对路桥工程中路面裂缝处理措施的探讨

【摘要】本文结合公路养护施工的实际情况，针对当前国内沥青路面裂缝病害现状，对沥青路面裂缝病害特征进行了详细分析，并提出了适合不同类型裂缝的处理措施，以供参考。

【关键词】公路养护；路面裂缝；处理措施

前言

进入新世纪以来，我国的公路运输行业得到了极快的发展，截止2011年为止，我国高速公路通车里程数已达8.5万km，居全球第二。如此庞大的高速公路通车里程给我国道路管理部门的管理和养护工作带来了极大挑战。半刚性基层沥青路面其组成材料自身的固有特性，使得路面开裂和水损坏难以避免。在公路养护工作中，如何科学处理路面裂缝以及防止路面遭到水的侵蚀是一个复杂繁琐的技术性难题。

1 沥青路面裂缝分类及特征

1.1沥青路面裂缝分类

沥青路面建成后，都会产生各种形式的裂缝。初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能基本上没有影响，但随着表面雨水的侵入，导致路面强度下降，在大量行车荷载作用下，使沥青路面产生结构性破坏。沥青路面裂缝的形式是多种多样的，按形状通常分为：龟裂、纵向裂缝和横向裂缝三类。

按路面裂缝形成原因分为：①由于路面材料本身特性而形成的收缩裂缝；②由于自然环境因素作用而形成的温度裂缝；③由于车辆荷载作用而形成的反射裂缝和疲劳裂缝；④由于路面结构设计造成的有规则缩缝；⑤由于路面底基层强度及均匀性等因素造成的不规则横纵向反射裂缝。

1.2沥青路面裂缝的特征

1.2.1龟裂病害的特征

裂缝相互交错，将路面分割成形似龟纹的锐角多边形小块，裂缝宽3 mm以上，且多数缝距10 cm以内，块的尺寸

1.2.2纵向裂缝的损坏特征

纵向裂缝是与道路中线大致平等的长直裂缝，有时伴有少量支缝。这类裂缝通常是由于路基压实度不均匀、路面不均匀沉陷、施工接缝质量不高或结构承载力不足而引起的。不均匀沉降引起的纵缝通常断断续续绵延很长；施工搭接缝质量不高引起的纵缝，其形态特征是长且直；结构承载力不足引起的纵缝多出现在路面边缘。

1.2.3横向裂缝的损坏特征

横向裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两类。荷载性裂缝是由于路面设计不当、施工质量低劣或车辆严重超载，致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而造成的。非荷载性裂缝是横向裂缝的主要形式，它有两种情况：

（1）沥青面层因温度变化而产生的收缩性裂缝；

（2）路面基层反射性裂缝。

2 沥青路面裂缝的成因

2.1裂缝形成过程

路面裂缝的形成过程可以分为以下三个阶段：

2.1.1建设期水稳层的裂缝；

2.1_2中期内应力裂缝；

2.1.3后期荷载外力裂缝。

2.2裂缝形成原因

导致沥青路面形成裂缝的原因很多，主要有材料、设计及施工等方面。

2.2.1沥青

沥青混合料的低温劲度是衡量路面是否开裂的重要指标，而沥青劲度又是决定沥青混合料劲度的关键。沥青老化越严重，劲度越大，裂缝出现越早。另外，沥青的温度敏感性也是影响裂缝产生的重要因素，感温性大的沥青容易开裂。一般情况下，含蜡量高，会使沥青的拉伸应变减小，脆性增加，温度敏感性变大，裂缝就容易产生。

2.2.2级配

路面矿料组成级配也与开裂有一定关系，一般来说用油量偏低，矿粉含量高易产生裂缝。

2.2.3其他因素

自然环境因素与路面裂缝的形成也有关系，如昼夜温差、季节温差、车辆荷载作用等。另外，路面结构设计、底基层强度及均匀性等因素也会对路面裂缝的形成产生影响。

3沥青路面裂缝的损坏等级

沥青路面裂缝的损坏程度分级，见表1

4 沥青路面裂缝的处理时期和密封胶的选择

4.1裂缝处理的合理时期

裂缝处理的基本原则是根据裂缝的不同类型和其所处的环境条件，选择适当的防水材料及施工工艺。灌缝是一种预防性养护，最好安排在天气偏凉的季节，如春季和秋季，温度在2’18"C最佳。该温度下大多数裂缝的收缩作用已经充分完成，而且裂缝张开的宽度正好处于裂缝年平均宽度范围内，可以填充足够的修补材料，因此通常选择春秋季节对沥青路面裂缝进行处理。

4.2道路热熔密封胶的选择

沥青路面裂缝长时间暴露在外，受日照、风吹、雨淋、温度变化以及路面荷载等诸多因素影响，对防水材料性能指标要求很高。在选择道路密封胶时，尤其应该挑选高温稳定性、低温抗裂性、延展性、粘结性、耐水性、耐老化、耐疲劳性等性能优异的密封胶产品。

5 沥青路面裂缝处理的一般原则

若路面裂缝宽度在1～5 mm左右，有轻微的纵向或横向、规则或不规则的裂缝，宜采取直接灌缝使其与路表齐平的方法；

若路面裂缝宽度在5～15 mm，边缘有松动、啃边现象及支缝，且不宜作开槽时，宜采用直接灌缝贴封处理；

若路面裂缝宽度在5～15 mm，且路面沥青混合空隙率低、密实度较高，裂缝边缘无支缝，可按宽度和深度比为1.5cm：1.5cm（北方）或1.5cm：2cm（南方）的标准进行开槽灌缝处理；

若路面裂缝宽度在5～15mm，且路面沥青混合空隙率低、密实度较高，裂缝边缘有支缝，可按宽度和深度比为1.5cm：1.5cm（北方）或1.5cm：2cm（南方）的标准进行开槽灌缝处理，同时要沿主缝两边贴封以封闭较小的毛细缝；

若路面裂缝宽度>15 mm以上时，处理路面裂缝时按裂缝宽度和深度比为1：2的标准，进行开槽灌缝处理，且用混合石料嵌缝后再灌注密封胶，同时做贴封处理。

6 沥青路面裂缝灌缝施工流程

6.1施工流程

路面裂缝调查一制定灌缝计划一组织人员设备一摆放标识标牌并封闭交通一开槽一清洁干燥一灌缝一冷却一开放交通。

6.2基本施工步骤

6.2.1开槽

开槽时可采用不规则裂缝开槽机，沿路面裂缝正中位置开槽。开槽的目的是除去原裂缝侧壁老化、破损的材料，形成一个新的界面，以利于密封胶与原路面结合。

6.2.2清理槽口

清理槽口可采用清缝机，沿槽口走向进行刷缝处理，特殊槽口辅以人工钢刷处理。然后使用吹风机对槽口及周边部位进行高压吹风除尘，目的是清洁槽口，提高密封胶与槽壁的粘结力。

6.2.3加热

加热的目的是使槽口干燥，除去槽壁周围存留水分，可采用空气加热枪对槽口进行加热处理。

6.2.4灌缝

灌缝时可采用专用灌缝机和相匹配的密封胶进行灌缝处理。将密封胶加热至188～199℃，由专用加热导管注入槽内，平行并微低于路面（不低于2mm），封闭裂缝并使密封胶随温度变化时有一定的胀缩空间，以延长密封效果。对于宽度为20～50mm的裂缝要加入混合石料嵌缝后再进行灌注密封处理。

6.2.5冷却

刚灌注完的槽缝不能立即进行下道施工工序，要等密封胶充分冷却后方可进行。一般的冷却时间为10～20min左右（气温较高时延长冷却时间）。

6.2.6开放交通

槽缝内的密封胶冷却后，即可开放交通。根据情况和要求可以在开放交通前在裂缝表面撒布一层薄薄的石屑，以改善路面外观和行车性能。

7 结束语

综上所述，通过对路面裂缝的治理，可以防止水对道路的侵蚀，延长道路寿命，在一定程度上缩减了道路养护成本。根据路面裂缝种类和其所处的环境等因素，选择合适型号的密封胶以及相匹配的灌缝施工工艺，是解决沥青路面裂缝病害的前提。