一、引言

　　我國高速公路建設近年來(lái)取得了巨大的進(jìn)步，但隨之也出現了許多病害，如破損、裂縫、沉降等，其中裂縫是更常見(jiàn)，也是危害更大的一種。裂縫不僅影響路面美觀(guān)、降低平整度，而且會(huì )影響整個(gè)道路的使用壽命，特別是當路面開(kāi)裂后，雨水就會(huì )通過(guò)裂縫滲到路面基層、底基層甚至路基，這樣會(huì )腐蝕混凝土路基，削弱基層、土基的強度，加速道路的破壞，縮短路面的使用壽命。因此，筆者認為很有必要及時(shí)對高速公路路面裂縫進(jìn)行適當的處理。

　　 二、常見(jiàn)的裂縫類(lèi)型及防治措施

　　1. 常見(jiàn)的裂縫類(lèi)型

　?。?）橫向裂縫。橫縫是高速公路瀝青路面更常見(jiàn)的一種裂縫。橫縫大多數屬于半剛性基層開(kāi)裂引起的路面反射裂縫，但也包括溫縮裂縫，當雨水沿這些裂縫滲入路面結構層內部，會(huì )縮短路面使用壽命。

　?。?）縱向裂縫。分為自上而下的表面裂縫和自下而上的疲勞裂縫。此類(lèi)裂縫主要是由于路基的不沉降而引起的，當路基施工過(guò)程中壓實(shí)不均勻，就會(huì )存在局部壓實(shí)不足的現象，通車(chē)后，在車(chē)輛荷載的長(cháng)期作用下，路基進(jìn)一步壓實(shí)固結，從而導致縱向裂縫的形成。

　?。?）網(wǎng)裂。當基層局部強度不足，如膠結料偏少，集料離析，壓實(shí)度不足等，還有路基和面層的強度不足，如變形、下沉、孔隙率過(guò)大等，一旦受到重車(chē)的作用面層就會(huì )拉斷成裂縫,變形成為網(wǎng)裂。

　　2. 高速公路路面裂縫產(chǎn)生的原因

　　高速公路路面裂縫的產(chǎn)生主要受以下幾個(gè)因素的影響：路面材料的性能和路基的填料，施工工藝，氣候條件，車(chē)輛載荷等。

　?。?）路面材料及路基填料。高速公路路面基層通常采用“水泥穩定碎石層+二灰碎石+石灰土底基層”結構，這種無(wú)機結合料是由固相、液相和氣相組成，固液氣三相在降溫過(guò)程中相互作用，使無(wú)機結合料穩定材料產(chǎn)生體積收縮。這其中水是此類(lèi)材料溫度收縮的主要影響因素，水對無(wú)機結合料的影響主要通過(guò)毛細管張力、擴張作用和冰凍作用實(shí)現。當毛細水蒸發(fā)完后，半剛性基層材料的吸附水也會(huì )開(kāi)始蒸發(fā)，顆粒表面水膜就會(huì )變薄，使得顆粒間距變小，分子力增大，導致整個(gè)路面層體積進(jìn)一步收縮，吸附水引起的收縮量要比毛細管作用的影響大得多，當吸附水膜減薄到一定程度后，就會(huì )停止收縮。由于壓實(shí)后水泥的密度不足，土質(zhì)不均勻，其中的水分蒸發(fā)使水泥穩定基層水分不斷減少，基層發(fā)生體積收縮，形成基層收縮裂縫，并導致裂縫頂端產(chǎn)生應力集中，裂縫向面層擴展，更終到達路表，形成反射裂縫。

　?。?）氣候溫度條件。高速公路上瀝青面層上的非荷載裂縫主要是溫度裂縫，而裂縫的數量及分布密度與溫度下降幅度關(guān)系密切，隨著(zhù)低溫持續時(shí)間增長(cháng)，裂縫也會(huì )不斷增多和加密,同一條裂縫寬度也會(huì )逐漸加寬。當溫度較高的條件下，瀝青材料的良好的應力松弛性能使得溫度升降產(chǎn)生的變形不致產(chǎn)生過(guò)大的溫度應力，但當氣溫下降時(shí)，瀝青材料就會(huì )逐漸發(fā)硬并開(kāi)始收縮，瀝青面層中產(chǎn)生的收縮拉應力如果超過(guò)了瀝青混合料的抗拉強度，瀝青面層就會(huì )開(kāi)裂。尤其在日夜溫差大的地區，在瀝青面層中會(huì )產(chǎn)生較大的溫度應力，長(cháng)期的溫度反復升降會(huì )導致瀝青面層溫度應力疲勞，減小瀝青混合料的極限拉伸應變，加上瀝青的老化使瀝青應力松弛性能降低，更終達到極限抗拉強度，使路面產(chǎn)生裂縫。

　?。?）車(chē)輛載荷作用。在高速公路路面裂縫的各分車(chē)道的分布規律調查中，唧漿、裂縫的分布主要以行車(chē)道為主，路面橫縱裂縫交錯，甚至產(chǎn)生網(wǎng)裂，這充分說(shuō)明重載車(chē)輛對路面裂縫的影響非常大，甚至使道路發(fā)生結構性破壞。調查表明，瀝青路面破壞往往集中在春秋多雨季節，當瀝青路面透水嚴重或排水不暢時(shí)，雨水通過(guò)瀝青面層空隙或縫隙，浸濕各結構層材料甚至路基土，使其變形增加，強度下降，承載力降低，使用壽命縮短。尤其是在行車(chē)荷載的作用下，進(jìn)入路面結構層之間的空隙中的水分，會(huì )成為高孔隙水壓力和高流速的水流，沖刷層面材料，促使瀝青面層出現剝落、松散等病害，進(jìn)而破壞整個(gè)路面結構的使用性能。

　　3. 常見(jiàn)的裂縫防治措施。

　?。?）貼縫帶貼縫處置法。首先清除裂縫污物，再根據裂縫大小，裁割好貼縫帶尺寸，一般為2cm寬，還要注意避免貼縫帶貼面受污染。用噴火槍烘烤貼縫帶，當縫面出現油點(diǎn)而貼縫帶粘貼面變油滑時(shí)，貼縫帶便可粘貼在縫面上。在貼縫縫帶收尾部分，烘烤時(shí)間應稍長(cháng)一些。

　?。?）機械灌縫。主要采用開(kāi)槽機，灌縫機，空壓機等進(jìn)行灌縫處理。包括開(kāi)槽，清縫，灌縫，冷卻等工藝流程。是目前使用較多的一種灌縫處理方法。

　?。?）普通灌縫法。即采用人工在現場(chǎng)對瀝青進(jìn)行加熱，用鐵壺或專(zhuān)用器具進(jìn)行灌縫，一般需澆灌2-3遍，待瀝青冷卻即可。此法簡(jiǎn)便易行，費用較低，但處理效果較差，需每年重復施工，不提倡使用。

　　 三、京津塘高速公路裂縫處理措施

　　京津塘高速公路是連接北京、天津和塘沽的高速公路，全長(cháng)142.69公里,其中北京段35公里。

　　京津塘高速公路北京段自1990年亞運會(huì )開(kāi)通以來(lái)，已連續運營(yíng)超過(guò)18年，路面老化、破損嚴重，而瀝青路面產(chǎn)生裂縫就是其中更主要的集中破壞之一。京津塘高速公路北京段路面裂縫較多，而且有的裂縫較寬較深，工作量大，因此采用機械灌縫。

　　1.材料和設備的選用。

　　(1)灌縫材料。灌縫材料采用從新加坡引進(jìn)的的一種灌縫材料－高彈密封膏，此材料粘附性和抗老化能力強。

　　(2)灌縫設備。美國科來(lái)福公司是世界上更大的一家生產(chǎn)公路養護設備的公司，本工程均引進(jìn)該公司的設備。開(kāi)槽機采用美國科來(lái)福公司的Model-200開(kāi)槽機；清理機采用該公司生產(chǎn)的熱空氣槍進(jìn)行清縫處理；灌縫機采用該公司的SS-125DC進(jìn)行灌縫。

　　2.灌縫工藝過(guò)程。

　　(1)開(kāi)槽。首先啟動(dòng)開(kāi)槽機，將發(fā)動(dòng)機轉速調整至更大，然后抬起T型離合器手柄，搬動(dòng)刀頭升降開(kāi)關(guān)將裂縫跟蹤指示器對準裂縫，向后拉動(dòng)開(kāi)槽機，便可自動(dòng)沿裂縫軌跡進(jìn)行開(kāi)槽作業(yè)。對于細縫可畫(huà)線(xiàn)作標記。

　　(2)清縫。利用熱空氣槍產(chǎn)生的高壓空氣對開(kāi)槽的裂縫進(jìn)行清理，尤其是積水潮濕的裂縫，使用熱空氣槍既能清除塵土和殘渣，又能對裂縫進(jìn)行烘干和一定程度的加熱，這樣能加強填縫材料與裂縫的粘合作業(yè)。

　　(3)灌縫。啟動(dòng)灌縫機，向加料倉中加入高彈密封膏，然后在控制箱上設定灌縫材料溫度，打開(kāi)控制箱上燃燒器開(kāi)關(guān)，加熱45分鐘左右，材料即可達到設定溫度，再將加熱軟管卸下，扣動(dòng)噴槍上的扳機，就可以向裂縫中進(jìn)行灌料，出料速度可以根據實(shí)際情況來(lái)調整。更后用密封膠在槽口左右各貼出30mm左右。

　　(4)冷卻。灌縫后，讓密封膠冷卻20分鐘即可放行通車(chē)。

　　3.應用效果。

　　對裂縫灌縫處理半年之后，對該路段進(jìn)行了檢測，檢測結果如下。

　　(1) 對灌縫處進(jìn)行滲水試驗，發(fā)現封水效果良好，路面的積水很難滲到地基層。

　?。?）從抽芯和開(kāi)挖情況看，漿液只進(jìn)入了裂縫空隙，并沒(méi)有進(jìn)入完好的瀝青層，說(shuō)明取得了預期效果。

　?。?）從彎沉檢測看，注漿后彎沉值明顯比注漿前減小，且與完好路段的彎沉值較接近，說(shuō)明灌漿補縫確實(shí)起到了補強作用，且基層頂面反應模量也得到了提高。

　　 四、結束語(yǔ)

　　從本工程的測試效果來(lái)看，說(shuō)明機械灌縫不僅施工方便，而且對裂縫修復效果良好，今后的道路養護中應該更多的采用技術(shù)和設備，努力提高我國高速公路養護水平。

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