高速公路沥青路面裂缝的预防性处治

汤 岗 锋

(中交第一公路勘察设计研究院有限公司，陕西 西安 710075)

高速公路沥青路面裂缝的预防性处治

汤 岗 锋

(中交第一公路勘察设计研究院有限公司，陕西 西安 710075)

通过分析公路沥青路面裂缝的形成机理、危害及裂缝的种类、产生原因，从某高速公路养护工程实际应用的角度提出有针对性的裂缝处治措施，为公路路面工程养护提供借鉴。

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1 裂缝主要类型及表现形式

沥青路面的裂缝表现形式是多种多样的，最典型的表现为：横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝等。

1.1 横向裂缝

形状主要表现为与路中心线基本垂直，裂缝间距一般在15 m～25 m之间，根据裂缝严重程度的不同，裂缝宽度基本在0.3 cm～2 cm范围内，有的裂缝贯穿整个路面，有的贯穿部分车道，裂缝弯弯曲曲，严重的横向裂缝会导致裂缝两侧路面凹凸不平，行车有明显的不适感，同时会伴有严重的支缝或唧泥病害。

1.2 纵向裂缝

纵向裂缝走向基本与行车道平行，裂缝长度和宽度不一，大多都发生在填方路基或半填半挖路基段。严重的纵向裂缝同时会有多条裂缝平行出现，裂缝间距一般1 m～2 m，并且纵缝间容易形成纵向带状路面沉陷病害，影响路基的稳定性及行车舒适性。

1.3 网状裂缝

网状裂缝主要表现为纵横向交叉裂缝、网裂、龟裂等病害，网状裂缝会将面层分隔成若干多边形的小块状，一般缝宽2 mm以上，裂缝面积一般大于1 m2。网状裂缝如不及时处理随着雨水及车辆荷载的反复作用极易导致沥青路面局部松散或坑槽，严重影响沥青路面的整体强度。

2 裂缝形成的主要原因

以下结合以往工程实践，对常见的几种类型裂缝成因分析如下。

2.1 横向裂缝产生原因

1)沥青面层以及基层材料由于温度变化而引起的自身温缩开裂以及受车辆荷载反复作用产生的疲劳开裂裂缝；2)路面养护或管线开挖施工时，由于施工缝未处理好，新旧沥青粘结不良而引起的路面开裂裂缝；3)桥梁、涵洞或通道两侧搭板刚柔结合部位由于材料温缩量不同或桥头路基不均匀沉降而产生的横向裂缝。

2.2 纵向裂缝产生原因

1)纵向裂缝一般是由于路基施工时，特别是高填方路基，路基填方材料不均匀或达不到规范要求，而导致路基出现不均匀的自然沉降，从而使路面出现纵向裂缝。纵向裂缝如不及时处治，将导致雨水渗入路基内部，影响路基的稳定性和承载力。2)沥青路面面层或基层施工时，路面摊铺施工接缝处易产生纵向施工缝，如不对施工接缝进行路面结构层搭接处理，以及不进行沥青面层冷接缝处理，将导致路面出现纵向裂缝。 3)公路路基加宽改造时，由于新老路基压实度不均匀或新拼宽路基与老路基衔接不当，导致新加宽侧路基出现工后沉降，在路面表面产生纵向裂缝。

2.3 网状裂缝产生原因

1)沥青面层使用年限较长，沥青老化，在车辆荷载反复作用下，路面局部结构性破坏，整体强度迅速减弱，首先出现面层网状裂缝，在行车荷载及雨水的反复作用下，使病害逐渐加剧，病害发展至基层，从而产生龟裂唧泥病害。2)由于局部路基或基层结构压实不足或强度较低等原因，导致路面结构在行车荷载的反复作用下首先产生局部沉陷后，从而使得路面上面层首先开裂而产生的网状、块状、不规则的网状疲劳裂缝。3)纵向裂缝及横向裂缝较集中路段，由于在车辆重复荷载作用下，纵、横向裂缝发展密集而且连通起来而形成的网状裂缝。4)行车荷载重复作用下引起的疲劳裂缝。

3 裂缝对路面的危害

如果路面裂缝得不到及时有效的处治，将会随着时间的推移，裂缝宽度将逐渐增大，在路表水的作用下，裂缝缝隙内将存在明显的自由水，并且将很快下渗至路面结构内部、基层底部甚至上路床等部位而无法排出，在大量行车荷载反复作用下，积水在路面结构内部将产生很大的水压力，会逐渐冲刷掏空路面结构，出现路面唧浆、坑槽以及路面沉陷等病害，最终将导致路面很快产生结构性破坏，使道路结构逐渐丧失承载能力。所以裂缝病害如得不到及时治理，对沥青路面结构强度及稳定形成一种潜在的危害，也极大地缩短了道路的服务寿命，设计服务15年的高速公路路面，可能使用几年就需要一次大修。综上所述，裂缝预防性养护对路面病害发展、延长路面寿命至关重要。

4 沥青路面裂缝处治工程实例

4.1 项目简介

该公路于2008年10月建成通车，至今已运营5年，现有路面病害以横向裂缝最为突出无其他明显路面病害，原路面结构为：

上面层：4 cm细粒式沥青混凝土(AC-13Ⅰ)；

中面层：5 cm中粒式沥青混凝土(AC-20Ⅰ)；

下面层：6 cm粗粒式沥青混凝土(AC-25Ⅱ)；

基层：36 cm水泥稳定碎石；

底基层：20水泥石灰稳定土；

横向裂缝典型病害如图1所示。

4.2 抗裂贴主要作用

4.2.1 加筋作用

抗裂贴使用的是高强度耐高温织物，具有较大抗拉强度，能有效抵抗层间裂缝处拉应力，限制裂缝宽度发展，起到了加筋的作用，提高了沥青路面局部结构层的抗拉强度。

4.2.2 消能缓冲作用

抗裂贴中的聚合物是具有一定粘弹性的材料，并有良好的低温柔韧性，铺设在沥青面层间的裂缝上部位置，能够将车轮对路面产生的压应力，通过层间的抗裂贴进行应力分散，在上、下沥青面层之间受力区域形成缓冲带，使此处应力逐步减小，减少应力集中对沥青面层裂缝的冲击破坏，从而有效地延缓裂缝的发展及反射，延长路面的寿命。抗裂贴的消能缓冲示意图见图2。

4.2.3 隔水防渗作用

抗裂贴铺设在层间裂缝表面，形成一个完整的隔水防渗层，可隔断雨雪水下渗路径，从而减少裂缝位置的路面水损害。

4.3 病害处治措施

本项目为预防性养护微表处罩面工程，为了给罩面层提供一个稳定而平整的下承层，保证现有路面横向裂缝不反射至罩面层，在罩面之前采用人工调查方法对路面裂缝进行了详细调查，并根据现场病害严重程度、病害类型、病害发展趋势等方面提出裂缝的处治措施。

4.3.1 轻微裂缝

病害特征：裂缝较细、裂缝壁无散落或有轻微散落，无支缝或有少量支缝，裂缝宽度在5 mm以内，病害无发展趋势。

处治方案：首先由人工在每处裂缝处用粉笔勾勒出裂缝的走向及位置，再采用扩缝机沿裂缝进行扩缝，扩缝宽度结合裂缝现场实际宽度确定，并应至少保证1 cm，扩缝后采用高强度人工鼓风机将扩缝后缝内的灰尘及碎料清理干净，再采用灌缝机及时进行灌缝，本工程灌缝材料采用密封胶。

4.3.2 严重裂缝

病害特征：缝宽、裂缝壁有散落、有支缝，裂缝宽度大于5 mm。

处治方案：根据裂缝深度沿裂缝外轮廓并于车道垂直方向铣刨病害范围内的上面层、中面层甚至下面层进行扩槽，扩槽宽度应结合病害成因、出现位置、发展趋势以及影响范围确定，为满足施工机械的压实最小宽度，本次设计扩槽宽度为1.5 m，2.0 m两种宽度。扩槽铣刨后应将槽底、槽壁清除干净，对槽底轻微裂缝，应先按轻微裂缝进行处理，然后在槽底裂缝上铺设抗裂贴(规格为96 cm宽)，最后在槽底、槽壁刷一层粘层油，随即填筑相应规格的沥青混凝土，压路机压实成型。现场施工作业见图3，图4。

5 结语

本文从工程实践的角度提出了高速公路常见的裂缝病害维修养护方法，这种方法主要强调在道路裂缝初期应采用预防性养护措施，防止路面病害的进一步发展，也阐述了路面早期病害在路面养护工程中的重要性，可供相同工程借鉴和参考。

[1] 沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].北京：人民交通出版社，2001.

[2] 沙庆林.沥青和沥青混凝土现状[J].国外公路，1999(2)：91-93.

[3] 交通部公路司.公路工程质量通病防治指南[Z].2002.

[4] JTG F40-2004，公路沥青路面施工技术规范[S].

[5] JTJ 073.2-2001，公路沥青路面养护技术规范[S].

Preventive treatment of highway asphalt pavement cracks

TANG Gang-feng

(ChinaCommunication1stHighwaySurveyandDesignInstituteCo.,Ltd,Xi’an710075,China)

The paper analyzes highway asphalt pavement cracks forming mechanism and hazards and cracks categories and cracking causes, and puts forward corresponding cracks treatment measures from the aspect of highway maintenance engineering application, which has provided some guidance for highway pavement engineering maintenance.

highway, asphalt pavement, cracks, maintenance, countermeasure

1009-6825(2014)03-0158-02

2013-11-13

汤岗锋(1980- )，男，工程师

U416.217

A