高速公路沥青路面开裂原因分析与防控措施

穆川川

(山西路桥集团太佳高速公路东段运营分公司，山西 太原 030000)

1 高速公路路面裂缝的主要原因

1.1 路面基层反射裂缝

现阶段，在我国高速公路路面基层建设的过程中，相关技术人员往往采用半刚性基层进行建设，而半刚性基层最大的问题便是缩裂问题极易产生，当半刚性材料周围温度和湿度出现较大的变化时，其内部就会产生变形和开裂，而温度过度降低，水分严重散失也会导致其内部体积不断收缩，当收缩应力大过基层结构极限抗拉的强度时，便会导致缩裂问题的发生。造成高速公路路面基层开裂的主要因素是水的因素，随着路面基层当中水的不断蒸发，就会对路基当中半刚性基层材料的结构产生收缩应力，一旦结构当中水分蒸发过度，便会大大增加收缩应力，其内部吸附的水膜不断变薄，最后导致基层产生收缩和开裂。其次，如果在高速公路路面建设的过程中，路面的整体压实度达不到设计标准，结构内部的土质不够均匀，在水泥水化作用和水分蒸发的作用下，其内部结构的含水量便会进一步降低，让裂缝逐渐向面层扩展，最终形成反射裂缝。

1.2 外界环境条件

通常情况下，高速公路路面裂缝问题出现较为频繁的是在昼夜温差较大时或者一年温度变化剧烈的状况下，其裂缝的主要表现为间距分布不够均匀的横向裂缝。在温度逐渐下降的过程中，高速公路路面结构周边温度便会持续的下降，而裂缝的数量和范围也在不断扩大。相关维护人员将沥青面层的温度裂缝详细分为低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝。造成低温收缩裂缝的主要原因是面层周围的温度快速下降导致的面层材料迅速收缩，其内部的温度应力远远超出了沥青混凝土极限抗拉强度，从而产生的收缩裂缝。而温度疲劳裂缝，是由于在长时间温度的循环当中，温度的应力小于极限抗拉强度，从而产生疲劳和开裂。其次，导致沥青路面出现开裂问题的因素往往是多方面的，在不同条件下以及不同环境的影响下，多种因素的叠加效应会大大提升开裂问题的发生概率。根据以往沥青路面检修工作经验总结可知，一旦发现沥青路面的排水效果较差，便会大大增加高速公路路面结构雨季的洪水破坏概率，从而产生路面裂缝，并且当路面出现开裂后，如果检修人员没有及时开展检修和维护，让雨水渗透到路面裂缝当中，浸湿高速公路路面基层的材料和结构，便会降低路面结构层的实际强度，缩短使用寿命。另外，裂缝当中的水分在路面行车持续荷载的作用下，便会对其路面当中的整体结构产生冲刷作用，进一步加速了沥青路面结构剥落、松散问题的产生，从而导致整个路面结构和使用性能被严重破坏。

1.3 路基的影响

高速公路沥青路面的整体施工质量将直接决定着路面后期应用的稳定性，一旦路基的牢固性和稳定性较差，在长时间持续荷载的过程中，便会提升基层开裂的概率。再加上部分高速公路基层和面层之间没有设置应力吸收层，基层的裂缝便会快速地延伸到沥青的面层当中。所以路基的稳定性将直接关乎整个高速公路的牢固性，路基的施工质量是否达标，将直接决定着路面结构的稳定与否。

2 高速公路沥青路面裂缝的防治措施

2.1 路面裂缝的填封

在修复公路路面裂缝问题的过程中，有效的裂缝填充措施更为科学合理，可以从以下方面进行填充和封堵。首先，相关技术人员应选择原材料进行裂缝修补和维护。在裂缝前缘原材料的选择过程中，应保证密封材料的粘度和刚度，材料的延展性强，温度稳定性高，不易老化。在我国公路沥青路面裂缝处理过程中，我国技术人员采用了冷浇法、热沥青原料法和硅树脂填充法三种方法。其次，当裂缝宽度小于6 mm时，可采用裂缝开槽液通过填充原材料来填充沥青路面裂缝。当裂缝宽度大于6 mm时，应采用开槽的方式填充沥青路面填充原材料的空隙，以改善原材料与沥青空隙之间的接触尺寸，保证改良后空隙的填充效果。在开槽应用过程中，技术人员应控制切缝深度，并根据切缝深度进行填缝。三是清理建设空白。公路路面裂缝正式养护前，有关技术人员应严格清理缝隙。技师可以采用高压热吹、高压吹扫、扫线、喷砂和高压喷水等方式快速清除裂缝中的残渣和垃圾，为后续的填缝工作打下良好的基础，确保裂缝干净、整齐。所用的缝隙清理设备可根据施工现场的实际情况选用。四是护栏带组装施工。对于裂缝深度较大的维修工作，只有通过排气和补充原材料，原材料才会流入裂缝底部。技术人员可以在裂缝中填充一定数量的安装屏障。根据裂缝的整体方向，科学合理地将挡条插入裂缝中，然后将原材料放入稻田机中，加热至合适的温度，快速搅拌。五是填缝施工(如图1所示)。为保证沥青路面裂缝修补的整体效果，技术人员应将填充的原材料加热至标准使用温度，连续稳定地注入凤巢底部，确保整个缝隙充满原材料，然后用刮刀等工具对外部零件进行修补，并将原材料挤出缝隙，使修补表面干净平整。

图1 填 缝

2.2 压浆法

该种方式在沥青路面养护的过程中是一种较为简便的施工方式，常常应用在沥青路面裂缝修补的后期，针对路基路面的裂缝使用该方式效果最佳。在裂缝周围进行注浆，采用环氧树脂作为注浆材料。

2.3 开槽填缝

在开槽、灌缝施工过程中，养护人员要对高速公路养护路段进行封路，以保证施工质量和车辆行驶安全。在开槽、灌缝施工过程中，需要使用大量的机械设备。技术人员将围绕沥青路面裂缝进行挖掘，并加快清理沟槽内的沥青，以保证沟槽的平整、清洁，提高开槽、灌缝的施工效果。技术人员在灌缝机上加入密封胶，加热到一定温度后再施工。接缝浇筑后，养护工作应同步进行，以保证施工质量。

2.4 贴 缝

贴缝技术(见图2)类似于开槽、灌缝养护技术，在灌缝施工过程中会应用大量的机械设备，如痕迹、变频螺旋高压热喷涂机、灌缝机等设备。粘口施工前，技术人员应做好裂缝施工位置的标记，并进行痕迹比对。清缝工作结束后，采用变频螺杆高压喷射机清除裂缝中的垃圾和水分，然后进行接缝浇筑施工。接缝施工具有很高的粘结性，大大提高了高速公路的使用寿命。联合施工操作相对简单，工期短，应用更为广泛。

图2 贴 缝

3 总 结

高速公路基础设施建设是我国经济不断发展，人民生活水平不断进步的基本保障，为我国人民日常出行以及货物运输带来良好生活环境，有效加强了城市之间的交流。在高速公路长期运营应用的过程中，往往会受到多方面的因素干扰，在长时间应用的过程中，难免会出现不同类型的问题和损伤，而导致沥青路面出现开裂问题，相关技术人员要采取有效措施对其进行修补和维护，从而提升高速公路的安全性和稳定性。

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