高速公路沥青路面裂缝成因及防治技术研究

张晓敏

（山西交通控股集团有限公司太原高速公路分公司， 山西 太原 030032）

1 高速公路沥青路面裂缝的主要类型

高速公路沥青路面的裂缝类型主要包括以下几种：

1.1 疲劳裂缝。

龟裂的长度小于 100mm，因材料的疲劳而形成的裂缝称为疲劳裂缝。这种裂缝的形状多为网格状，主要原因是沥青路面承受的荷载过大，因长期经受荷载而产生较大的挠度，形成疲劳裂缝。

1.2 块裂。

路面块裂主要在低温环境下产生，又称为收缩裂缝。因沥青混合料中采用了低针入度的沥青材料和亲水性集料，或是因沥青老化而失去弹性，形成形状和尺寸较大的裂缝，在长期的荷载作用下路面脆裂。一般情况下，块裂的短边长度小于400mm，长边的长度小于3000mm。

1.3 纵向裂缝。

纵向裂缝的产生多为路面压实度不足造成的。在施工过程中，路表水渗入地基，形成路基的压实度无法达到要求，路堤边缘会产生沉降，因而形成纵向裂缝，纵向裂缝一般较长，约为20-50m。压实度不足可能会引起路面产生一条或多条纵向裂缝，裂缝分布的位置可能在行车道上，也可能在超车道或者路侧附近，产生的纵向裂缝的原因不仅仅是压实度不够，有时在纵向接缝处理不当时，也会在荷载的长期作用下产生裂缝。

1.4 横向裂缝。

因地基或路基发生不均匀沉降而引起的上宽下窄的裂缝为横向裂缝。横向裂缝产生的原因主要包括几种：温度变化大、横向接缝处理不当或是施工不当，一般情况下温度变化大的地区易出现横向裂缝，当横向接缝没有及时处理或处理不当时，路面易产生横向裂缝，此外，若施工不当，在沥青面表层即会出现裂缝情况。

1.5 反射裂缝。

反射裂缝多发生在加铺层上，当下层的旧水泥路面产生裂缝或存在接缝的时候，加铺层未采取妥善的处理，在使用加铺层后，下风的裂缝向上传递而在沥青面层产生形状与原裂缝相似的裂缝，这种裂缝即为反射裂缝。

2 裂缝的成因分析

通过对裂缝类型的总结，简单介绍了裂缝产生的原因，下面具体总结因不合理施工而产生裂缝：

（1）在施工前期，路基的压实度不够，或对路基压实时各层较厚，引起不均匀沉降而产生裂缝；

（2）沥青混合料的配合比不当，或材料的压缩系数过大，使用塑性指数较高的黏性土等，都会对路面产生不利影响，产生一定的裂缝；

（3）路面底基层、基层，或是旧水泥路面，由于其存在一定的裂缝，或是接缝处处理不合理，均会产生反射裂缝；

（4）沥青路面在施工时需铺设40mm的防滑层，以防止积水下渗至路基，当施工时未铺设防滑层，或防滑层厚度不够时，路面积水可能会渗入到路基中，影响路基的稳定性，进而产生裂缝；

（5）在施工时，路基的填料以红黏土为主，红黏土的塑性高，粘度大，不利于路面的排水，当红黏土的含水量较高时，其强度受到影响，呈现明显下降的趋势。

（6）排水设计不当，可能表现在：泄水槽的进口较高，路面的积水不能全部都进入到排水沟中，部分积水渗入到路基中，对路基产生影响；或是排水沟平台的纵坡不平滑顺畅，出现排水冲刷边坡的现象。

3 裂缝防治措施

3.1 施工材料的合理选择

在施工时，需全面考虑路基、路面的施工材料，保证施工材料的质量，不能片面的追求工程造价而降低材料的成本，需对工程的质量、安全性、耐久性、舒适性等多项指标进行综合考虑，为工程的质量负责。

3.2 施工中的注意事项

填土厚度的控制，一般应按照路面平行线分层控制填土的标高进行填土，填土深度应控制在试验路段的 90%以上，以保证填土的厚度；若遇上新旧填土衔接的情况，需严格控制填土接茬台阶的最小长度，在接茬处不宜设置过厚，以免造成压实度不满足要求的情况；为保证路面的压实度，需进行分层压实，可将纵横沟壑的坡度适当扩大，若坡度较小则可以使用土工环进行连接；路基边角的小面积地方，大型机械难以将其压实，此时可以用小型的机具对其进行补充夯实。

3.3 注意季节对施工的影响

公路施工一般避开冬季，因冬季气候寒冷，对施工过程和施工质量均可能会产生不利影响，若无法避免冬季施工，应保证使用土在未受冻的情况下对其压实，避免因其密实度不够而引起土体的沉降。

3.4 注意回填土对裂缝的影响

在回填土类型不同的情况下，可以采取分类分段用土的形式，针对不同类型的土对其分别进行试验，测定其击实标化，不可以使用一种类型土的击实试验的结果代表所有类型的回填土的情况，经试验测定所有土的标准密度，以明确在实际施工中对不同类型图的压实程度和压实密度标准。

3.5 基层施工的注意事项

在进行基层、底基层的施工时，应首先确定松方系数，以此为标准衡量压实程度，对基层和底基层可以采取保湿养生的措施，以保证基层的强度，防止发生变形，产生裂缝。

4 路面裂缝的处理

4.1 热沥青灌注裂缝法

经实践可知，将热沥青、乳化沥青等材料灌注到裂缝中可以有效缓解裂缝的蔓延，这种方法具有操作便利、施工成本低、简单等特点，因此广泛使用于高速公路裂缝的处理中。但此方法的缺点在于，热沥青等材料的有效期限小于 1年，在1年之后失效率超过85%，在原裂缝处还会产生新的裂缝，因此需要不断地进行养护，防止裂缝的扩散。

4.2 聚氨醋灌胶法

聚氨醋灌胶具有耐候性好、施工便利、有效期长度的特点，其施工工艺主要包括裂缝开槽、初期维护、槽口清理、密封灌胶、洒铺石屑以及恢复使用 6个过程。首先，在使用密封胶灌注时，路面的温度应大于4℃，此时聚氨醋的粘结能力较强，可以迅速凝固，弹性较好，可以保证路面在经受长期的荷载作用下不产生较大的形变和挠度，保证其原有的强度。该方法不仅可以修复较小范围的裂缝，还能对较大规模的裂缝和路面老化的问题进行处理。在施工时，密封胶的深度设置为 2:1，槽口的尺寸可以根据实际情况确定，长宽尺寸最小不能少于 130mm及100mm，在使用密封胶灌注的时候，当温度达到 193℃时即可停止加热， 10-20分钟后密封胶恢复环境温度。当路面出现龟裂或块裂的情况，可以使用预养护法预防裂缝的产生。

5 总结

裂缝是影响公路工程寿命的一个主要的不利因素，为延长高速公路路面的施工寿命，在设计和施工过程中，应严格按照要求设计和施工，以预防为主，及时对裂缝进行处理，防止裂缝的扩大影响公路工程的使用性和舒适性。本文以分析高速公路沥青路面裂缝的类型和成因为主，重点探究裂缝的防治措施和对裂缝的处理措施，为提高工程质量提供了一定的思路。

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