G30高速山临、临清段路面裂缝处治技术总结

司海燕

【摘 要】G30高速公路山临、临清段上，因行车荷载作用、外界环境影响以及设计、施工中存在的不足，沥青混凝土路面逐渐出现了多种路面病害，目前，G30高速公路沥青路面的主要病害有沉陷、车辙、坑槽、松散、麻面、脱皮、搓板、拥包等。其中裂缝是最为普遍的病害，也是高等级公路路面预防性养护中首先需要解决的问题之一。

【关键词】沥青混凝土路面；裂缝；处治；路面预防性养护

1 沥青混凝土路面裂缝的类型及成因分析

1.1 纵向裂缝

G30高速公路沥青混凝土路面纵向裂缝主要有两种形式：纵向直线形和纵向弧形两种类型，形成纵向裂缝的主要原因有以下几个方面：

（1）地基原因：G30高速公路山临、临清段的纵向裂缝路段所处地基并不是软弱地基，但部分处于河道低洼处，天然含水量较高。有些地段虽然做了清淤处理，但由于清底处理不彻底或回填材料的压实度控制不好，也会由于地基的不均匀沉降造成路面纵向开裂。

（2）施工原因：G30高速山临、临清段位于河西走廊地带上，路基施工时天气干燥，局部路堤压实不均匀，导致路基沉降不均匀，引起纵向裂缝；另外沥青面层分幅摊铺时两幅衔接未处理好，在行车荷载作用下形成纵缝。

（3）水的原因：由于雨水、雪水及绿化带的灌溉、轮胎降温喷水等因素，导致水分从中央分隔带、路表、边坡渗入，使路基受水浸泡后路基填料的强度降低，在车辆荷载的作用下，使路面裂缝路段进一步扩大形成纵向裂缝。

1.2 横向裂缝

G30高速公路山临、临清段的横向裂缝分为基层反射裂缝、温缩引起的裂缝和差异沉降引起的横向裂缝。又可以分为荷载裂缝和非荷载裂缝两种形式。沥青混凝土路面的荷载性裂缝是由于路面设计强度不足、施工质量低，或由于车辆的超载，致使沥青面层或基层内产生的裂缝；非荷载性裂缝是有沥青面层温度收缩性裂缝和基层反射性裂缝两种情况。沥青混凝土路面横向裂缝的形成主要有以下几个原因：

（1）基层反射裂缝

在基层成型过程中，由于基层材料失水收缩而形成的较有规律的横向裂缝，它致使沥青面层底面承受拉力，当拉力超过面层的抗拉强度时，使沥青面层底部拉裂，并随着温度和湿度的循环变化以及行车荷载的反复作用下，面层底面裂缝沿竖向方向扩展到路表，从而形成沥青混凝土路面的横向裂缝。

（2）温缩裂缝

由于沥青是一种对温度比较敏感的粘弹性材料，温度下降时，沥青混合料逐渐变硬变脆，发生收缩变形。当收缩拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时，沥青路面表面就会被拉裂，并逐步向下发展，形成上宽下窄的横向裂缝，这种温缩裂缝在G30高速公路山临、临清段尤为明显，初冬裂缝宽度一般为3～5mm，到严冬时加宽到10mm，最宽可达到20mm，而到春夏季则又因温度升高而变窄。

（3）差异沉降引起的横向裂缝

因G30高速公路山临、临清段桥涵构造物较多，而路基与构造物存在差异沉降。从而导致基层开裂，并反射到沥青面层，形成横向裂缝。

1.3 网（龟）裂

在G30高速公路山临、临清段行车道上存在许多的路面网（龟）裂病害，且网（龟）裂病害又常伴有唧浆现象。如果不及时处理，雨后容易形成坑槽从而加速路面的损坏，所要及时修补网（龟）裂路面，抑制病害发展。

当路面形成裂缝以后，雨水或雪水通过沥青混凝土面层空隙或裂缝进入，同时在交通重荷载的作用下就会出现脱空现象，从而造成地基强度不均匀、承载力降低，进一步引起路面开裂，致使基层材料形成泥浆从裂缝处挤出，致使路面底部脱空。沥青混凝土路面由于下渗的水集聚在面层下的脱空区内，在交通重荷载的频繁作用下，使空隙内的积水变成压力水，并沿裂缝缝隙喷溅，使面层边缘部分失去支撑，引起错台并导致沥青路面出现更多更深的裂缝，致使破坏面积扩大，从而使整个路面结构的使用性能变差，影响路面使用寿命。

2 沥青路面裂缝的处治方法

要有效防治高G30高速公路山临、临清段沥青路面的水侵蚀破坏，除了要保证沥青路面各结构层尤其是沥青面层的品质，增强其抗病害能力外，还必须处理好沥青路面渗水，防止雨水透过沥青面层空隙、缝隙向路面内部渗入。而用粘结力好、在低温状态下具 有优良延伸性和弹性，并且具备持久的抗老化、抗疲劳能力的灌缝材料来处治沥青路面裂缝，能有效延长高等级公路的使用寿命，利于降低总体养护成本。目前，我中心所采用的路面裂缝处治方法主要有开槽灌缝、原路面灌缝（抹缝）、路面贴缝三种。

3 各种处治方法的利弊

由于G30连霍高速山临、临清路段所采用的路面基层结构形式（强基薄面）和选用材料以及气候的影响，加之道路设计使用年限的增长和交通量的增加，路面裂缝病害情况呈逐年增长趋势。为确保道路的安全使用，应遵循“预防为主，及时处治”的原则， 在设计和施工过程中通过合理设计和提高施工质量来对裂缝进行预防，以最大限度的减少裂缝的发生；对于已經产生的裂缝，则应结合技术、经济、工程等条件并综合考虑天气、交通等因素的影响，选择适宜的处治技术及时治理，才有可能做到经济有效地控制裂缝发展，防止路面龟裂、坑槽等严重病害发生，以最大限度延长路面使用寿命。

路面裂缝处治的首要目的是防止雨雪水灌入缝内，处治的手段主要集中在如何将裂缝封得更加密实。近年来我中心采取了多种措施，采取不同的处治方法对路面裂缝进行处治维修，也总结出了各种处治维修方式的利弊。现逐个说明如下：

（1）开槽灌缝的利弊

开槽灌缝是在路面裂缝的基础上，利用开槽机等设备对裂缝进行扩大，开槽宽度一般在2cm 左右，深度一般小于2cm ，然后利用吹风机吹走粉尘，再进行灌缝。这样看来起到了防水效果，其实经过多次雨后检查我们发现，之前灌进裂缝的灌缝料可以被轻易揭掉，并且发现经过开槽处治的裂缝内壁都呈潮湿状态，可以断定该方式未起到防水功能。因为开槽后，吹风机仅仅吹掉了槽壁的表面粉尘，大的粉尘颗粒并没有被吹掉，且从揭掉的灌缝料表面看有明显的细小颗粒，可见灌缝胶并未与裂缝内壁形成良好粘接，可以断定该方式并未起到防水功能。更为严重的是，开槽对路面造成了二次损害，由于高速旋转的锯片在开槽时会对裂缝周围形成损坏，经过该方式扩缝后的主裂缝两边易产生崩裂缝，不仅会使灌缝胶失去封水功能，而且在车辆长期碾压震动和雨雪水侵蚀下，会导致整个裂缝区域出现松散、脱粒、塌裂等现象，反而降低了路面使用寿命。另外，开槽后在路面表层形成了宽达2cm 的U型槽，车轮碾压过该 U型槽时，分别会对两侧棱角进行碾压，经过一段时间的冲击，就会使U型槽发展为一个更宽的破碎带。这种情况下，只能对该破碎带进行整体挖补，无形中造成了养护资金的浪费。另外，利用开槽机时会产生大量粉尘污染，不仅会污染作业路段周边环境，细小颗粒吸入肺部后会加大作业人员罹患尘肺等职业病的风险，其危害不容小觑。同时使用该方式作业需要的人力、机械多，花费的成本高。endprint

（2）抹缝处理裂缝的利弊

抹缝是利用沥青胶加热后直接对路面裂缝进行抹缝处理，该法效果一般，虽然处治起来快，但是路面裂缝得不到根治。抹缝虽然不会对路面造成二次损害，但是容易脱落，而且夏季高温天气下较难控制胶液走向，冬季低温下胶液又会迅速冷却，而且易发生脆裂，仍然起不到防水效果。加之灌缝作业人员技术水平参差不齐，会导致灌缝胶液宽窄厚薄不均匀，影响道路美观。为保证灌缝胶温度达标，常常需要在作业现场对其进行二次加热，其受热挥发出的有毒有害烟雾，对作业人员职业健康安全和周边环境都是潜在的污染源险。

（3）裂缝贴处理裂缝的利弊

使用路面自粘贴缝带是一种完全无污染又低碳、环保、节约的养护作业方式。该作业方式不需要开槽机、灌缝机等专业机械，提高了路面预防性养护的灵活性、及时性，使路面病害在第一时间就能够得到处治，缩短了病害发展变化的时间，无形中延长了道路的使用寿命。路面自粘贴缝带的运用，使原来复杂的裂缝处理作业工艺变得简单易行。以目前各地普遍采用的开槽灌封技术为例，由于采用专用机械开槽、高压吹风机清缝、专用灌缝机灌缝， 以及其他车辆辅助作业，一般需要8至10人协同作业，作业效率和灌缝效果会因路面裂缝病害的密集程度和作业人员的配合熟练程度受到影响。而其他裂缝处理方式，也都需要相应的辅助机具或材料，很难由单个作业人员独立完成，导致作业效率低下。而路面自粘贴缝带可以沿裂缝走向灵活粘贴，即贴即走，劳动强度较低。这种简单便捷而灵活有效的作业方式，可以将裂缝处治方式由集中式处治变为随时随地的及时性处治，大大提高了养护作业效率，降低了作业强度和安全风险。

4 高速公路沥青路面养护前景展望

（1）对沥青混凝土路面必须要严格按照养护规范要求开展预防性、经常性和周期性的养护。无论小修保养、专项工程或大修工程，都要按照既定程序，做好工程方案的设计、原材料的试验，加强施工过程的检查和质量监督，工程的验收必须要按相关规范严格进行，以确保养护工程的质量能符合高速公路的设计标准，维持高速公路的运营标准和服务水平。

（2）加强G30高速公路山临、临清段路面的日常巡查，随时掌握路面使用状况，根据路面的实际情况制定日常保养以及经常性、预防性和周期性的养护工程计划。对于有较大范围的路面严重病害，应及时安排大中修工程；对整线、整段需提高技术等级的沥青混凝土路面，应及时安排改建工程进行维修处治。同时沥青路面应提高机械化养护，向更高的养护工程质量和服务水平迈进。

（3）G30高速公路山臨、临清段沥青混凝土路面的养护要依靠科学技术，加强养护技术的管理，采用先进的检测仪器设备采集路况数据，从而能准确的评价路况，同时预估路况的发展趋势，提出科学的养护对策，为编制养护维修计划提供辅助决策。同时应积极推广运用新技术、新材料、新工艺、新设备，发展现代化的沥青路面的养护技术。

（4）积极参与公路预防性养护的相关培训，总结和交流各高速公路养护的经验，提高高速公路的养护水平，加强养护技术的交流与合作，以便更好地做好高速公路的养护工作。

【参考文献】

[1]JTJ 073.2-2001，沥青路面养护技术规范[S].

[2]程海潜.路基路面病害处治[M].北京：人民交通出版社，2010.

[3]齐亚慧.沥青路面裂缝产生的原因及处治措施[J].山西建筑，2004（3）.

[责任编辑：张涛]endprint