高速公路沥青路面裂缝成因及日常养护关键技术

文/魏丕壹

1 前言

高速公路建设现已成为我国经济发展的重要支撑，有效提高人们的生活水平。由于受到多因素的影响，尤其是超限、超载车辆的增加，使我国高速公路路面裂缝问题逐年增长。因此，如何解决高速公路沥青路面裂缝问题，提高公路使用年限，已成为首要问题。本文对裂缝成因及日常维护技术进行了分析与探讨。

2 工程实例

本文以某高速公路为例，针对该段高速公路分析出现裂缝的主要原因以及日常维护的关键技术进行分析。该段高速公路全长140.79 公里，起止桩号为K1993+888-K2134+678，双向四车道，设计时速120km/h，路基宽度28m，路面宽度25m。全线共有桥梁146 座，其中主线桥110 座，匝道桥7 座，天桥29 座，涵洞通道364 座，路面结构为4cm（AC-13I）+6cm（AC-20I）+8cm（AC25-I）+52cm 水泥稳定碎石。2003年12月开工建设，2006年11月28日建成通车，运营至今已近14年。而随着高速公路通车年限和超载超重车辆逐渐增加以及多种因素的影响，路面出现大量裂缝。

3 高速公路沥青路面裂缝的成因

3.1 气候原因

气候和温差是影响高速公路路面裂缝的原因之一。长期以来，沥青路面受气候温差的影响较大，容易出现老化和干燥现象。尤其是冬季，低温沥青路面会出现裂缩的情况，这也是一直困扰工程建设的问题[1]。

3.2 施工因素

高速公路施工中，可能会存在混合料配比不合理、相关结构施工厚度不够及路面压实效果不佳的情况，对施工质量造成影响，在运营过程中产生相关病害。

3.3 行车荷载

车流量逐年增长，致使超限、超载车辆增加，道路载重量超过设计荷载，路面长期处于疲劳状态。当其承载力超过自身承受能力的时候，路面将出现裂缝或沉陷。

3.4 材料原因

原材料质量的优劣是影响沥青路面工程质量好坏的主要因素。在施工过程中把控好沥青混合料的质量，是保证路面质量的关键。

3.5 地质条件

高速公路的地质条件如发生变化，将增大施工难度，施工质量出现不确定因素，加大后期路面出现裂缝的概率。

4 高速公路沥青路面裂缝日常养护技术

4.1 灌缝法

高速公路出现纵横向裂缝（详见下图1）时，若裂缝宽度小于5mm 则可使用热油灌缝技术对其进行处理。在实际操作过程中首先施工人员应按照现场情况和要求准备充足的灌缝材料。材料准备完成后，对沥青进行加热处理，保证温度在160℃左右，之后使用相关工具在缝隙位置灌入沥青材料。施工人员需要对浇灌次数进行酌情考虑，在沥青温度降低至常温时便可停止。此种方法可有效避免裂缝发展，但无法从根源上解决裂缝问题，每隔一年便需要进行一次灌缝处理[2]。

图1 高速公路裂缝

4.2 贴缝法

贴缝主要运用的材料为修补剂，其对高速公路沥青路面有着可再生的作用。高速公路进行路面贴缝的时候，需用变频螺旋式高压热喷机、橡皮锤、痕迹笔、纤维布等设备及材料。施工时，首选需要使用痕迹笔标记施工位置，处理杂物，从而保证施工环境整洁。通过变频螺旋式高压热喷机除去封内的湿气，然后使用修补剂和灌缝机进行补缝，在缝隙处盖上纤维布，达到养护灌缝的目的。再使用橡皮锤，打消气泡，从而保证公路路面平整。相对于上述方法，贴缝法有着较强的粘附性，能够很大程度的延长高速公路路面的使用寿命，同时此方法较为简单，耗时短[3]。

4.3 沥青道路路面裂缝的修补方法（无坑缝修补法）

此种裂缝维修方法能够加强抗老化性、低温柔性以及较高延度等，即使在恶劣的道路环境中，无坑带也不会发生脱落和破碎的情况。对于常见的结构性裂缝，当产生唧浆的时候，可在裂缝上烘烤粘贴无坑贴，在无坑带的两面分别涂刷60cm 左右宽度的CAP、在上面铺上抗磨砂，此时可以解决由于水破坏而产生无坑缝的效果。下图2-图7为无坑封修补方法的详细过程。

图2 无坑封截面示意图

图3 搭板裂缝开始唧浆劣化

图4 烘烤粘贴无坑带

图5 涂刷CAP

图6 撒布坑磨砂

图7 无坑封避免唧浆坑槽

5 高速公路沥青路面裂缝的预防措施

5.1 严控公路施工质量

对高速公路施工质量严格把控是高速公路路面裂缝预防的重要举措。严控公路施工质量需注意以下两点：首先，施工人员作为高速施工的主体，需加强人员培训，提升施工人员对公路质量风险识别意识，提升施工水平；其次，加强路面施工管理，明确施工管理制度，保证施工人员有章可循。

5.2 优选施工材料

施工材料是施工的基础。在选择施工材料时需结合施工现场的地质条件与实际环境，应选择符合国家标准规范的材料，同时考察材料厂商，检查材料的合格证书，筛选原材料[4]。

5.3 裂缝的预处理

温度的变化，路面基层会出现干缩或温缩的情况，从而产生横向或纵向裂缝。根据裂缝宽度的不同，应采取不同的处理措施。纵向裂缝通常采用半幅推铺的施工技术，横向裂缝通常采用平接缝的施工技术。

5.4 优化路面设计

高速公路优化路面设计主要可从两方面实现：一方面，可在沥青的表面涂抹防水材料，降低水对沥青路面的破坏；另一方面，完善高速公路的排水系统，从而使路面的稳定性和强度得到保证。

6 结语

总之，高速公路沥青路面裂缝养护与处理是一项综合性的系统工程，有着复杂性和长期性的特点。针对高速公路建设而言，需要重视关键技术研究及日常养护，根据裂缝的产生情况，有针对性地进行裂缝的处理与修复，探索养护施工，对应裂缝的有效途径，这样能够对高速公路进行有效养护，路面建设的施工质量不断提升，降低路面维护成本，从而保证高速公路安全使用。