干线公路养护大中修工程中抗裂贴的运用实践

（越西县公路管理局，四川 凉山 616650）

现阶段在进行干线公路施工和养护时，大规模的采用半刚性基层的施工模式。和其他的地基类型相比，应用半刚性基层之后路面的稳定性和强度都会有所提升，因此在当前我国建筑施工当中，半刚性基层是首选。但是需要注意的是，半刚性基层形式也存在的自身的弊端。具体来说，将半刚性基层作为路面的首要形式后，在各种温度的影响下容易造成路面下基层稳定性不够、温缩开裂等问题。一旦沥青路面出现裂缝且没有得到及时的治理，那么裂缝就会逐渐放大，最终导致路面开裂等问题。降雨时雨水会顺着裂缝向下进一步发展，导致路面基层的开裂更加明显，缝隙进一步扩展，使之发展成为网络形状的裂缝或出现大面积的塌陷。本文基于此，以某高速公路施工养护为例，分析了抗裂贴在其养护过程中的应用，探究了如何将抗裂贴应用于道路本身的养护以及其所发挥的作用。

1 工程概述

在进行本次研究时，选择了山东省德州市里程为88.4km的某高速公路作为研究对象，在起初建设这段道路时，所采用的结构是双向六车道的设计结构。时至今日，本段公路通车时间已经超过了三十年。通过实地勘察后可以发现，现阶段公路的部分路段已经出现了开裂甚至塌陷等问题，严重威胁着广大人民群众的生命财产安全。通过仔细分析原有公路的性能特诊并对其进行观察，结合当前公路干线养护逐渐兴起的各种新型材料的应用，在进行公路纵横裂缝的修补时，避免了传统的修补方法，优先选择了抗裂贴修补裂缝的方法，以期能够提升养修后路面的使用强度和使用寿命，提升其稳定性。

2 对抗裂贴的性能进行分析

当前我国公路干线所使用的抗裂贴通常是由高分子聚合物所构成的，而其本质是一种层间抗裂防水材料。它自身的粘性较强，实质上是一种橡胶和沥青的混合体，常用的宽度在50cm左右。当前，在进行公路干线的养护时，现阶段在进行公路施工时，材料的使用通常不是同时进行的，也就是说，抗裂材料功效较为单一，只能发挥其抗路面开裂的作用，而其他的材料亦是如此，无法实现多种功能的有效融合。而抗裂贴则不同，它能够将上述材料有机合成，从而发挥多种材料的作用，包括粘合作用、吸附作用、填充作用等。现阶段，公路干线养修时最常用的抗裂贴类型包括玻纤高聚物抗裂贴、高分析子抗裂贴等，其厚度通常为3mm。低温状态下，抗裂贴的稳定性会受到影响，容易出现脆裂等现象。而在高温状态下，材料能够保持其原有状态不发生流动。

当前在进行工程养护时使用的抗裂贴本身性能具体表现如下：

1 连接抗裂效果。在公路干线投入使用多年后，路面基层通常会出现开裂变形的情况，同时裂缝的尖端收到拉应力作用会加速其破坏，严重降低道路的使用寿命。为了避免这些问题，在对开裂路面进行处理时，需要提升开裂路面的抗弯拉能力，因此，有必要通过抗裂贴的使用来对其物理特性进行增强，使之连接稳定性进一步提升。

2 防水作用。如果在对开裂路面进行修补施工时，将抗裂贴正确的安装在路面开裂的恰当位置，就能够充分发挥其阻断雨水下降、渗透的作用，并且在短期内就能够形成防渗层，有效减弱各种外部因素对路面的侵害。

3 力学效应。倘若公路干线基层的裂缝为垂直裂缝，那么在温度/环境等多种外界因素的影响下，这些裂缝的方向可能从垂直变向水平，导致裂缝的宽度和严重程度均增加，严重缩短公路干线的使用寿命。为了降低上述情况的发生率，有必要在进行公路修补时使用抗裂贴。抗裂贴作为一种应力吸收膜，能够将横断面以及纵断面的开裂力进行有效吸收，充分发挥其力学作用，防止外界应力对公路干线造成进一步损害。

4 低温耐性。传统的抗裂贴沥青基高分子材料形状较为稳定，能够有效改变传统低温条件下粘合剂稳定性不足、容易发脆开裂的情况，而在低温环境下，抗裂贴的性能并不会受到较为严重的负面影响。抗裂贴该种特性的存在使得公路养修的适用范围显著扩大，进一步延长了公路干线的使用寿命。

5 隔离作用。顾名思义，无论将抗裂贴应用于道路的何种位置，都能够实现对沥青路面的有效保护，在这种情况下，道路干线基层的开裂不会直接传递至道路表面，从而实现了对道路的有效保护，显著延长道路干线的使用寿命。

3 我国公路干线路面基层裂缝的现状及形成原因

通过分析山东省德州市某高速公路路面基层裂缝的形成原因，可以总结，道路干线裂缝主要包括干缩裂缝以及温缩裂缝两种类型。干缩裂缝的形成通常受到路面含水量的影响，倘若先前期路面的含水量过高，在后期阶段路面基层出现失水收缩，那么就容易导致路面出现干缩裂缝。而温缩裂缝则是指路面受到气温的变化而发生开裂，从而产生路面裂缝。而从裂缝的形式上来说，裂缝的形式包括纵向裂缝和横向裂缝两种类型。

3.1 横向裂缝

造成干线公路出现横向裂缝的原因多种多样，通常情况下，造成该种裂缝的主要原因是裂缝没有得到及时处理所致，裂缝不断发展，最终到达路面表面，影响道路的整体寿命。同时，外界环境的变化会导致裂缝不断增加。再者，行车荷载在路面基层的不规则变化和会导致干线公路疲劳，使裂缝进一步发展。另外，地基变形等因素的存在也会导致裂缝进一步扩宽。二灰碎石的温度收缩系数变化较大，其最大值和最小值之间相差数倍之多，因此更容易受到温度变化的影响而发生膨胀或收缩的现象。具体来说，表现为在高温下干线公路的应力减少，但是也有产生拉应变的可能，这种现象通常发生在冬季温差较大的天气条件下。同时，由于干线公路所配合使用的沥青混合料性质各不相同，因此在相同条件下其极限拉应变要小很多，因此应变的不均匀为裂隙的发展创造了条件。一旦出现裂隙而没有得到及时的处理和解决，那么就会造成干线公路的使用寿命显著缩短。

3.2 纵向裂缝

纵向裂缝主要是由剪切作用所导致的，引发剪切作用的剪切力是由路基路面上的行车荷载车轮所带来的，当重车行驶于道路上时，车轮附近的路基由于受到重力作用，很容易产生纵向的行车裂缝。当路基路面的基层板体性能很低的时候，道路行车带周围会出现纵向裂缝，同时这种雷锋会进一步恶化，可能会产生网状裂缝并产生车辙。针对这种情况，通常会选择铣刨处理而不采用灌缝处理。各种研究数据和实践结果表明，该种处理方法的效果很好。

4 干线公路养护的施工方案和工艺流程

4.1 公路施工材料的选择和施工技术要求

首先，在进行抗裂贴的选择时，可选择抗裂贴的宽度范围在5～100cm之间，在针对山东省德州市高速公路的开裂等进行分析时，可以发现该高速公路采用了中间规模宽度的抗裂贴，即宽度为50cm，而将这些50cm规格的抗裂贴应用于高速公路的裂缝后，可见高速公路的防护效果良好。

其次，在具体进行施工时，施工人员要选择恰当的工具来辅助进行施工，对于开裂路面的处理，最常见的处理工具包括钢丝刷、铁锨等，当施工人员掌握这些工具的使用技巧之后，可以合理的选择方案来进行公路养修施工工作。当传统的工具在施工过程中暴露其弊端时，还需要用药胶轮或者其他规格的压路机来辅助进行工程施工。

当原有的高速公路长期暴露在露天环境中时，必然意味着公路的开裂部位渗入了较多的杂物和灰尘，并黏附在公路裂缝的表面。为了进一步提升公路干线的养护效果，在施工之前必须要将这些杂物进行清理，将高低不平的缝隙寻找出来并将其填平，然后应用热沥青混合材料来将其进行填充。

对于公路干线来说，外界温度对其使用寿命和稳定性都是一个新的考验。通常情况下，外界温度环境以21℃为界，界限上下采用不同的铺设措施来进行抗裂贴的铺设。当低于21℃时，推荐施工人员采用温火烘烤的方法使之熔化，然后再将其进行铺设。而当温度高于21℃时，可不采用针对性的措施来对其进行处理，直接将抗裂贴铺设至公路的裂缝处。

4.2 抗裂贴使用的具体流程

在使用抗裂贴进行公路干线裂缝的养护工作时，首先需要将旧公路的表面进行清理，使之保持干净，然后采用铣刨的方式将其处理，深度约2cm，然后再进行灌缝处理以及沥青填充等工作。

1 应当对公路干线施工现场的天气进行充分的了解，并采用针对性的措施来确定施工方案并进行施工。

2 在进行抗裂贴的铺设时，为了确保施工现场表面的整洁干燥，可以在施工之前首先对路面及裂缝两边进行清理处理。而如果公路两边的基层存在不平整的情况，施工必然导致修复效果受到负面影响，因此在施工前必须要对其进行处理，确保道路平整、满足施工要求。为了保证抗裂贴整体干净整洁，可以在抗裂贴表面粘贴隔离膜，然后在完成抗裂贴的安装施工之后将隔离膜摘除。具体铺设抗裂贴时，有如下几个步骤，第一，将抗裂贴上的隔离膜撕去，将抗裂贴具有粘性的一面和路面裂缝紧密连接，然后将卷材进行延展和拉伸，最后对不平整的裂缝进行处理，确保裂缝处于整洁状态之后再进行处理。当前我国公路干线养护过程中，抗裂贴通常只铺设一层，同时要对铺设时抗裂贴的粘贴长度进行严格限制。

3 在使用压路机对路面进行碾压时，倘若机械设备的振动幅度过大，容易造成抗裂贴粘贴面松动，进而导致抗裂贴从施工路面上脱落等现象的发生，因此，在使用压路机时需要严格注意机械设备的频率和振幅，在铺设完成之后进行碾压。为了切实保障施工质量，一般情况下会将此过程重复三遍以上，确保路面在处理之后处于平整的状态。

4 为了切实避免雨水等外界环境影响因素对路面造成的负面影响，在完成抗裂贴的安装之后，需要同时应用随时材料来对施工干线的表面进行封闭，同时在完成抗裂贴的施工之后，需要尽快使用设备来对其进行碾压。

5 在完成施工干线表面的封闭工作之后，需要将施工现场交由质检人员进行质量检测，然后来进行面层的施工。施工前需要由设计人员来对面层的厚度进行计算，然后用沥青材料来对施工路面进行填充。

5 施工后实际效果以及成本分析

5.1 施工后的材料效果

和传统的干线公路养护施工材料相比，抗裂贴的耐性更好，具体表现在以下几个方面：

第一，抗裂贴的抗变形能力强，抗裂贴能够保障其在超过100℃的高温下仍然不变性，起到支撑和固定的作用；第二，抗裂贴的抗弯折能力更强，如果外界的环境温度为零下10℃，将抗裂贴进行超过180°的翻折，抗裂贴的表面仍然保持光滑，不会出现皱褶，通常情况下，干线公路养护工程对抗裂贴材料抗拉强度的要求为40kN/m左右，而在本次研究当中，上东升德州市高速公路所使用的抗裂贴强度是标准抗拉强度的3倍以上，因此完全符合施工要求。另外抗裂贴和传统的材料相比，它还具有更好的防水性能，在接近大气压大小的水压作用下，抗裂贴能够保持30min其表层不渗水。在实际使用过程中，抗裂贴和路基表面之间实际上是两个不同平面的接触，因此倘若二者粘贴不牢固，那么仍然会出现各种裂隙问题，为了避免此种问题的产生，在使用抗裂贴的同时可以将高温沥青灌注入其中。

5.2 施工费用成本分析

一般情况下，采用传统的施工方案来对高速公路干线进行养护施工时，为了保证灌注及公路养护的质量，可能需要对公路裂缝进行多次沥青灌注施工，我们如果将灌注的平均值取3次，那么每公里需要花费的施工灌注费用将超过35000元。而当前市面上所通行的抗裂贴市场价格通常在每公里20000元左右，人工操作费用约为每公里2000元。同时，在对山东省德州市该高速公路进行施工时，为了确保灌注的质量，在具体施工时多次使用了沥青来稳定抗裂贴。当前市场上沥青的均价约为每公里4000元，抗裂贴的宽度取中间值，即50cm。综合计算后可以发现，在使用抗裂贴进行公路养护时，施工的均价仅为每公里17000元，较之于传统的灌入施工养护法低了至少一半。因此，使用抗裂贴来对公路进行养护时，不仅能够获取更好的施工质量，同时还具有更好的经济效益以及社会效益。另外，在采用抗裂贴来对公路裂缝进行处理时，工艺简单、施工效率更高，同时其环保性能也更加优越。

6 结语

综合全文，和传统的灌入技术相比，抗裂贴的使用能够进一步提升公路的养护效果，同时还具有经济方面的优势，基本上能够有效解决公路开裂后渗水、大面积坍塌以及稳定性降低等各种问题，在实际施工过程中值得进行推广使用。