杨政武

(贵州省雷山公路管理段)

1 实例概述

本人09年承接并完成了黄平县旧州至张家院公路改造工程第一合同段工程10 km，时任项目经理，项目投资800 万。黄平县旧州至张家院公路05年正式建成投入使用，全线采用沥青路面和半刚性基层，沥青层由5 cm 多碎石沥青混凝土+5 cm 粗粒式沥青混凝土+6 cm 粗粒式沥青混凝土三层共16 cm 构成，半刚性基层为水泥稳定碎石和二灰温度碎石以及石灰土底构成，共计30 ～35 cm。经过4年的使用路面出现不同程度的裂隙，其中裂隙最窄宽度为0.2 mm，最大宽度为12 mm;裂隙最长纵缝1 318 m，纵缝合计5 356 m;裂隙横缝合计17 595 m，多数横缝长4 ～8 m，占横缝总量的74%。本次改造与09年完成并获得验收，评价结果显示各项指标均为优秀，裂隙治理效果显著。结合本次工程对公路沥青路面裂缝养护技术进行简要的探究。

2 沥青路面裂隙的危害

在公路的正常使用中，初期所出现的裂缝对公路的正常使用不会产生明显的负面效果，但当雨雪沿裂缝逐渐渗入到公路基层后，路面下的土基的含水量会逐渐达到饱和从而使得路面强度降低乃至路面受到破坏，再加之路面上行驶车辆反复的载荷作用，使得路面板下出现唧浆现象，最终导致路面的沉陷、网裂和翻浆等一系列路面病害的出现，甚至对公路的整体结构产生不可逆的破坏。这些破坏不仅影响了公路的正常运行，缩短了其使用寿命还极大的影响了机动车行驶的舒适性和稳定性，甚至对其安全产生威胁。由此可见加强对路面裂隙的养护是保障公路交通体系正常运转和人民生命财产安全的必要措施。

3 沥青路面裂隙产生的原因分析

裂隙是公路沥青路面正常使用中难以制止的一种破坏，不同地方的不同道路其路面裂隙的形成也存在着各种各样原因，但其总体来说就是可划分为四种原因:(1)基层开裂所致的反射裂缝;(2)自身在温度影响下产生的温缩裂缝;(3)沥青含蜡量过高所致的脆性裂缝;(4)长时间行车所致的疲劳裂隙。本次施工中裂隙的产生原因主要是荷载疲劳裂隙、反射裂隙和温度裂隙

3.1 荷载疲劳裂隙

这种裂隙产生的原因是车辆荷载的长期作用。该公路属于交通繁忙路段，每日通行的车次极大且其中以大型货车等重型车辆为主，会对路面长生长期的高强度载荷。在这种高强度载荷作用下在二灰碎石基层的底部会形成超过基层的抗拉强度的拉应力，这时二灰碎石基层的底部就会出现一定的开裂。而随着载荷的长期反复作用，这种开裂便会逐渐发生上移，蔓延到基层上部并对沥青路面的底部产生拉力作用，最终使得路面产生裂隙。通过实际检测，该路段在车辆载荷所产生的拉应力为基层材料抗压强度的0.65 倍时，基层能够累计承受标准载荷作用达100 多次，才会出现疲劳性破坏。但当行驶车辆为超载车辆时，这种破坏会被极大的加速，可能仅仅数十次类型的载荷作用便会使基层发生疲劳性破坏。而该路段车流以大型货车为主，其中很多甚至为超重车辆，因此该路段路面裂隙中疲劳裂隙居多。

3.2 反射裂隙

反射裂隙作为一种极为普遍的裂隙产生诱因，在我国各色道路裂隙中占据着很大的比例。其产生的原因主要是由温度或温度与荷载共同作用而出现。此次黄平县旧州至张家院公路施工中此类裂隙多由之前施工质量的低劣而导致的半刚性基层强度较低引起。在此前的施工中基层施工没有遵守施工规范或在路面碾压完成后没有进行覆盖式的洒水养生，亦或是养护期限结束时没有及时的进行沥青层面的重新铺筑，导致在温缩等作用下，基层中产生了微小的不可见裂缝。此外，施工时的压实不足或道路开通后车辆的超载运行，使得基层和路面很快发生开裂，即出现沥青路面的早起破坏。这种裂隙会极大的影响道路的同行质量，对道路的使用寿命亦会影响显著。而且当反射裂隙出现时还总是会伴随发生坑槽等路面病害，严重威胁道路车辆的形式安全，需及时维护，否则一旦病害加剧后再行治理将极为困难。

3.3 温度裂缝

温度裂缝不仅发生在路面表层还存在基层中。沥青的集料类型和级配、沥青的孔隙率以及沥青的含量都会对沥青路面的低温开裂产生影响。而低温的产生主要是由温度的骤降或短时间内的多次降温而产生的温度应力导致。低温开裂的形式通常分为两种:(1)伴随气温的突降所产生的温度应力超过了沥青层的抗拉强度，而使得路面出现裂隙，并由路面逐渐向下发展。(2)则是温度变化引起的疲劳裂隙。当沥青混凝土长期遭受温度升降的循环变化后，沥青层的抗拉极限就会逐渐变小，从而使得路面在温度应力小于其正常抗拉强度时就出现裂缝。

该路段所处地区属高海拔山区，虽四季气候一致，但昼夜温差较大。夜晚气温的快速下降沥青材料的脆性增强，且在收缩时产生一定的收缩应力。而在白天气温的骤升，使得材料又发生快速膨胀。在这种昼夜大温差的反复作用下沥青层逐渐达到其疲劳极限，从而产生裂缝。本次施工治理中就出现很多这种现象导致的温度裂缝。

4 沥青路面裂缝治理的主要措施

4.1 热沥青灌缝撒料法

这种所需的设备有沥青热炉和安装在施工车辆上的喷涂设备。其施工步骤为:(1)准备工作和材料配置;(2)对重交通石油沥青进行加热溶解;(3)对裂缝进行清理，确保其整洁;(4)使用热熔石油沥青进行骑缝喷涂;(5)铺洒细集料并抹平;(6)待自然冷却后开放交通即可。

4.2 改性沥青养护剂灌缝

这种方法主要适用于3 mm 以下的微小裂缝的养护，养护剂能够有效灌入裂缝，延长路面的使用时间。其施工工艺如下:(1)根据施工标准，对施工路段进行封闭;(2)使用辅助设备将裂缝清理干净;(3)使用大型诸如设备将养护剂灌入裂缝中，并在其表层铺洒少量细沙，待2 h 后即可开放交通。

以上两种方法均属于非开槽修补法，修补后随着温度的变化影响，往往1年就需重新修补，存在着极大的局限性。

4.3 开槽灌缝施工法

这种方法需要先使用专业的开槽设备开出一条深1.5 ～2 cm，宽1 ～1.5 cm 的人工槽。然后使用灌缝机对特制的裂缝修补胶加温至适宜温度后，将修补剂打压灌入准备好的人工槽中从而实现对裂缝的修补。这种方法虽然存在初期投入大的弊端，但修补完成后缝补效果极佳，能够极大的延长路面的使用期限，值得推广使用。此外需注意的是灌缝时材料与周边存在较大温差，因此需选择合适的开槽横截面的尺寸，深宽比不应超过2∶1。

其施工工艺如下。

(1)根据施工规范对施工路段实施封闭。

(2)对开槽机和灌缝机等主要设备做好检修，确保其正常运转。

(3)按照设计标准沿裂缝进行开槽作业，确保开槽尺寸的合理性。

(4)清槽。气泵枪将槽内及曹周围10 cm 范围内的杂物、灰尘等进行清理，为密封胶的使用做好准备。

(5)灌缝。先对修补胶进行加热，待其加热至适宜温度(约193 ℃)后停止加热，然后从出料喷头将修补胶均匀注入人工槽内，而为确保修补胶的温度的平稳，出料喷头应具备加热功能。此外除开槽内还应在裂缝的两侧铺设厚0.1 cm、宽5 cm 的密封层，以确保密封效果的最佳。

(6)养护。交通的恢复必须带修补胶彻底冷却及路面的施工痕迹完全清理后方可。密封胶的冷却时间通常为15 min。而如需尽快恢复交通，可采取在开槽表面铺洒一层细沙或贴上薄膜，这种方法可以确保交通在5 min 内即可恢复。

5 总 结

结合自身工程实践经历，对公路裂缝的危害及形成机理和治理措施进行了简单调查和分析。从中我们可以看出公路裂缝属于不可避免的道路病害，对其的养护维修是一个长期的工作，且应受到高度的重视，尤其是在雨雪多的地区，道路管理部门更应加强对道路裂缝的监管，确保其得到及时的治理。此外，裂缝的修补方法多种多样、各有利弊，在进行修补前，有关部门应结合实际情况，选择合适的修补方法进行修补，实现经济与社会效益的双赢。

［1］代金国.公路沥青路面裂缝养护技术研究与应用［D］.山东大学，2011，(4):30.

［2］崔亚云，李东旭.沥青路面裂缝的养护方法［J］.黑龙江交通科技，2011，(10).

［3］张登良.沥青路面工程手册［M］.北京:人民交通出版社，2003.

［4］何超云.沥青路面预防性养护决策研究［D］.长沙:长沙理工大学，2009.

［5］杨强.公路路面预防性养护技术研究［D］.上海:同济大学，2008.