω咚俟愤M(jìn)行有效養(yǎng)護(hù)，路面建設(shè)的施工質(zhì)量不斷提升，降低路面維護(hù)成本，從而保證高速公路安全使用。