高速公路沥青路面裂缝成因及防治技术研究

张 星 全

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

0 引言

近年来，沥青路面的使用在我国公路行业，尤其是高速公路项目中占据了越来越重要的位置，与此同时，沥青路面由于自然及人为原因的影响，在使用中功能逐渐退化，甚至出现一些严重的病害，影响公路服务的质量要求。因此，探讨病害由来，加强公路病害防治具有非常重要的含义。

1 裂缝类型及成因研究

路面的使用性能会在逐年的使用中随各种荷载和环境等因素的作用日渐改变，相应的产生裂缝等病害。裂缝病害按其破坏类型分为：不规则裂缝，龟裂，横裂和纵裂。由于破坏程度的不同，各种类型又各有轻重之分，可由沥青路面评价指标公式：PQI=ω1PCI+ω2RQI+ω3RDI+ω4SRI计算。在收集几种类型裂缝的资料研究后，分析出以下结论：

1)龟裂。

特征：相互交错的缝分开路面从而成龟纹形状的各种小块；缝的宽度大于3 mm，大多缝间距小于10 cm，分块的大小不到50 cm×50 cm。

成因：大多数是由于整体性强度不足的路面结构，在重复的行车荷载作用下而引发的疲劳裂缝，另外基层发生软化，稳定性不足等因素也可能引发龟裂。

2)不规则裂缝。

特征：由于温度周期性变化和面层材料收缩导致行成纵横交叉的缝，从而将路面分开形态各异的大块，分裂的网格规格大于龟裂。

成因：表面的材料发生紧缩以及温度的改化；配置的沥青混合料性能较差；没有良好的级配。

3)纵裂。

特征：裂缝形状呈长直，一般平行于路中线，有时候会有一些支缝。

成因：由于底基层的压实度不均匀，路面的不均匀沉陷或接缝存在问题引起的不均匀沉陷形成的缝，通常断断续续的延绵很长。

4)横裂。

特征：缝的宽度一般不同，穿过整个路面或者只有半个路面，但基本都垂直于路中线。

成因：在进行施工缝的接缝施工时存在一定的问题，导致不紧密；沥青牌号没有达到质量标准或者不适合本地的气候；半刚性基层收缩；填土产生的固结或地基沉降。

2 裂缝防治技术及施工方法

2.1 裂缝的处理方法

2.1.1轻微裂缝

对于较小的裂缝，如果在温度比较高的季节里，由于沥青的软化可以自己慢慢的愈合，那么不必处理。如果在温度较高的时节缝还是没有改变，那么此时，有以下两种方法治理：

1)首先将缝周围的杂物清理掉，然后均匀的喷洒一层沥青(如果温度比较低，或者比较潮湿的时候，应该用乳化沥青)，然后准备石屑和细沙，撒在其上，大概2 mm～5 mm厚即可，注意厚度相同，最后碾压。

2)用针入度较大的沥青沿着缝涂刷。

2.1.2纵向横向裂缝

由于缝的宽度不同，对缝的处理方法也不同，大体有如下几种：

1)缝宽在5 mm以内。

a.将缝中杂物及尘土清除；

b.将针入度较大的低热的沥青(如果是潮湿的情况，即用乳化沥青)浇到缝内，其深度大概是整个缝的深度的2/3；

c.根据缝的宽度，选择合适的石屑，细沙，整理洁净，灌入其中，并且振捣压实；

d.将周围多余的材料收拾干净。

2)缝宽在5 mm以上的。

a.将已松动的裂缝边缘除去；

b.将缝中杂物及尘土清除；

c.根据施工要求，应该先将沥青加热然后拌合好，然后一层一层的逐渐填入(如果是潮湿的情况，即用乳化沥青)。

2.1.3大面积裂缝

由于沥青材料本身的原因或者使用时间过长，出现大面积的裂缝，要是下层的强度还能满足使用质量，可以使用下面的方法治理：

1)采用乳化沥青稀浆封层，层厚3 mm～6 mm。

2)改性沥青薄层罩面。

3)单层沥青表处。

2.2 裂缝的预防性养护方法

2.2.1裂缝填缝

1)将热沥青填入缝中，沥青应选用改性沥青。

具体做法：a.先把沥青加热到融化。b.然后把沥青填入到缝里面。c.等沥青凝固了，就可以恢复交通。

2)溶剂型常温改性沥青材料灌缝。

具体做法：在普通沥青中加入SBR等改性剂改性而成。

3)灌缝胶处理裂缝。

其施工工艺概括为：半幅封闭交通→施工放样→裂缝开槽→清槽→加热灌封胶→灌缝→贴封→失粘→养护与修缮→清理现场→开放交通。

4)抗裂贴处理裂缝。

如果表面已经破坏严重，单纯的灌缝并不能完全处理病害，可采用此方法。

5)压缝带处理裂缝。

分为自粘性和热粘性。

2.2.2表面刷涂(喷洒)

为了给沥青足够的保护，我们在沥青的最表层加上一层薄层类似于保护膜，基本有以下类型：

1)雾封层。

利用专用雾封层洒布车在沥青面上喷洒一层薄薄的、高渗透性乳化沥青或改性乳化沥青，以形成一层严密的防风层将路面封闭，起到隔水、防渗，保护路面的作用，能够最大限度的减少路面损坏造成的不利影响，加大沥青路面集料间的粘结力，由此达到延长路面使用寿命，和节约养护资金的目的。

2)还原剂封层。

将专门研制的还原剂或再升剂，通过一定的技术手段，喷洒在已经老化的沥青路面上，目的是更新和还原表面已经发生老化的沥青膏体，同时保护尚未被老化的沥青膏体，使其维持原有性能，减缓老化时间。

3)表面封层。

将预先设计好的配合比，通过专门的拌合摊铺等机械，将砂石粘结材料组成的混合料铺设在原沥青路面上，形成一层沥青磨耗层。

作用：主要起到增加沥青路面的抗划耐磨耗性能，提高平整度，提高路面防渗水性能等作用。

4)同步碎石封层。

同步铺撒粘结材料和石料，实现喷撒到路面上的高温粘结料在不降温的条件下，及时与碎石结合的效果，它将粘结剂的生产和集料撒布两道工序集中在一台车辆上同步进行。

5)乳化沥青稀浆封层。

分为普通稀浆封层、慢裂快凝稀浆封层，外观与细粒式沥青混凝土相似。具有耐磨、抗划、防水、平、施工快、造价低、用途广、能耗省等优点。

6)微表处封层。

有效防止路表水下渗，最大限度减少施工对交通的影响。

7)薄膜罩面。

服务寿命延长，能承受重载交通和高剪应力，表面平整，性能好，可被铺成需要的厚度、纵坡度和横坡度，中断交通时间短。

2.3 施工安全与环保措施

2.3.1安全措施

1)设立醒目的交通标志在交通干扰较大的地段，由专门的人员指挥管理，防止发生安全事故。

2)必须在进场前对现场施工人员进行安全技术交底，并做好相关记录。安全员必须每天对现场的所有安全设施进行逐一检查，并做好记录，保证安全设施的良好。如果发现隐患因素和不安全因素要及时报告，并进行纠正、整改，发现违章作业立马制止。

3)必须要求施工人员佩带劳保用品。

4)在现场施工区域，施工车辆应减速慢行，专门人员负责指挥车辆。

2.3.2环保措施

1)必须加强现场施工管理，文明施工。严格遵守当地环境污染的法律和法规，采取必要的措施，防止施工中的污染。

2)必须弃置指定渣场处理现场施工弃料，不能搁置在施工区域也不能随意丢弃，施工面完成后需对场面进行清理。

3 结语

随着我国经济的持续高速发展，公路行业作为国家经济的基石，必将面临更多的要求和问题，沥青路面的发展也将面临更多问题，做好沥青路面病害防治研究是我们每个公路人都应做好的准备。