公路路面裂缝的防治与对策

摘要：本文对公路路面的裂缝病害的成因及对裂缝的的防治方法进行科的对比分析,从而在公路养护实践中摸索经济实用的防治方法和对策。

关键词：公路养护路面裂缝 防治 对策

中图分类号：X734 文献标识码： A 文章编号：

一、导言

近年来，随着基础设施的加快建设,我国公路通车里程快速增加。其中高等级公路已成为我国各地公路建设中的重点项目。由于高等级公路具有行车速度快和使用寿命长的特点，这就要求路面要具有良好的平整度以保证高速行车的安全性和舒适性，从而对高等级公路的建设和管养部门提出了更高要求。有效防治路面的各种病害成了公路养护的重中之重。而我国目前公路路面的结构主要有水泥混凝土路面和沥青路面；路面基层结构中的上基层型式多为半刚性水稳粘结料基层，如水泥稳定碎石（砾石）、综合稳定土或石灰土、水泥土基层等。这些基层是一种半刚性材料，有较好的强度。但随着时间的推移，会产生干燥收缩与温度收缩，这种收缩裂缝不可避免地反射到路表面，主要表现为路面的纵、横向裂缝。其发展规律为：以沥青路面为例，在通车后1-2年内冬季出现一些细小短缝，随着气温的升高，大部分的细短缝又重新愈合.经过几次大的降雨或霜雪之后，沥青路面原有的裂缝处重新开裂且行车道出现许多细短裂缝.在通车3年后，缝宽大于5mm的长宽缝、缝边啃边等逐渐发展为结构性破坏，对沥青路面的服务水平产生了较大影响。路面的裂缝问题一直是公路建设、管养部门遇到的技术 性难题。

二、路面裂缝的成因

通过大量的调查，路面裂缝形成的原因有以下几个方面：

1、半刚性基层产生的温度、收缩裂缝。

2、基层强度不足，在行车荷载和雨水作用下变形产生的裂缝。

半刚性基层在施工及运营中由于种种原因会产生细微裂缝，根据断裂力学理论，半刚性基层内存储的能量由行车荷载提供，并通过裂纹失稳扩展消耗能量，这个过程不断反复进行，使独立的裂纹扩展为数条贯通横断面的裂纹，直到发展为小裂缝，最后成为贯穿裂缝.这是行车道裂缝多于超车道的原因所在。

3、由于沥青上面层存在孔隙，下雨或化雪后，路面中有水分渗人，又因路肩阻水，雨过天晴数天后，路面面层中仍有大量水分，由于基层强度大，很致密，水不能继续下渗，造成路面界面条件和受力状态的变化,在行车荷载作用下沥青面层产生剪切力出现裂缝。

三、裂缝处治方法

1、基层裂缝的处治

因为反射裂缝的成因主要是在路面基层，要得到根本处理必须开挖面层，如果开挖后不对基层裂缝进行有效处理，裂缝又会在很短时间反射到面层，很快又会形成冒浆、卿泥等病害，形成恶性循环，继续发展将影响基层的稳定。在养护实践中，我们采用开挖面层后铺设土工织布或玻纤网、对裂缝进行扩缝灌缝、粘贴基层贴缝带等方法进行对比处治，其试验效果如下：

a 仅进行扩缝灌缝处治：即对裂缝扩缝后用普通沥青或橡胶沥青进行灌缝。此方法实际上只对裂缝进行填缝防水处理，填缝沥青经过热胀冷缩又产生裂缝，裂缝未得到改善。

b铺设玻纤网：《公路土工合成材料应用技术规范》中介绍了土工合成材料可应用于路面裂缝的防治。我们采用开挖面层后清扫干净直接铺设玻纤网、然后重铺沥青碎石面层（厚度5厘米）的方法。玻纤网规格为抗拉强度50-60kN/m,网孔尺寸12mm×12mm。该路段使用一年后反射裂缝重新出现，说明其防治裂缝效果不佳。开挖后发现所铺设的玻纤网已变成绒状或已熔合在沥青混合料中，分析其原因主要为未按《规范》施工要点的要求“土工合成材料铺筑时，应先一端固定再张拉”进行施工, 材料的抗拉性能未发挥作用所致。在日常公路养护作业中因这道工序比较繁杂，往往被省略而直接铺设。

C、粘贴基层贴缝带：

处理路面基层裂缝的新型材料基层贴缝带，是一种通过专用粘接剂，粘贴在路面基层的裂缝上，在裂缝上形成一层高强度防水层，使路面基层的裂缝不能向上反射，沥青面层的渗水也不能向下渗透，保护了沥青面层和基层的稳定，延缓了路面反射裂缝的出现.经工程实践，效果较好。

下面主要介绍基层贴带的组成及分析：

基层贴缝带是一种滚卷式阻裂防水隔膜，它是由2mm厚的聚合物防水膜涂在0.3mm厚的抗皱抗重载型聚丙烯材料上，经严格工艺 压复合在一起，为防止搬运过程的粘连在防水膜的外侧用硅油涂纸隔离.其材料组成如下：

基层贴缝带主要用于高速公路、一般公路及城市道路路面基层的新建和养护工程。铺设后洒布粘层油即可立即摊铺面层。具有以下特性：

a基层贴缝带具有很高的抗拉强度，其抗拉强度达到8kN-30kN/m，适用于路面基层（含水泥稳定碎石、水泥混凝土及其它半刚性或刚性结构），可防止由于温度影响及垂直荷载引起的裂缝反射到面层。具有很好的韧性，可防止基层裂缝形变而造成贴缝带断裂或开裂。很高的表面粘度，贴缝带表面有高粘度材料，可直接与清洁的基层表面粘结（如果清洁度不高可涂刷专用粘接剂）。由于基层的裂缝处的水平或垂直应力较为集中，使用基层贴缝带的宽度一般为150mm，长度应根据缝长确定。

b耐老化，基层贴缝带的主要成份是惰性物质，不易氧化，不与酸、碱等物质反应，可长期保持其物理化学性能。

c耐高温、抗低温，经实践证明基层贴缝带高温不流淌、低温不脆裂，在很大温度范围均可保持良好的物理力学性能。极具特色的“自愈”功能，能自行愈合较小的穿刺破损，可自动填塞愈合较小的基层裂缝。

d防水性：基层贴缝带由三层材料粘合而成，所以具有很好的防水性。铺设基层贴缝带可有效延缓基层裂缝向面层的反射。延长道路的使用寿命，降低后期养护成本

基层贴缝带与土工布的对比分析：

a、物理性能

基层贴缝带是一种高强度、高伸长率、高粘接性的主动防水材料，净厚度在2毫米以上，可有效提高路面抗裂防水性能.而土工布是一种适合土方工程使用的单向透水或不透水的纤维织物，一般厚度很薄，不足1毫米，抗拉强度、伸长率和弹性也较低，在日常的公路施工、养护中，处治效果不理想。

b、化学性能

基层贴缝带是由多种高分子材料组成，化学性质稳定，抗老化性能优良，较土工布有更好的化学性能。

c、粘接性能

基层贴缝带本身就具有很强的粘接能力，可与清洁的基层直接粘接，而土工布本身不具备粘接能力，需要涂刷乳化沥青才具有一定的粘接能力.而且粘接处密封效果也较差。

2、面层裂缝的处治

沥青路面面层裂缝一般采用灌缝和粘贴面层贴缝带的方法进行处治。处治方法和基层方法相同。

四、 结束语：

通过实验室检测和现场使用及试验段的应用与观测，笔者认为对于路面基层未出现严重变形而仅出现纵、横裂缝时，或在水泥混凝土路面上加铺沥青面层（白+黑）时对原路面的缩、胀缝处理，铺设土工合成材料和粘贴基层贴缝带是目前裂缝防治的较好的方法和措施，粘贴基层贴缝带更是一种简便有效的处治方法。其施工简便，易学易用，施工工艺简单，施工技术容易掌握，一般技术人员一天即可掌握使用方法。同时经我们成本测算，其综合成本较低，经济效益明显，虽然初期投人材料成本相对较高，但后期养护费用却可以大量节省；同时也可以避免因提前大修、专项工程而造成车辆断行，综合社会、经济效益明显。

五、建议：

对于新建或改建道路，在处治路面基层裂缝时如无特别有效工艺，可考虑采取基层贴缝带，以防止建成后裂缝的形成和水损害现象的发展，延长道路使用寿 。

参考文献

交通部《公路土工合成材料应用技术规范》JTG/TD32 -2012