摘要：高等级公路如果会出现横向裂缝、龟裂、纵向裂缝等不同形式的裂缝病害，严重影响行车安全，因此，有必要对高等级公路沥青路面裂缝病害进行深入研究。结合工程案例，论文通过分析高等级公路沥青路面裂缝的类型以及形成原因，对高等级公路沥青路面养护措施展开研究，并提出针对性的养护对策。

关键词：沥青路面；高等级公路；裂缝病害；养护对策

1 项目概况

沪渝高速公路太平立交至长寿段全长 51.43 km，设计行车速度 80 km/h，设计路基宽度为 24.5 m。该路段自建成通车以来，车流量增长较快，受车辆荷载、路面结构老化以及养护工作不到位等因素的影响，路面出现了不同程度的裂缝病害，严重影响了行车安全，同时对区域经济发展也产生了一定影响。为改善该路段的行车条件，提高行车安全性以及舒适性，决定对该路段进行修补以及针对性养护，以改善路面整体性能。本项目的难点在于该路段裂缝病害种类较多，基本包含了所有裂缝病害类型，其中部分路段纵向裂缝和横向裂缝甚至横跨两个车道，处理难度较大。

2 高等级公路沥青路面裂缝病害类型

高等级公路本身具有一定复杂性，同时导致沥青路面病害的因素具有多变性以及不确定性，因此，会出现多种类型的裂缝病害，主要包括横向裂缝、纵向裂缝、龟裂以及块状裂缝[1]。

2.1 横向裂缝

本项目中，公路全线普遍存在不同程度的横向裂缝，部分路段裂缝严重，甚至贯穿多个车道，并且裂缝宽度较大；部分之前经过灌缝处理的细小裂缝出现二次开裂的情况，并且有进一步加剧的趋势；少部分路段裂缝严重，开始出现支缝。通过对存在横向裂缝的路段进行取芯分析，判断路面横向裂缝的主要类型是温缩裂缝与反射裂缝。

2.2 纵向裂缝

本项目中，纵向裂缝也是比较典型的裂缝病害之一。相较于横向裂缝，纵向裂缝的数量略少，且出现位置比较集中，多见于行车道轮迹带区域，裂缝基本都处于面层。通过对存在纵向裂缝的路段进行取芯分析，初步判断纵向裂缝的主要类型是面层疲劳裂缝，仅有少部分纵向裂缝是路基不均匀沉降造成的，具体表现为基层与面层均出现开裂的情况，并且裂缝是由下向上发展。

2.3 龟裂

龟裂也被称之为皲裂或者网裂，具体表现为裂缝和裂缝相连接，构成龟甲状的、不规则的裂缝网[2]。公路全线普遍存在不同程度的龟裂，龟裂范围与裂缝宽度大小不一。通过对存在龟裂病害的路段进行抽样调查，发现出现龟裂病害主要集中在面层，未发现基层开裂的情况，处理难度相对较小。

2.4 块状裂缝

块状裂缝是沥青老化丧失弹性后出现的一种裂缝病害，这是建成时间较早的高速公路普遍存在的裂缝病害[3]。该路段建成通车时间相对较长，沥青路面面层开始出现不同程度的老化，基本丧失弹性，同时受不断增长的交通荷载以及温差因素的影响，部分路段出现相互交错且无规则的裂缝。

3 高等公路沥青路面裂缝病害原因分析

裂缝病害是沥青路面最为普遍的病害形式之一，路面出现裂缝初期对于行车安全性与舒适性并不会产生较为明显的影响，但是若不及时处理，则裂缝会不断发展，逐渐扩大、加深，从而对行车安全性、舒适性以及路面的美观性均会产生严重影响，甚至会酿成交通事故，造成人员伤亡。沥青路面出现裂缝病害的主要原因是面层承载能力过低。尤其是部分建成时间较长的沥青公路，由于早期建设标准较低，且随着交通运输量以及道路使用年限增加，路面面层在压力作用下出现承载能力不足的情况，从而出现不同形式、不同程度的裂缝病害。沥青路面裂缝病害在形成初期一般主要集中在面层，基层通常不会出现开裂的情况，但是若处理不及时，则裂缝处受雨水浸泡以及交通荷载压力的影响，就会导致基层受到影响，强度与稳定性降低，严重时会出现结构性病害[4]。

高等级公路沥青路面一般裂缝对于行车安全不会产生较大影响，但是随着裂缝病害发展会逐渐衍生出其他病害，包括坑槽、翻浆、基层受损以及沉陷等，这些病害多是裂缝病害未得到及时妥善的处理所致。沥青路面出现裂缝病害的原因见表 1。

该路段主要存在的裂缝病害包括纵向裂缝、横向裂缝、块状裂缝以及龟裂，产生裂缝的主要原因一方面是该路段重型货车较多，对路面的压力太大，超出了路面的承受极限；另一方面的原因就是在施工过程中材料配合比不当，沥青与粒料。

之间的黏结力没有达到最大，在荷载的反复作用下路面就出现了各种裂缝。当裂缝出现之后没有及时合理地维护，导致雨水进入路面基层，基层与面层之间逐渐出现空隙，最后形成龟裂或者网状裂缝。此外，沥青的老化和重载交通的增多也是路面裂缝的主要原因。

横向裂缝的主要有反射裂缝与温缩裂缝两种，二者产生的原因不同，其中温缩裂缝主要是基层材料失水收缩所致的横向裂缝，还有部分因气温骤然降低所致的收缩裂缝。两种裂缝均会导致路面承受较大拉力，当拉力超出面层抗拉强度后就会出现开裂的情况，最终在车辆荷载与雨水浸泡作用下就会形成横向裂缝。

纵向裂缝主要表现为疲劳裂缝。该路段的车流量较大且重载卡车较多，在车辆荷载作用下路面抗剪强度逐渐降低，当车辆荷载超出路面抗剪强度上限时就会出现纵向裂缝。此外，还有一种是路基施工阶段纵向沟槽的回填土压实度不足或者强度不足，导致路基承载性能降低，出现不均匀沉降而导致路面纵向开裂。

根据裂缝病害路段的取芯结构显示，该路段面层材料已经出现了一定破坏，出现了由面层向下发展的纵向、横向裂缝以及龟裂病害。目前，裂缝病害主要集中在面层，部分路段发展至中面层，基层基本完好，尚未发现结构性病害。

4 高等级公路沥青路面裂缝病害养护对策研究

沥青路面裂缝病害若不及时、妥善进行处置会造成严重后果，采用科学的修补、养护措施可以有效避免裂缝扩大，同时能对基层起到保护作用，从而避免道路出现结构性损坏。目前，处理沥青路面裂缝病害的主要方法有灌缝、贴缝以及滋缝等，要求所采用的材料必须具备良好的黏结性、稳定性、耐老化性以及高韧性，以保证封堵效果。

4.1 灌缝处理

灌缝处理指的是在沥青路面裂缝病害区域沿着裂缝走向开一条沟槽，一般情况下，沟槽宽度为 1~1.5 cm，深度为1.5~2.0 cm，然后采用灌缝机将密封胶灌注到沟槽当中，从而使沥青路面恢复平整。灌缝处理整体造价相对较高，但是其处理裂缝病害的效果良好，可以有效延长道路使用寿命。灌缝处理的施工流程如下：

1）开槽。根据裂缝的宽度，采用开槽机在裂缝病害处沿裂缝方向开一条沟槽，要求沟槽要覆盖裂缝。

2）清理沟槽。利用压缩空气泵对沟槽内的灰尘、残渣以及沟槽两侧 20 cm 范围内的杂物、灰尘清理干净，必要时可利用铁刷进行清理。

3）沟槽预热。在环境温度低于 6 ℃的情况下，利用加热烘干装置对沟槽开始预热，要求火焰不能直接接触路面，以免沥青路面燃烧产生碳化物，预热处理可以有效改善密封胶材料的黏结性，优化修补效果。

4）灌缝。将选用的密封胶材料加入灌缝机中进行加热，达到设定温度后停止加热并进入保温状态；采用灌缝机将密封胶材料均匀灌注到沟槽内，并在沟槽两侧 5 cm 范围内形成厚度为 0.5 cm 的封层，以覆盖路面细小裂缝，优化密封效果。

5）养护。灌注完密封胶后，需要等待密封胶完全冷却，一般需要 15 min，然后对灌注区域进行清理，清扫路面残渣，最后根据当地气温，合理选择开放交通的时间。一般来说，清理工作完成后即可开放交通，但是由于本项目中该路段车流量大、重载卡车多，因此，要适当延迟开放交通的时间。

4.2 贴缝处理

贴缝处理一般采用 PCR-WⅢ 型修复剂，这种材料是由进口纳米级橡胶材料制成，流动性良好、细度模数小，可以充分填堵裂缝，封缝效果良好，并且极性高分子聚合物对于裂缝壁还能起到还原再生的作用，能够增加修复材料与裂缝壁的黏附性[5]。贴缝处理的优势在于无须在裂缝区域开沟槽，可直接进行填缝，但是需要严格控制裂缝壁湿度，若裂缝壁湿度过大，会影响封缝效果。贴缝处理工艺流程如下：

1）清除裂缝壁的湿气。裂缝壁的湿度对于封缝效果影响较大，因此，处理裂缝前首先需要清除湿气，确保裂缝壁湿度符合施工要求，本项目中采用的是变频螺旋式高压热气喷机，该设备可以使裂缝壁均匀受热，能够起到良好的烘干效果。

2）灌注修复剂。采用灌缝机将修复剂灌注到裂缝当中，确认裂缝填充完成后，开始在路面敷贴耐磨型涂聚脉弹性增强纤维布，并用橡胶锤将纤维布充分锤实在，确保无气泡，与路面紧密贴合，等待 15 min 左右即可开放交通[6]。

4.3 滋缝处理

滋缝处理工艺适用于较小的裂缝，本项目采用该工艺主要处理宽度在 0.5 cm 以下且深度较浅的龟裂病害，以避免裂缝持续扩大，衍生出其他路面病害。滋缝处理采用的改性沥青材料适用于渗水率在 3%以下的路面，具体处理工艺流程如下：

1）安全措施。根据要求封闭施工区域，并在周围摆放施工警示标志。

2）清理裂缝。采用压缩空气泵、铁钩等工具对裂缝进行清理，确保裂缝内无灰尘、颗粒物，以免影响改性沥青材料的黏附性。

3）灌注改性沥青。采用注射器将加热后的改性沥青材料灌注到裂缝中，灌注完成后撒适量沙子，等待 2 h 左右，待改性沥青材料完全冷却后即可开放交通。

5 结语

通过对沪渝高速公路太平立交至长寿段的裂缝病害进行调查分析，发现该路段的裂缝病害成因主要是车辆荷载过大、沥青材料老化、气温等，同时裂缝病害主要集中在面层，基层未出现开裂情况，因此，采用灌缝、贴缝以及滋缝 3 种处理工艺，实际效果良好，有效延长了道路使用寿命。

参考文献：

[1]蔚步庭,喇文彬,喇文君.北方高速公路沥青路面裂缝病害成因及养护对策分析[J].中国工程咨询,2010(4):39-40.

[2]程敏.罗宁高速公路长上坡路段沥青路面病害分析及养护对策探讨[J].福建交通科技,2013(1):8-11.

[3]方磊磊.基于沥青路面日常养护中病害的识别及形成原因分析[J].居舍,2019(12):5-6.

[4]郑福山.高速公路沥青路面横向裂缝成因分析及防治对策[J].福建交通科技,2018(1):16-19.

[5]赵恒革.浅谈黑龙江省高速公路沥青路面病害的形成原因分析及养护对策[J].黑龙江交通科技,2013,36(1):46-47.

[6]杨肖.影响公路沥青混凝土路面平整度原因分析与对策[J].交通世界（建养·机械）,2015(3):120-121.