大同周边沥青路面裂缝调查分析

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摘要：随着我国公路里程的持续增加，沥青混凝土路面的施工与养护也面临着更大的挑战。在某公路工程（起讫里程为K98+387~K297+697）检测工程中，发现了很多路面裂缝。文章对裂缝统计归类，并根据以往的处治经验以及文献调研进行原因分析，最终提出相应的防治措施养护建议，以期为类似的公路沥青路面裂缝养护提供参考。

关键词：公路工程；养护技术；裂缝成因；沥青路面

1引言

我国公路工程发展迅速，其中路面的施作与养护更是公路工程中的技术关键。沥青混凝土路面因为其表面平整、行车舒适、噪音低、施工便利等优点在路面施作选择中占据绝对优势，同时也暴露出来了很多病害，例如：坑槽、拥包，沉陷，裂缝等等，其中当属裂缝对于沥青路面的危害最大。导致路面出现裂缝病害的原因有超载、超限、温差，施工工艺，路面水损害等。针对不同原因导致的沥青路面裂缝危害有着不同的防治措施以及养护方法[1-4]。2013年，长沙县公路管理局李鑫[5]对某地区某干线公路裂缝进行了统计，随后采用了开槽灌缝、贴缝、改性沥青养护剂滋缝对其进行防治，并在后期详细统计了其效果。2005年，河北省道路桥梁养护检测中心王子鹏[6]统计了多种裂缝修补措施的施作效果，从施工难度、成本、使用年限等多个方面对效果进行对比，并对不同等级公路使用的修补措施进行建议。防治措施与养护管理制度的选择一方面对路面健康有着重要的意义，另一方面也与经费息息相关。公路检测工程中，首先详细统计并严格分类裂缝，找准导致病害发生的原因，对症下药。在路面裂缝灾害防治工作中做到不刻意省钱，不随意花钱。本文依托某公路工程（起讫里程为K98+387~K297+697）检测工程中，对于路面裂缝的处治工作提出相关建议，希望为类似检测工程提供新思路、新方法。

2工程概况

某公路工程起讫里程为K98+387~K297+697，先后经过平原区和平原微丘区及软土地基段。公路路面为沥青路面，根据路面裂缝统计结果可知，软基段中的裂缝数量最多，其平均长度为2112m/km左右；其次是平原区，其路面裂缝平均长度为1342m/km；平原微丘区段中路面裂缝最少，其平均长度为532m/km。裂缝的宽度在0.2mm~12mm范围内。最大的一条纵缝长度为2863m，路面上纵缝总长为5891m，横缝总长为176969m。所有横缝中，达到半幅贯通的，其平均距离为80mm~150m，大部分路面上的横缝长度在5mm~10m范围内，占比达70%以上，在横缝最为密集的部位，可达92条/km。在挖方段中，横缝数量相对较少，平均每150m有1条，而在采用SMA混合料的路段中，横缝数量为平均每80m有1条。在重粘土段落中，路面裂缝数量较多，而在砂土段落中，路面裂缝数量相对较少。

3沥青路面裂缝形式与原因分析

3.1沥青路面裂缝形式

（图1~图4）较多，而在砂土段落中，路面裂缝数量相对较少。

3沥青路面裂缝形式与原因分析

3.1沥青路面裂缝形式（图1~图4）。

从裂缝的走向，可以将裂缝分为以下几类：横向裂缝：裂缝走向大致垂直于道路的走向，裂缝总体上较为规则，单条分布，裂缝宽度多在1mm及以上。纵向裂缝：裂缝走向大致平行道路走向，裂缝总体较为规则，单条分布，裂缝宽度多在1mm及以上。龟裂：裂缝以区域分布，按树状分布，形状、宽度不一且大部分宽度较大，相邻裂缝间距较小，裂区混凝土存在明显变形。网裂：裂缝以区域分布，按网状分布，裂缝间宽度较小，相邻裂缝间的距离较大，裂缝区域路面无明显变形。从裂缝致病原因分析可以将裂缝分为反应裂缝，低温裂缝，温度疲劳裂缝等等。低温裂缝：沥青混合料温敏性较强，温缩系数较大，当气温较低时，拉应变较大，抗拉强度小于拉应力之后，结构的薄弱点随即产生裂缝。因此裂缝较大，多表现为横向裂缝。温度疲劳裂缝：有些地区昼夜温差大，温差应力存在于道路面层中，随着温度变化持续作用，在结构较薄弱的时候，将产生大量裂缝，反射裂缝：对于半刚性基层，基层成型后表面存在一些细微的裂缝，在超载或者地质等原因的影响下，基层易产生裂缝，伴随外在因素的不断影响，裂缝逐渐向面层贯穿。荷载裂缝：在汽车行驶过程中，会产生相应的荷载，路面基层底部会产生一定的拉应力，随着拉应力作用的累积，基层逐渐被破坏，出现裂缝，这种裂缝向上延伸至面层，导致面层，出现裂缝。

3.2沥青路面裂缝致病原因

路基的地基土、道路修建区域的气候，基层材料、行车荷载、道路材料等都是裂缝致病的原因。①气候因素。例如：低温横裂、温度疲劳裂缝就是气候导致的，对于高海拔区域甚至冻土区域，低温横裂时沥青路面常见的病害之一。盆地等其他昼夜温差大的区域易导致温度疲劳裂缝。②工程地质条件因素。地基的稳定性对于公路工程整体质量非常重要。对软土地基以及岩溶地区而言，运营期间、地下空洞以及地下水容易导致基层的不均匀沉降，进一步引发沥青路面裂缝。③施工质量因素。施工因素是影响路基质量的重要方面，例如路基压实度不足，导致不均匀沉降，易导致横向裂缝以及纵向裂缝，结构厚度不够的时候，会引发局部的龟裂、网裂。④施工材料影响。施工材料的质量对于结构物的影响尤为重要，如果所使用材料在正确的施工方法下，仍然不能使结构物达到设计强度，结构物在后期运营过程中同样会产生裂缝。例如路基填筑材料不达标，水泥质量不达标，在运营期间可能会发生局部的破损，例如龟裂和网裂。⑤超载影响。在运营过程中，车辆流量难以控制，在超载的情况下，超出了公路的承受能力。加剧了路面的老化，进而引发高速公路的裂缝。

3.3依托工况裂缝形式及致病原因分析

从依托工况裂缝统计结果来看，横向裂缝、纵向裂缝较多。其中横向裂缝总长为176969m。分析其原因，归结为气候因素以及地质因素，但不排除其他因素的影响。由设计方提供的资料以及现场取样可知：多处基层未表现出裂缝，不存在反射裂缝。但是在软土地基段，存在一根长度高达为2863m的纵向裂缝。在软土地基处，横向的不均匀沉降易导致沥青路面的纵向裂缝，在施工过程中，当路基边部压实度未达到相应的标准时，处于路基边的非机动车道很可能出现纵向裂缝。地基和填土在横向连接时存在不均匀的现象，连接处易出现横向裂缝，这给地表水渗入地基提供了通道，软土地层在压实度不一致的情况下遇到水害易产生不均匀沉降，这些不均匀沉降可能导致路面的横向裂缝或者纵向裂缝。随着裂缝的增多，这无异于增加了水渗入地基土的通道，进而进一步导致地基的不均匀沉降，这是一个恶性循环。路面出现长度高达为2863m的纵向裂缝，除了局部不均匀沉降之外，软土地基范围内地基两侧压实度不达标。其次是平原区，其路面裂缝平均长度为1342m/km；平原微丘区段中路面裂缝最少，其平均长度为532m/km。这两个区域地基土有了较好的提升，裂缝较少，但仍然存在较多的裂缝。该平原区域气温较低，不同季节温差较大。从调查结果可知：所有横缝中，达到半幅贯通的，其平均距离为80mm~150m，大部分路面上的横缝长度在5mm~10m范围内，占比达70%以上，在横缝最为密集的部位，可达92条/km。从出现的特征来看，极大的可能是温度裂缝。夏天看似完整的路面，到了冬天，由于温度变化较大，会出现较多横向裂缝，这些裂缝大部分都是等距的，这符合调查的结果。路面过早出现较大、较长、较为密集的裂缝，会严重影响路面的使用年限，提早进行防治和养护是明智的选择。

4沥青路面裂缝防治技术

4.1沥青路面裂缝治理措施

高速公路裂缝类型多样，致病原因多种多样，合理的治理技术，对于延长道路使用寿命，提高行车舒适度有着积极的意义。①压浆法。裂缝压浆法操作简便，原材料易得，用途广泛。原理在于开始使用环氧树脂材料对其进行封堵。利用裂缝治理使用的喷嘴将配置好的原材料注入到裂缝中，对其进行填充，以免进一步扩大。②灌缝法。对于宽度处于0~5mm这个范围内的裂缝，适合采用灌缝法。将沥青加热至适宜的温度（150°~160°），对裂缝进行灌入，这种方式可以在短时间内阻止裂缝的进一步发展，但是不能从根本上解决问题。③挖补法。挖补法通常在裂缝宽度大于25mm的时候进行使用。另外，对于软土地基以及其他类型的易发生沉降的地区，如果存在较大，较多较为密集的裂缝。也应该考虑对病害处进行挖补，然后将路基重新压实，进行填补，从而进行修补。④摊铺法。考虑到5mm以上的裂缝，使用摊铺法进行处理，首先在裂缝处路面进行乳化沥青喷洒。然后采用细料摊铺填充。如果路面存在龟裂，可以使用喷油封面，防止水害。

4.2依托工况裂缝选择防治措施

压浆法和灌缝法是沥青路面裂缝治理常用的措施，有着高效率、施工难度小、低成本的优点。该工况中非软土地基，可以选择压浆法进行修补。压浆法适用于，宽度在0.2mm~12mm范围内的裂缝。根据以往的施工经验，对小于3mm的裂缝不进行处理，大于25mm的裂缝进行挖补法治理，非软土段将3mm~12mm的裂缝选择压浆法治理。软土地基的裂缝则采用压浆法与挖补法相配合的治理方法，在统计结果中，虽然未发现大于25mm的裂缝，但是并不意味着裂缝不会进一步发育。地基存在不均匀沉降，应该将路面挖除，重新路基填筑，最终实现对裂缝的挖补处理，达到养护的目的。

5沥青路面养护管理要点

5.1路面养护技术要点

为了保证养护质量，工作人员在养护工作中需要做到如下两点：①严格按照相应的施工步骤进行施工，切勿按照自己的理解大概施作。在施工过程中保证施工人员、施工材料、施工方法、施工机械不出问题，保证工作过程中的每一道工序都能经得起检验。②养护工作的精细化处理，对相关工序进行质量控制。在检测工程中，面对繁多的裂缝，对其一一进行检查，然后详细分类，判断各类裂缝产生的原因，并对此采取相应的处治措施，对比经济效应，争取从根本上解决路面裂缝的防治问题。

5.2沥青路面裂缝养护要点

首先要做好路面封层，如果路面处于不存在荷载裂缝的情况下，可以采用碎石封层，这项工艺可以改善路面的抗滑性能以及减轻路面的磨损。对于老旧沥青路面的养护，可以使用雾封层工法进行养护，将慢凝乳化沥青稀释后灌入裂缝，以达到养护的目的。对于抗滑能力不足的路面，可以采用细砂封层，防止空气进入。沥青路面罩面技术以其成本适中、养护效果好、高性价比的特点被广泛用于养护工程。原理在于利用沥青罩面处治后的公路面层具有良好的防水、抗滑效果。

6结语

沥青路面的养护工作任重道远，由于裂缝的多样性以及养护工作的多样性，对于某一路段的大量裂缝，需要做好统计工作。通过统计数据结合现场分析其成因，选择合适的有效技术处治，以恢复沥青路面正常使用性能。

参考文献

[1]喻翔.高速公路路面养护管理系统决策优化的研究[D].成都：西南交通大学，2005.

[2]康敬东.沥青路面裂缝和坑槽养护维修技术的研究[D].西安：长安大学，2002.

[3]赵佳军，黄志福.高速公路沥青路面病害处治[J].华东公路，2000，（04）:5-9.

[4]姚祖康，孙立军，胡东明，等.沥青路面使用性能评价[J].土木工程学报，1989，（03）:13-22.

[5]李鑫.干线公路沥青路面裂缝类病害产生原因及预防性养护技术分析[J].黑龙江交通科技，2013，36（02）:44-45.

[6]王子鹏.高速公路沥青路面裂缝养护措施及效果评价[J].交通标准化，2005，（10）:92-95.

作者：李保 单位：大同北高速公路管理有限公司