浅谈公路半刚性路面裂缝分析及预防措施

摘要：作为一种强基薄面结构，半刚性路面具有良好的水稳性、耐久性、抗冻性与高强度等特点。为满足社会经济的发展要求，在公路工程建设中半刚性路面结构得到了广泛地应用与推广。为此，本文主要对公路半刚性路面的概况、裂缝类型及预防措施应用进行了分析与探究。

关键词：公路工程；半刚性路面；裂缝类型

一、半刚性路面的概况

半刚性路面是指选用无机结合料如水泥、石灰等，处理的土或碎（砾）石及含有水硬性結合料的工业废渣修筑的基层，这种路面前期具有柔性路面的力学性能，使用后期将大大提升其强度与刚度，相比水泥混凝土，其强度与刚度则较小。因其刚性属于柔性路面和刚性路面之间，因此，将这种基层和在它上面铺筑的沥青面层叫做半刚性路面。半刚性基层的特点主要体现在良好的板体性、刚度及较强的扩散应力等，同时还具有较强的抗拉强度、抗疲劳强度及不错的水稳性等。这些特点可以确保路面基层具有良好的受力性能，并提高路面的稳定性。因此，在施工过程中应确保半刚性基层具有一定的整体性，半刚性基层能够对路桥结构起到承载力提升的作用。半刚性基层弯拉疲劳损坏是半刚性路面结构的主要破坏形式，因此应做好防水下渗工作，这也是规范的相关规定。

二、公路半刚性路面裂缝类型分析

1、横向裂缝

垂直于道路中线的裂缝被称为横向裂缝，通常存在若干支缝。产生此类裂缝的主要原因包括2点：第一，因基层收缩开裂，导致面层开裂，进行出现反射裂缝；第二，温度骤降或很低，也就是温宿裂缝。

（1）反射裂缝。强度、刚度大及变形能力差为半刚性基层材料的主要特点，此类材料在温度、湿度发生极大改变的情况下，将产生开裂等问题。基层开裂过程中，当面层和基层之间连接紧密，面层可提供一定约束能力，这种情况下在沥青面层内部将出现一定拉应力与拉应变，并与行车荷载出现的应力充分结合，沥青层与基层裂缝对应部位则会出现底部开裂问题，当具有较薄面层时，从下到上裂缝将向面层表面发展，最终产生反射裂缝。

（2）温缩裂缝。低温收缩裂缝与温度疲劳裂缝为温缩裂缝的主要类型。低温收缩裂缝产生的原因为半刚性路面面层温度很低或温度骤降致使路面面层温度梯度产生极大变化，相比材料抗拉强度，如温度应力较高时，则极易出现裂缝。

温度疲劳裂缝主要是因为温度重复升高与降低产生的。

2、纵向裂缝

平行于道路中线的裂缝被称为纵向裂缝，同时可能出现多根支缝。因压实度不足，半填半挖及高填方道路路基常常会产生不均匀沉降问题，进而造成纵向裂缝的出现。在加宽道路施工中，如处理不好新旧路基结合位置，则极易产生纵向裂缝。通常以上2类纵向裂缝都具有较长的长度，其深度从路面表面直达路基深处，具有极大的危害性。其类型包括以下几种：

沉降裂缝：路面开裂因路基不均匀沉降造成的裂缝被称作沉降裂缝。

搭接裂缝：纵向、横向为搭接裂缝的主要形式。因路面宽度大，公路路面通常选取分幅的方式进行摊铺作业。接缝时可选取冷、热两种接缝形式。

3、块状裂缝

块状裂缝是指裂缝具有0.3到3米间距、0.1到10平方米面积。作为半刚性路面的重要病害之一，块状裂缝一般出现于通车时间长的道路。基层、面层强度不足为造成块状裂缝的直接原因。

4、龟裂

路面局部位置出现与龟纹相似的裂缝被称为龟裂，龟裂通常与沉陷、唧浆同时出现。在重复荷载下路面结构往往存在疲劳损坏，龟裂为路面结构强度较低的表现形式。其发展初期裂缝以相互交错的形式展现，随着时间的推移，裂缝可发展为多边形裂块。与此同时，龟裂也可能出现于路面整体强度极高的情况下。

三、公路半刚性路面养护技术的应用

1、局部修补

灌缝：灌缝方式一般用于修补线状裂缝。沥青管缝机、高压热空气吹风机等为灌缝的主要机械。沥青、乳化沥青等为沥青路面灌缝的材料。

挖补处理：修补块状裂缝及龟裂时，需根据坑槽实施修补，也就是将路面结构损坏位置挖除，随后进行相应级配沥青混凝土填补、压实。

根据工程建设需求，按照路面实际病害情况可对填缝机械、工艺与开槽参数合理确定。通常填缝料选取热沥青与克莱福密封胶。如线状裂缝较为细小、灌入难度大，则可将一条凹槽开设于裂缝上，防止拉压力与交通荷载过分作用于填缝材料，通常情况下以U形作为开槽类型。如温缩、干缩导致路面基层出现纵、横裂缝，且宽度小于6毫米，需彻底清理干净缝隙，并通过压缩空气将其尘土吹走，随后选取灌缝撒料方式对裂缝加以处理，材料为热沥青与乳化沥青。

如裂缝宽度大于6毫米，则可将存于裂缝内的杂质清理干净，并进行开槽填缝，并通过压缩空气顺着裂缝开槽位置吹净，随后选取材料进行填筑、压实与密封，材料包括：砂粒式沥青混合料与细粒式沥青混合料。

2、大中修

罩面：普通型罩面、防水型罩面与抗滑层罩面为沥青路面罩面的主要类型。公路罩面厚度通常为4到5厘米；交通量大、重型车辆多的路段其封层厚度可定为1厘米，交通量适中路段封层厚度可定为0.7厘米，一般情况下高等级公路抗滑层厚度必须在4厘米以上。

翻修：选取罩面养护无法使严重破损路面恢复良好状态，可采用翻修养护技术，以此确保路面服务功能的有效发挥。翻修前需详细调查翻修路段的路面结构、路基结构及通行能力，并按照公路沥青路面设计要求计算结构厚度。

再生利用：热拌与冷拌为拌制再生沥青混合料的主要方式。冷拌再生沥青混合料是在常温下充分拌制旧料、新矿料及其他材料的方式。一般选取冷拌再生沥青混合料对四级公路路面进行翻修养护。热拌再生沥青混合因其高强度、路用性能良好在翻修养护施工中得到了广泛应用，通常被应用于一、二、三级公路中下面层。

补强：在原有公路等级没有变化的前提下，路面补强通常用于严重破损沥青路面、强度系数与施工要求的情况下。除此之外，在提升公路等级等改造工程也可选取补强方式。

如路段具有严重网裂、纵向裂缝，裂缝在深度范围内将对沥青整体面层都会造成严重影响，以此需全部铣刨沥青路面各个面层。或路段具有严重横缝时，可进行二层铣刨。如完成铣刨工作后，其下层依旧存有裂缝、松散等情况，则需往下继续铣刨，直至其土层具有良好状况。同时，全线硬路肩与超车道、行车道等都需进行改性沥青玛蹄脂碎石混合料罩面（4厘米厚度）铺设，10米为单幅罩面宽度，局部修复老路面病害路段需在罩面加铺前进行。为保证所有面层间具有良好拼接质量，分层回填过程中，可选取台阶拼接的方式施工于新老路面结构层，其中50厘米为纵向台阶最小宽度，15厘米为横向台阶每层最小宽度。还需将粘层沥青均匀撒布于各沥青层内，以此提高各层间的粘结能力。

四、结束语

综上所述，随着改革开放的不断深入，作为影响国民经济增长的重要因素，为推动社会经济的快速发展，必须重视基础设旋建设。半刚性基层施工作为公路工程建设的重要组成部分。为实现施工过程的科学性、正确性与规范性。必须重视施工方式的选择，规范施工工艺，有效提高施工技术水平，延长公路工程使用寿命，这也是提升工程建设整体质量的重要途径。