浅议高速公路沥青路面裂缝成因及预防养护措施

张磊

四川省川南高等级公路开发股份有限公司 四川 自贡 643000

引言

我国高速公路沥青路面基层多为半刚性基层，半刚性基层沥青路面在运营期内的反射开裂是世界各国路面普遍面临的问题。据统计，半刚性基层高速公路沥青路面的破损病害大多为裂缝，其中以横向裂缝为主，多由基层产生裂缝反射到沥青面层，形成横向裂缝。预防裂缝策略认为沥青层主要作为结构层，兼顾功能特性，按照该理念设计的半刚性基层沥青路面一般沥青层较厚，因为较厚的沥青层可以减少结构层内交通应力和温度梯度，同时预防产生反射裂缝。

1 高速公路沥青路面裂缝的成因分析

（1）材料因素。对于所有工程而言，材料都是十分重要的一部分，直接影响着施工质量。故此，材料是致使公路路面出现裂缝的一个重要原因。若在相关公路建设施工过程中，采用的原材料质量没有达到标准，就可能导致公路路面裂缝的产生，如此一来，既会影响到行车的速度，又会给相关公路行驶的安全性形成直接影响，埋下较大的安全隐患。简单来讲，材料因素主要是材料的级配、高度及强度。

（2）温度裂缝。气候欠佳的条件下极易引发路面裂缝病害。路面沥青面层自身的荷载会因为气候的变化随之发生变化。高速公路大多在露天的环境下，昼夜温差比较大，在这样的条件下，高速公路基层和面层自身所处的温度不同以及由此产生的应力作用方向也不同。沥青路面处于低温状态时强度表现较好，但在刚性增加的情况下其抗变形能力大幅下降。温度的降低将导致沥青面层受到基层的约束，难以实现有效的收缩，相较于路面所具备的抗拉强度上限值而言，实际收缩拉应力超过该值时将会出现裂缝。此类开裂主要以横向间隔性裂缝居多，在道路运营环境较差时才会产生纵向裂缝。从分布形式来看，裂缝最初见于表层，后续逐步向下延伸。

（3）地质条件。因为所有高速公路都是在地面上进行建设的，所以，导致公路裂缝出现的又一因素，就是地质条件因素。而在地质条件因素中，地下水是一个重点所在，若公路所选择的区域下方，有着程度不同的地下水，那么会造成公路的接缝处与裂缝处出现相关的应力，此种应力会造成工作面出现比较多的缝隙，直接影响到公路的质量[1]。

（4）荷载裂缝。因行车荷载而产生的裂缝即荷载裂缝。行车荷载作用具有持续性，因此沥青面层将长时间承受荷载，结构层底面形成的拉应变逐步积累，在某个时刻将超过疲劳强度，此时将在底面出现开裂现象，后续逐步向表面延伸。从内部因素来看，荷载裂缝的出现与路面结构不当、施工所用材料性能不足等有关。

2 高速公路沥青路面裂缝的有效防治

（1）路面裂缝的预防性养护。在设计公路工程的时候根本目的是，确保道路质量可以达到预期的效果，在设计道路的时候，应根据当地的地质、水文、交通流量及气候等方面，展开认真细致的初勘，对多种因素综合考虑之后，选用合理的路面材料、结构与配合比，在进行设计的时候应留意如下问题：一是路面结构类型的合理选择，确定各层的适当厚度与适当层位；二是进行各结构层设计参数的确定，如沥青混合料的设计参数、土基的弹性模量、水稳底基层和基层设计参数等；三是加强排水、防水设计；四是对各结构层展开合理的复合设计；五是降低沥青路面的孔隙率，提高沥青路面的压实度；六是提升沥青面层的压实度，使孔隙率降低。要知道在项目质量中，施工质量起到关键性因素。因此，在建设公路的时候，一定要做好全过程质量管理，注重质量管理保证体系的建立，实施过程管理，明确全过程建设与岗位责任，进行严格的评价、控制及检查，具体来讲要加强施工期间的质量检查与管理；铺装试验道路；施工前进行设备检测；严格检验沥青混合材料；加强检验原材料。

（2）对路面进行定期检测。路面检测的内容主要有以下几项：首先是收集数据，多渠道收集与路面工程有关的各项数据，作为处理路面裂缝的基础依据；其次，检测路面是否发生破损，如果存在破损，对其程度进行分析；最后是跟踪管理，该过程比较复杂，其目的是提升路面检测的效果。一般需要全方面掌握高速公路路面的平整度、弯度以及摩擦系数等实际情况。

（3）加强老路硬路肩结构状况的分析评价。改扩建工程旧路面的利用标准较复杂，目前大多通过一定的检测，根据经验判定是否利用或如何利用，有一定的人为因素和主观随意性。检测评价时，由于原路硬路肩未经车辆作用，基本保留着原始的结构状态，往往会被忽略。如前述的一些原因，其实对硬路肩的评价有时反而更加关键。早期高速公路的早期损坏现象比较普遍，与路面结构性能考虑不足、施工质量不好等多因素有关。一、二车道历经多年养护其缺陷可能逐渐得到修复，加上运营特性以客车为主，一般问题不大。硬路肩则反而易在改扩建后再步后尘，重复之前的病害过程。故评价时对该路的病害特点、养护历史等需要更加详细了解。

（4）沥青裂缝再生技术。这一处理技术，就是回收再利用沥青路面材料，在确保维修质量的同时，做到维修成本不增加。此技术主要运用于高速公路面层材料未出现老化，且下层足够稳定，仅是运行的时候，因为一些因素出现了细小裂缝的情况。但是，此种技术并未使公路的使用寿命得以延长，所以，要想实际需求得到满足，相关单位要在充分考虑，进行利弊权衡后，采用适宜的裂缝修补方式。

3 结束语

综上所述，必须从设计、材料选择、施工工艺优化、质量控制等多方面入手，有效杜绝各类不利因素的发生，从根本上防止沥青混凝土路面病害，保证公路整体的通行服务水平。只有做好多方面的工作，才能保障高速公路的正常使用。同时，沥青路面裂缝的成因错综复杂，对处理技术提出较高的要求，作为工程技术人员，应当持续探索新的方法，采取行之有效的解决措施，全面做好施工养护工作，切实提高公路建设水平。