工程管理前沿2023年9期

路面裂缝形成原因及防治措施

陈洋可 杨娟

河南省第二公路工程有限公司

摘要：现阶段，我国交通网络日益繁荣，在长时间受外力作用下，路面会出现裂缝，为了进一步完善交通网络，建设高质量的交通工程，必须要加强公路路面裂缝养护施工技术的应用，采取有效的措施确保公路正常运营。本文主要探讨了公路路面裂缝的成因，并结合具有案例，提出了相关的养护措施，为促进我国交通事业的可持续发展作出贡献。

关键词：施工技术；路面；措施；裂缝

引言

改革开放以来，我国经济发展迅速，交通量不断增大，为了满足社会经济发展需求，我国公路建设水平愈加成熟。然而，由于行车荷载和自然环境的长期作用，伴随交通量与日俱增，及超载重载现象的频频出现，很多道路沥青路面发生了早期病害，常见病害形式有裂缝、车辙、泛油等，若不及时处理，势必会严重影响路面行车舒适性和安全性。尤其是裂缝问题，为此，必须采取切实可行的措施，加大裂缝处理力度。

一、公路路面裂缝形成原因

1、施工材料的影响

导致公路路面出现裂缝的原因具有多种，其中材料问题是造成公路路面裂缝出现的主要原因之一，材料的质量和用途是工程管理的重要内容，对于整个工程的后期运行具有重要的意义。若公路路面所应用的材料质量没有达到工程建设标准要求，采用不符合标准的质量，比如混凝土用料不满足规范就会导致路面出现密实度参差不齐等情况，压实后的水泥密度不足将进一步导致土质不均匀，甚至发生直接收缩的现象。水泥模型无法达到设计标准，最终导致基层收缩裂缝的形成，从而使裂缝不断扩张。因此必须要加强施工材料的管理，保证材料的质量符合工程要求，避免由于路基水分蒸发或流失导致严重的问题产生，从而形成裂缝，不断向面层进行扩张，导致路面形成反射裂缝[1]。

2、地质勘查问题

社会不断进步与发展，科学技术不断进行融合与突破，当前新设备、新工艺、新材料不断涌现，在公路路面进行设计过程中要加大对项目具体情况的勘测力度，充分对施工路面进行有效的地质勘查，了解项目的水文、地质、地基承载力等内容，这对于编制公路路面施工方案有着巨大的影响，特别是在公路路基排水施工过程中，对地基承载力进行深入的思考，有效保证路面下的积水顺利排出，从而避免对路基的可靠性产生影响，导致裂缝的形成。

3、地下水因素

地下水无处不在，通常水的状态是液体，在公路下面会存在不同程度的地下水，并且地下水的存在方式一般在裂缝或接缝处，这样造成剪切应力或者拉应力的形成。特别对于一些温度较低的地方会形成冰，加剧了路面裂缝的出现，使裂缝不断进行扩张。在较重的车辆运行过程中，会对路面的裂缝进一步产生影响，增大裂缝的扩散，使路面不断遭受损坏，发生结构性破坏，进一步影响道路的安全使用。

4、施工环境因素的影响

我国国土资源辽阔，不同地区具有不同的地质特点、气候环境，在自然环境、地理环境特别恶化的地区，对于公路施工质量会产生不利的情况。路面裂缝的产生主要是与温度有关，天气的温度变化会进一步引发混凝土裂缝和沥青荷载的变化，使路面出现裂缝。沥青材料会在不同的温度下具有不同的性能，而且该材料具有良好的应力松弛性以及柔韧性。当气温下降时，沥青材料会不断收缩变成硬块，当收缩拉应力超过路面材料的抗拉强度时，就会产生裂缝。此外，对于一些地质环境特别恶劣的地区，会由于施工环境因素的影响，从而产生沉降裂缝。公路经常处于露天环境当中，路基面与面层会受到温度、方向等不同的应力作用，比如，部分地区在不同季节或早晚之间温差较大，会对路面阻力产生不利影响，从而产生不同的应力，造成裂缝的产生。

5、路基承载力较低

公路路面在负荷压力较大的情况下，可进一步导致裂缝的形成。随着时间的不断推移，公路路面会受到负荷压力的长期作用，并且由于外界等各种因素的应现，会对路面造成不同因素的破坏，进一步促使公路路面出现裂缝问题。

二、路面裂缝防治措施

1、反射裂缝防治措施

在反射裂缝防治当中，必须及时消除裂缝的反射源，提高路面面层的抗拉强度。或者将土工织物增设到面层、基层之间，有效减少反射裂缝。在土工织物使用当中，应充分掌握土工织物的使用性能，了解其是否具备隔离功能、是否具有防渗能力，是否具有加筋补强效果，是否存在过滤排水作用。在土工织物铺筑时，需先将旧路面清理干净，在洒布粘层油时，必须保证洒布量均匀，保证铺设位置准确，并做好固定处理，确保沥青混凝土摊铺施工效果，保证碾压成型。

2、温度裂缝防治措施

在气候环境等因素的作用下，极易出现温度裂缝，且裂缝程度较为严重。温度裂缝防治施工中，必须与裂缝填缝结合，先清理缝内杂物，随后灌入填缝材料，从而达到修补裂缝的作用。在填缝材料选择时，必须保证填缝材料具有较高粘结性，从而提高沥青路面强度。

在填封过程当中，裂缝壁要保证无松散，具有良好的坚实度，这样才能保证裂缝修复效果良好，才能提升路面承载能力。修补环节，需先将松散的材料清除，进而增强填封材料的粘附能力，必要时候，还可加热处理裂缝壁面，提高施工效果。

3、水损害裂缝防治措施

在防治水损害裂缝时，第一，要减少沥青混合料和水的接触；第二，采取科学、有效的排水措施，从而提升沥青混合料的抗水损害水平。在提高沥青混合料抗水损能力时，可以掺加适量抗剥落剂，或者合理处理粗集料，这样能够有效提升沥青混合料和矿料的粘结性能。此外，还要注重沥青混合料的水稳定性，可以通过调整空隙率，控制沥青膜厚度等，有效提高防水能力。此外，完善路面排水设施也极为重要。在碎石化技术破碎之后，可有效提高路面抗水损能力。

4、半刚性基层开裂防治措施

半刚性基层开裂，将会大幅降低路面承载力。为了防治半刚性基层裂缝，必须控制好原材料质量，尤其是集料的最大粒径，保证选择的级配合理，有效控制水泥剂量。同时，还要做好施工工序及流程质量控制，规范施工工艺，强化施工养护，做好交通管制工作。

三、工程概况

某公路工程为双向四车道，属于沥青混凝土路面。截至目前通车运营达8年之久，在行车荷载和自然因素作用下，路面出现了大量病害，其中裂缝问题最为突出。早期养护维修多采用传统养护方案，比如铣刨、微表处等。但实际应用效果不佳，不到2年便又出现了病害问题。基于这种情况下，此次养护维修提出了高聚物注浆施工技术，通过聚氨酯高聚物材料对裂缝病害进行处治，从而提高路面基层强度。

1、高聚物注浆技术原理及优势

高聚物注浆技术是指采用多组分高聚物树脂材料，向路面病害处注入，材料在路面结构内将产生化学反应，迅速膨胀，形成强度较大的高弹性模量固体，从而起到填充、加固的作用，最终达到提高路面强度和路面整体性的目的。相比其他材料，高聚物注浆技术优势如下：

第一，脱空填充。当出现水损害路面裂缝后，极易破坏基层材料的整体性，导致路面结构脱空。高聚物注浆材料的膨胀性、密水性作用良好，可以迅速填充结构内的脱空部位。此外，还可发生膨胀，达到稳固基层的效果，有效抑制裂缝发展。

第二，防水耐久。在高聚物材料当中防水性能良好，当裂缝注入材料后，可以有效隔离水分，有效避免路面结构被水侵蚀，增强路面的耐久性。

2、高聚物注浆施工技术要点

（1）施工准备。施工前期，为保证施工顺利进行，达到理想施工效果，需提前做好各项施工准备。严格按照施工设计要求和质量标准，验收底基层的质量，如发现不符合规定的地方，应及时处理，保证底基层施工质量。此外，还要清理干净施工区域的杂物，比如碎石、泥土等，保证施工面洁净，为后期施工提供方便。

（2）注浆位置。根据病害的具体位置开展钻孔施工。若路面上有横向裂缝，则按梅花形布孔。若为纵向裂缝，应沿裂缝走向每隔一定距离确定钻孔位置。

（3）钻孔施工。钻孔前，必须要保证孔位的准确性，不得出现偏移等情况。随后打开钻机，钻机和路面垂直，保证钻孔质量。要求将钻头对准孔位，按照既定速度进行钻进施工，在整个钻进过程中，不得出现钻杆和钻头随意摇摆现象，避免破坏孔壁。待钻至指定位置，应快速清理出钻渣。

（4）注浆施工。注浆材料配合比确定后，即可进行注浆材料拌和。为避免混合料沉淀、离析、结块，需保证搅拌均匀，速度一致。注浆前，首先要确定注浆管长度。其次将注浆管插入钻孔，并打开注浆机进行注浆。注浆时，要认真观察注浆管连接是否松动，一旦出现问题，必须及时停止注浆，待修复后再次进行注浆，防止压力注浆环节产生不必要的问题，比如漏浆、管道破裂等。通过注浆施工能够快速填充裂缝，有效修补裂缝。

（5）封孔。完成上述施工后，即可进行封孔处理，防止雨水通过注浆孔进入路面内部，侵蚀路面内部材料，破坏路面的完整性。一般可采用沥青、密封胶等材料进行施工。待完成后，及时清理干净施工现场，检查符合规定要求，可开放交通。

四、结束语

综上所述，随着公路使用年限的不断增加，部分路面服务水平在不同程度的下降，公路行业已从大规模建设迈入了大规模养护时期。但在实际施工当中，很多路面都出现了早期病害问题，比如车辙、裂缝、坑槽、沉陷等，其中裂缝病害最为严重，若处理不当，将会严重影响行车舒适性和安全性。为此，在路面病害处治当中裂缝病害依旧是亟待解决的一大难题。我们必须结合工程实际情况，寻求行之有效的路面裂缝防治措施，进一步提升路面使用性能和耐久性，延长公路工程使用寿命。

参考文献：

[1]  吴庆益 . 公路路面裂缝的养护措施与施工技术 [J]. 城市建设理论研究 ( 电子版 ),2018(18):116.

[2] 王华城，吴海林，昊强，等.基于现场实测数据的公路裂缝形态特征及开裂模式研究[J].公路交通科技，2018，35（12）：28-34，41.

[3] 杨潇洒 , 李哲龙 . 探究公路路面裂缝养护施工技术与有效措施 [J]. 科技风 ,2019(15):113.

[4] 杨强.路桥施工中裂缝防治技术措施探讨[J].江西建材，2019（01）：51+53.

[5]  陈光海，石兆斌，彭永胜.贵都公路路面裂缝全深度愈合注浆技术试验研究[J].山西建筑，2018（2）：125-127.

[6]陈青兰.半刚性基层沥青路面反射裂缝处治新技术[J].交通世界（上旬刊）,2020,(6):52-53,69.