公路工程路面裂縫及養(yǎng)護技術(shù)

譚吉昕

(中交武漢港灣設(shè)計研究院有限公司 湖北 武漢 430040)

引言

在車輛的行駛過程當中，安全性是我們最重視的問題。而路面形成裂縫以后對車輛行駛的安全性存在很大的問題，所以對于這種情況需要采取有效的手段來避免，如果不能夠避免公路裂隙的產(chǎn)生，那么盡可能的采取合適的手段來進行修補。通常情況下使用“白加黑”的維護方案、范圍處理、提出關(guān)鍵性的維護方案、完善覆蓋層的性能、構(gòu)建中間夾層、構(gòu)建土工物夾層、構(gòu)建防裂層等方法來對公路表面進行修補，以提高公路的整體質(zhì)量，減少車輛在行駛過程中發(fā)生安全事故的概率。

一、地表裂隙的種類和形成原因

公路表面裂縫主要分為反射裂隙、溫縮裂隙、縱向裂隙、塊型裂隙、龜裂等幾種形式。其中造成瀝青罩面層反射裂隙的原因主要是因為在公路的修建過程當中使用材料的強度、剛性、穩(wěn)定性和抗形變能力達不到基本的需求，在使用過程當中如果承載的重量超過負荷，低溫、高濕度的情況下發(fā)生較大的變形，并且表面層厚度比較小，混凝土面層位移產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過抗拉強度的時候，罩面層就會出現(xiàn)反射裂隙的問題。溫度裂隙可以分為因為溫度過低而收縮出現(xiàn)裂隙和因為溫度疲勞出現(xiàn)裂隙兩種情況。前者是因為所使用材料的抗拉伸能力無法克服路面深層的溫度應(yīng)力而產(chǎn)生的裂縫，后者是因為溫度變化太大、太快而出現(xiàn)的裂縫；縱向裂隙是與道路中心線平行的裂隙，形成這種裂隙的原因主要有：疲勞損壞；不均勻沉降(如加寬路面)；反射裂縫；夯實度不夠，縱向施工縫搭接質(zhì)量不好。例如，如果是采用半填半挖的斷面修建的高填方低級會形成不規(guī)則的下沉現(xiàn)象，將導致縱向裂隙的產(chǎn)生。這些裂隙往往是由地基深處發(fā)出的，伴隨著沉降裂隙和搭接裂隙的出現(xiàn)。前者是由于地基下沉而產(chǎn)生的，而后者是因為路表搭接處不穩(wěn)定而產(chǎn)生的。塊型裂隙是一種擁有0.3米到3米之間的間隔的一種裂隙，往往發(fā)生在運行時間比較長的公路。其形成的原因主要是由面層的低溫收縮和瀝青老化導致路基、路面的承重能力變差，同行車荷載作用關(guān)系不大，與龜裂主要出現(xiàn)在荷載作用的輪跡處不同。

二、路面裂隙養(yǎng)護的方法

現(xiàn)如今大多數(shù)公路都是雙向道，車輛來往的數(shù)量大大增加。在一些主要行駛載貨大卡車或者超速、超重現(xiàn)在嚴重的重交通、特重交通路段，裂隙出現(xiàn)的概率大幅增加，這嚴重地影響了道路整體的功能，威脅著行車的安全性，使車輛通行的危險性大大增加。對于這種情況應(yīng)該定期對路表情況進行日常維護和定期檢查，最常用的維護方案便是在原有的剛性路表(水泥等)鋪上一層瀝青，即功能性罩面，這樣能夠預(yù)防或修復(fù)病害，改善抗滑性能，對路面原有結(jié)構(gòu)進行補強，提高公路的整體安全性。

對于線性裂隙通常采用灌縫技術(shù)進行修補，利用高壓熱風機等一系列灌縫設(shè)備將灌縫材料填入到線性裂隙當中。根據(jù)具體的路表選擇具體的灌縫材料，如瀝青路表使用的灌縫材料為乳化瀝青。瀝青路面的裂縫處治，應(yīng)根據(jù)裂縫類型特點、嚴重程度及原因，確定裂縫處治時機，可采用灌縫、貼縫、帶狀挖補方式，或進行組合使用。灌縫材料宜采用密封膠?？沽奄N主要是利用其柔韌和延展性能，減輕基層反射裂縫的應(yīng)力集中，降低面層在基層反射裂縫處的劈裂作用，同時消除裂縫處的不平整。貼縫材料可采用熱黏式貼縫膠和自粘式貼縫膠，其工藝可分為直接貼縫和灌縫后貼縫，貼縫后需及時進行修補。鋪設(shè)抗裂貼后，應(yīng)及時撒布粘層油，如乳化瀝青，并在抗裂貼上撒布細粒碎石，以防車輛或攤鋪機與抗裂貼粘接。在施工過程當中，需要先將裂隙當中破損的材料去除才能夠灌入新的材料，填充完成之后將灌縫的地段進行碾壓夯實。在水泥路面裂縫的修補過程中，應(yīng)注意不同的水泥路面裂縫修補料，其加水比例會存在一定的差別，應(yīng)該嚴格按照材料說明來操作，在往裂縫內(nèi)填材料時，一定要邊填充材料邊將材料壓實，一定要將材料完全填滿裂縫，不能留有縫隙。挖補法是將塊型裂隙和龜裂周邊一定范圍內(nèi)的基層挖除，然后再使用相應(yīng)的路面材料進行回填壓實，適用于裂縫處基層已滲水并出現(xiàn)松散的位置。

對于不同的路表損壞情況要進行實地檢查過后選擇不同的相關(guān)設(shè)備和材料。通常情況下，對于裂隙的修補大多數(shù)都是采用瀝青和客來福膠。但是對于微小線性裂隙的修補便是一個比較大的難題，因為其比起一般的裂隙在長度與寬度上都很小，所以很難利用普通的設(shè)備對其進行修補。不過隨著科技的發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)找到了有效的方法來對日光線性裂隙進行修補，那便是使用細長的U型管，先把U型管的一端放入細小的裂隙當中，然后在另外一端加入修補的材料，然后使用壓力泵將材料泵入裂隙當中，最后進行碾壓夯實。對于溫縮引起的裂隙也需要使用特殊的修補手段。如果裂隙的整體寬度在6毫米以下，那么在對其進行雜質(zhì)清理的時候是一件非常困難的工作，在這時需要結(jié)合空氣壓縮機將細小裂隙當中的雜質(zhì)清除干凈，再用灌縫的方式將乳化瀝青灌入其中；如果裂隙的寬度在6毫米以上，那么可以使用開槽填充法來對其進行處理。將裂隙當中的雜質(zhì)清楚干凈，然后進行開槽將裂隙周圍的破損材料清除干凈，然后將沙粒狀或者細粒狀的瀝青材料灌入到其中。

防止公路表層出現(xiàn)開裂現(xiàn)象可以采用的手段是對公路覆蓋層的性能進行完善。一般情況下瀝青路面最主要的覆蓋層分為防水型的覆蓋層和抗滑型的覆蓋層，其欠缺的是覆蓋層的形變能力和抗拉伸能力。擁有形變能力可以將車輛行駛過程當中的力量進行緩沖，減小其對公路表面的影響，但是為了全方位的安全性考慮，形變能力也不能太大，否則會引起車輛打滑等情況，具體的修建參數(shù)需要根據(jù)具體的情況來進行參考。

在公路工程施工的過程當中，在表層上構(gòu)建防裂層也是一種防止路表出現(xiàn)開裂現(xiàn)象的措施，其中最主要防止的是半剛性路基的反射裂隙。使用瀝青碎石來構(gòu)建公路表面的防裂層，不僅能夠吸收反射應(yīng)力，有效地降低瀝青路表面出現(xiàn)反射裂隙的概率，提高其安全性能。并且，瀝青碎石空隙率較大，擁有較好的排水能力，也能夠有效地降低公路表面因為積水造成的損壞。另外，并且瀝青碎石價格低廉，能夠降低公路修建過程當中的費用。

結(jié)束語

21世紀是社會科技高速發(fā)展的階段，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，車輛的數(shù)量越來越多，在這個過程當中，行駛時的安全性是人們關(guān)注最為廣泛的問題，雖然我國對公路工程設(shè)計的發(fā)展越來越快，處理公路表面裂隙的手段越來越多，并且更加高效持久，但是相較公路的平均使用壽命而言普遍偏短，而且對于一些罕見的難題還是難以開展維護修補工作。所以這需要廣大工程師們投入更多的精力與時間來尋找新型路面材料以及養(yǎng)護修補路面的新方法，這樣才能夠跟上我國社會發(fā)展的腳步，保障人民的生命安全。