嘉安高速公路路面裂缝成因及处治方法

　　【摘要】本文就嘉安高速公路路面纵横向裂缝的产生进行分析，找出裂缝产生的原因、并介绍了裂缝的处治方法。
　　【关键词】沥青路面，裂缝，原因，处治方法
　　
　　嘉安高速公路位于河西走廊西端，气候主要特点是降雨少、蒸发量大、日照长、昼夜温差显著、冬春季节不明显荒漠气候特征，夏季炎热而冬季寒冷，风大沙多，植被稀少，具有典型的大陆性荒漠气候特征，极端最高气温38.4℃,极端最低气温-31.6℃。由于受到路面结构、气候、地质条件、行车等多种因素的影响，产生了不同程度的的裂缝。到2010年底累计完成沥青路面灌缝修补60万延米，路面灌缝成为日常养护工作中的一项重要内容。现将嘉安高速公路通车四年来沥青路面裂缝修补技术介绍如下：
　　1嘉安高速公路沥青路面裂缝的现状
　　嘉安高速公路我中心承养路段起止桩号为K2450+700-K2662+543,全长211.843公里，从路表面裂缝情况看，路面已横向裂缝居多，纵向裂缝集中在地窝铺路段。平均每千米路面裂缝（双幅）3000米，裂缝宽度在0.2MM-0.5MM之间。
　　2裂缝主要形式及现象
　　沥青路面的开裂表现形式是多种多样的，主要有横向、纵向、网状和反射裂缝。
　　横向裂缝现象为：裂缝与路中心线基本垂直，缝宽不一，缝长有的贯穿整个路幅，有的贯穿部分路幅，裂缝弯弯曲曲、有枝有叉。横向裂缝中的唧浆导致裂缝两侧凹陷，桥头跳车处的路面横向裂缝，在路面积水的作用下加速跳车发展的速度，同时会对路基造成冲刷。
　　纵向裂缝现象为：裂缝走向基本与行车方向平行，裂缝长度和宽度不一。一般都发生在高填方的路基上。纵向裂缝容易形成沿行车方向呈台阶状，影响行车舒适性。
　　网状裂缝现象为：裂缝纵横交错，将面层分隔成若干多边形的小块，一般缝宽1mm以上，缝距40cm以下。网状裂缝导致沥青路面松散或坑槽，严重影响沥青路面的综合服务水平。
　　反射裂缝现象为：基层产生裂缝后，在温度和行车荷载作用下，裂缝将逐渐反射到沥青表面，路表面裂缝的位置形状与基层裂缝基本相似。
　　3裂缝产生的原因分析
　　引起沥青路面开裂的原因很多，大体可分为三大类:
　　一是由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝。在车轮荷载的作用下，当路面结构层底部产生的拉应力大于其材料的抗拉强度时，产生的开裂称之荷载型裂缝。
　　二是由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝，包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝，称之非荷载裂缝。
　　三是经常出现在桥涵两端的横向裂缝，或在路段上出现较长的纵缝，主要是由填土固结沉陷或地基沉陷引起，称为沉降裂缝。尽管沥青路面开裂的原因和裂缝的形式是多种多样的，但其中的行车荷载作用、沥青面层温度变化是产生裂缝的主要原因。
　　3.1横向裂缝
　　⑴沥青面层的自身温缩开裂；
　　⑵半刚性基层特别是水泥稳定碎石的开裂反射到沥青面层；
　　⑶某些基层开挖沟槽埋设管线以及冰冻地区路基冻裂导致路面的横裂；
　　⑷面层施工时，施工缝未处理好，接缝不紧密，结合不良。
　　⑸桥梁、涵洞或通道两侧的填土产生固结或地基沉降等。
　　3.2纵向裂缝
　　⑴填方材料和填方的不均匀性，以及填方密实度达不到设计要求。经过一段时间的自然沉降，特别是经过雨水浸泡后，路基强度有所下降，沿边坡部分路基承载力也下降，就会出现纵向裂缝。
　　⑵施工时，前后摊铺幅相接处的冷接缝未按有关规范要求认真处理，结合不紧密而脱开；
　　⑶纵向沟槽回填土压实质量差而发生沉陷；
　　⑷拓宽路段的新老路面交界处土层处理不彻底，沉降不均匀引起纵向开裂；
　　⑸边坡值小于设计值，边坡压实不够和边沟过深使实际填土高度加大而滑坡等引起的纵向开裂。
　　3.3网状裂缝
　　⑴路基局部压实度不足或基层材料局部松散不成板体，使路面的承载能力下降形成的裂缝；
　　⑵沥青与沥青混合料质量差。沥青延度低，抗裂性差。沥青混合料拌和时间过长，拌和温度过高或在储料仓仓储时间过长，使沥青变硬，对拉应变敏感而产生的裂缝；
　　⑶沥青层厚度不足，层间粘结差，水分渗入，形成的裂缝；
　　⑷行车荷载重复作用下引起的疲劳裂缝。
　　⑸外界原因如污染、腐蚀等造成的局部网裂
　　3.4反射裂缝
　　⑴在已开裂的旧沥青、旧水泥混凝土路面层上加罩沥青面层，由于温度的变化（降低），老路面的裂缝继续扩展，给也处于温度收缩的新沥青面层一个附加应力，使新铺层在旧裂缝处断开。
　　⑵半刚性基层温缩和干缩开裂引起的反射裂缝等。
　　4裂缝对沥青路面的危害
　　沥青路面裂缝是常见病害之一，如果沥青路面裂缝得不到及时修补，将对路面的使用寿命和行车舒适性带来影响。裂缝对沥青路面的危害主要表现在以下几个方面。
　　4.1缩短路面的使用寿命。裂缝的初期（1-2年内）对路面的使用性能无明显影响，但随着路表面雨水和雪水的逐渐侵入，导致路面两侧的路面结构或土基含水量增加，在行车荷载的作用下，加速了路面的破坏。
　　4.2纵向裂缝的发生容易形成沿行车方向呈台阶状，影响行车的舒适性。
　　4.3桥头跳车处的横向裂缝，在路面积水的作用下加速了跳车现象的发展。
　　4.4块状的路面纵横裂缝如不能及时修补，将很快发展为网裂，松散甚至坑槽。
　　5沥青路面裂缝处治方法
　　裂缝的修补具有很强的时限性，安排修补时间不当将大大影响灌缝质量和效果。甘肃省西部地区沥青路面裂缝修补时间一般在每年3月和10月为宜。路面裂缝处治包括抹缝、贴缝和开槽灌缝三种主要形式，还可以采用沥青复原剂、薄面封层等技术对路面裂缝进行处理。根据酒泉当地的气候条件，我中心主要采用抹缝和开槽灌缝两种方法对路面裂缝进行处治。灌缝材料为进口路面裂缝密封胶，这是一种高分子聚合物橡胶改性材料，常温下外观为固体。为做好沥青路面灌缝工作我中心于2008年和2009年分别购置了两台辛美来亚灌缝机和辛姆莱公司的PCR-25开槽机及两台肩背式吹风机，专门用于灌缝作业。
　　5.1抹缝、贴缝
　　缝宽小于3MM的裂缝可进行抹缝或贴缝。将路面裂缝彻底清理干净后使用灌缝机进行抹缝，涂抹范围应延伸到修补的区域以外，抹缝外观要求线性流畅、边缘整齐，厚度均匀。抹缝胶完全干燥后即可开放交通。贴缝采用热帖或自贴压缝带。贴缝前将裂缝处用吹风机吹干净，把沥青压缝带贴上，用橡皮锤将边缘砸实，然后在上面撒少量细砂，即可通车。
　　5.2开槽灌缝
　　⑴准备工作.检查开槽机与灌缝机确保其技术状况良好；根据路面调查的裂缝具体情况，确定补缝设计方案；启动灌缝机并向密封胶加热罐内添加密封胶，将密封胶加热、搅拌至180℃（冷却状态加热至180℃至少4个小时左右）。加热完成后将灌缝机拖到预定施工地点，将高速公路半幅的一半封闭作为施工区。
　　⑵开槽.按照设计的开槽尺寸，调节好开槽机开槽深度，然后进行开槽作业。开槽尺寸选择宽1-2cm，深1.5-3cm，开槽深度宽度比不超过2：1的原则确定开槽尺寸.
　　⑶清槽。用肩背式吹风机将槽内的碎渣及裂缝两侧至少10cm范围内的灰尘彻底清扫干净。
　　⑷灌缝。在密封胶加热温度达到180℃左右时，用灌缝机上带有刮平器的压力喷头将密封胶均匀地灌入槽内，并在裂缝两侧拖成宽度（6cm）与厚度（＜0.3cm）的封层。
　　⑸养护。用密封胶灌缝后，在密封胶充分冷却并把路面上的碎渣清扫干净后，才能开放交通，一般冷却时间为15分钟左右，具体开放交通时间可根据气温情况灵活掌握。
　　6结束语
　　嘉安高速公路通车几年来沥青路面裂缝修补工作的开展，使我们体会到，高速公路应从长远利益出发，提倡预防性养护，不断采用新材料、新技术。同时在沥青混凝土路面施工中，只有采取积极有效的措施，严格规范施工，才能有效控制沥青路面的开裂缝问题，提高沥青路面的质量。
　　参考文献：
　　【1】公路沥青路面养护技术规范（JTJ073.2-2001）2002-01-01
　　【2】王玉顺，京秦高速公路沥青路面裂缝修补方法四川交通在线2008
　　【3】甄伟超，高速公路沥青砼路面产生裂缝原因及其防治措施，工程建设机械2004.NO.7，P8

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