高速公路路面開(kāi)裂原因及其加固方法

閆 標(biāo)

(安徽通達(dá)利交通建設(shè)管理有限公司，安徽 亳州 236800)

1 高速公路路面裂縫類型

大部分高速公路都采用瀝青路面，對(duì)于瀝青路面，裂縫是其最常見(jiàn)的病害類型，常見(jiàn)裂縫形式包括橫縱向裂縫、龜裂和塊裂等。早期裂縫并不會(huì)對(duì)路面正常使用造成太大影響，然而，路面上雨水的下滲，所以伴隨雨水不斷下滲，加之行車荷載持續(xù)作用，會(huì)導(dǎo)致裂縫不斷發(fā)展，使裂縫附近土基實(shí)際含水量明顯增加，達(dá)到飽和狀態(tài)，此時(shí)受行車荷載作用后，將引發(fā)翻漿和沉陷等其它病害，對(duì)路面正常使用造成很大影響。對(duì)此，在實(shí)際工作中，應(yīng)在明確裂縫產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上，研討行之有效的處理方法，將裂縫可能造成負(fù)面影響降至最低，延長(zhǎng)路面的使用壽命。

2 高速公路路面裂縫產(chǎn)生原因

2.1 非荷載裂縫

(1)冬季氣溫較低，面層上產(chǎn)生很大收縮拉應(yīng)力，當(dāng)這一拉應(yīng)力大于混合料成型后的抗拉強(qiáng)度時(shí)，將導(dǎo)致面層被拉裂，由此原因產(chǎn)生的裂縫通常為橫向分布且貫通的，間隔距離大多保持在5～6 m范圍內(nèi)。

(2)瀝青的種類與等級(jí)也會(huì)影響到路面性能，進(jìn)而有可能導(dǎo)致路面產(chǎn)生裂縫。通過(guò)大量的實(shí)踐可知，使用稠度相對(duì)較低但粘度很高的瀝青，由于它對(duì)溫度的敏感程度較低，所以能有效延緩裂縫，尤其是溫度裂縫的出現(xiàn)，對(duì)路面防裂具有顯著的作用。

(3)路基填料的實(shí)際含水量較大，由于產(chǎn)生凍脹而引起路面開(kāi)裂。

(4)對(duì)路基進(jìn)行的碾壓不充分、不均勻，產(chǎn)生局部壓實(shí)不到位或兩側(cè)填土密實(shí)度不足，導(dǎo)致路基產(chǎn)生一定程度的下沉，進(jìn)而使路面開(kāi)裂。

(5)對(duì)舊路進(jìn)行拓寬的過(guò)程中，新老路基之間的銜接不徹底，未能達(dá)到相關(guān)技術(shù)規(guī)范提出的要求，或未能對(duì)新路基進(jìn)行全面的碾壓，導(dǎo)致路基產(chǎn)生差異沉降而引起路面開(kāi)裂。

(6)在半填半挖段落中，橋臺(tái)和土路基之間的接頭部位，由于路基施工中沒(méi)有嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范的要求進(jìn)行，產(chǎn)生較大的自然沉降，并受荷載作用后產(chǎn)生裂縫。

(7)在路面基層結(jié)構(gòu)施工中，上下兩層之間的橫向接縫發(fā)生重疊，或搭接部位的尺寸過(guò)小導(dǎo)致路面的面層產(chǎn)生裂縫。

(8)當(dāng)在現(xiàn)有水泥路面進(jìn)行瀝青面層的加鋪時(shí)，因原路面上的接縫具有一定反射作用，所以可能會(huì)使新鋪設(shè)完成的面層產(chǎn)生反射裂縫。

2.2 荷載裂縫

對(duì)于高速公路的瀝青路面，反射裂縫也是一種較為常見(jiàn)的病害，主要是因?yàn)榛鶎赢a(chǎn)生裂縫后向上反射引起。導(dǎo)致基層產(chǎn)生裂縫的原因也有很多，比如行車荷載持續(xù)作用導(dǎo)致基層整體強(qiáng)度降低而產(chǎn)生裂縫，這種裂縫可以分成干縮與溫縮裂縫兩種類型。該裂縫和車流荷載作用下產(chǎn)生的裂縫都主要表現(xiàn)為橫向裂縫與網(wǎng)狀裂縫。

2.3 龜裂與網(wǎng)裂

龜裂與網(wǎng)裂的產(chǎn)生原因?yàn)槁访鎻?qiáng)度不足和面層發(fā)生老化。

3 高速公路路面裂縫處治方法

瀝青路面產(chǎn)生裂縫后應(yīng)盡快封閉，一般情況下建議在春季進(jìn)行處治，這是因?yàn)榻?jīng)歷了一個(gè)冬天的凍結(jié)，裂縫寬度將在開(kāi)春后達(dá)到最大，此時(shí)處治裂縫能有效減小氣溫升高后裂縫寬度的增加，并且還能起到避免雨水通過(guò)裂縫不斷下滲的作用。在實(shí)際的裂縫處治工作中，需要以裂縫的具體類型為依據(jù)，并結(jié)合其嚴(yán)重程度制定適宜的處治方法。以下提出幾種當(dāng)前較為常用的裂縫處治方法。

3.1 表面封閉法

在裂縫產(chǎn)生初期，對(duì)于縫寬小于2 mm的裂縫，由于在氣溫較高的季節(jié)可以發(fā)生閉合，所以基本無(wú)需處理。但要注意觀察其發(fā)展趨勢(shì)，若裂縫表現(xiàn)出明顯的發(fā)展趨勢(shì)，則可采用表面封閉的方法進(jìn)行處理。

對(duì)于平整度要求相對(duì)較低的路面，在氣溫較高的季節(jié)可先噴灑一層瀝青然后撒料壓入，而在氣溫較低的季節(jié)可采用乳化瀝青稀漿封層的方法進(jìn)行處治。對(duì)于平整度要求相對(duì)較高的路面， 可采用在

裂縫走向上均勻涂抹瀝青的方法來(lái)處治，當(dāng)氣溫較低且比較潮濕時(shí)，可選用陽(yáng)離子乳化瀝青。

3.2 開(kāi)槽灌縫法

該方法是當(dāng)前高速公路瀝青路面裂縫處治常用方法，對(duì)于寬度超過(guò)2 mm的裂縫，若將檢測(cè)確認(rèn)路面基層依然完好時(shí)，則可采用該方法處治裂縫，其具體操作方法和要點(diǎn)為：利用專門(mén)的開(kāi)槽機(jī)在裂縫延伸方向上開(kāi)槽，對(duì)于開(kāi)槽的寬度，按照1.0～1.3 cm的范圍嚴(yán)格控制，開(kāi)槽的深度則需按照1～3 cm的范圍嚴(yán)格控制，開(kāi)完槽后，將槽中灰塵及碎石和裂縫兩側(cè)存在的雜物清掃干凈；然后將密封膠加熱至要求的溫度，利用灌縫機(jī)和噴頭把密封膠灌入到槽中，在裂縫兩側(cè)形成寬度為3 cm的密封層，若局部密封膠發(fā)生塌陷，則應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)灌，直至達(dá)到平整和飽滿的狀態(tài)。在灌入的密封膠自然冷卻后，方可開(kāi)放路段的交通。

3.3 銑刨加鋪法

對(duì)于不是因?yàn)榛鶎訌?qiáng)度方面的原因產(chǎn)生的龜裂及網(wǎng)裂，可采用該方法進(jìn)行處治，在處治過(guò)程中，先用銑刨機(jī)對(duì)開(kāi)裂處面層進(jìn)行銑刨處理，然后使用和原路面材料完全相同的新材料進(jìn)行鋪筑。而對(duì)于是因?yàn)榛鶎訌?qiáng)度方面的原因產(chǎn)生的龜裂及網(wǎng)裂，雖然也可采用該方法進(jìn)行處治，但注意在處治開(kāi)始前應(yīng)先將基層病害解決，將基層回填好后，按照規(guī)范的要求進(jìn)行壓實(shí)與養(yǎng)生，若由于底基層強(qiáng)度未達(dá)到要求而產(chǎn)生彈簧的現(xiàn)象，應(yīng)做好對(duì)底基層的處理。若現(xiàn)場(chǎng)具備在基層頂部增鋪玻纖格柵的條件，則可通過(guò)這樣的方式來(lái)增加整體強(qiáng)度，最后再鋪筑一層新面層，采用和原面層材料完全相同的混合料。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，高速公路路面產(chǎn)生裂縫是一種正常的現(xiàn)象，無(wú)法避免。基于此，在實(shí)際施工中，應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)路面各結(jié)構(gòu)層的施工質(zhì)量控制及管理，將可能對(duì)路面裂縫造成影響的各項(xiàng)因素都進(jìn)行嚴(yán)格控制，將負(fù)面影響降至最低程度，以此延緩裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展，延長(zhǎng)路面使用壽命，使其發(fā)揮出預(yù)期的作用效果及綜合效益。