高速公路路面裂缝成因及防治措施
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高速公路路面裂缝成因及防治措施
摘要：高速公路作为当前公路系统建设中的重要组成部分，在实际运行的过程中，高速公路所承受的压力和载荷力也是非常大的，再加上高速公路施工工程规模比较大、施工工序比较复杂，如果施工工程团队无法科学化的组织施工，那么将会造成整个高速公路高标准的施工无法有效的进行。而针对以上这一问题的存在，纵观当前高速公路路面的病害分析中，裂缝问题的出现是普遍存在的。如果高速公路路面出现裂缝问题，在短时间内是对高速公路路面形成损坏，导致路面出现坑槽或者沉陷的现象，但是长时间将会严重造成高速公路内部结构受到外部水分或者其他杂物的侵蚀，从而破坏了高速公路内部结构的稳定性，给高速公路的健康平稳发展形成了不利的影响。
关键词：高速公路；路面裂缝；成因分析；防治措
1高速公路路面裂缝的主要原因
1.1路面基层反射裂缝
我国高速公路路面基层通常采用半刚性基层，而缩裂一直是半刚性基层无法根治的问题。半刚性基层材料在温度和湿度变化时，会产生变形开裂。当温度降低、水分散失会使其产生一定的体积收缩，收缩应力超过基层结构极限抗拉强度时出现缩裂。水是导致路面基层开裂的主要因素。随着水分的蒸发，半刚性基层材料体积收缩，产生收缩应力。随着水分不断蒸发，收缩应力不断增大，吸附水膜不断变薄，最后导致基层产生收缩开裂。另外，施工中如果压实度达不到要求，土质不均匀，水泥水化作用和水分蒸发都会使含水率不断减少，基层体积收缩，形成收缩裂缝。如果基层和面层之间没有设置联结层，裂缝会向面层扩展，形成反射裂缝。
1.2外界环境条件
在昼夜温差较大或一年温度变化较大时，高速公路温度裂缝较多，一般主要表现为间距分布均匀的横向裂缝。随着温度的下降，低温持续时间的增加，温度裂缝的数量也不断增加，且温度越低，开裂的宽度越大。沥青面层的温度裂缝一般可分为低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝。低温收缩裂缝是由于温度骤然下降时面层材料收缩，温度应力超过了沥青混凝土极限抗拉强度时产生的。温度疲劳裂缝是在长时间的温度循环作用下，是在温度应力小于极限抗拉强度的情况下产生的疲劳开裂。另外，沥青路面开裂往往是由多种因素综合作用形成的，是在不同条件下多种因素交叉组合作用的结果。调查表明，如果沥青路面排水能力不足，在雨季容易对路面结构造成水破坏，导致产生路面裂缝。路面开裂后，如没有进行及时处理，雨水通过裂缝的缝隙流入路面结构，浸湿各结构层材料甚至路基土，使各结构层强度降低，使用寿命缩短。裂缝内的水分，在行车荷载的作用下，会对路面结构产生冲刷作用，进一步造成沥青路面结构出现剥落、松散等病害，加剧破坏整个路面结构的使用性能。
1.3路基的影响
沥青路面的施工质量直接受路基的稳定性影响，当路基的稳定性不足，出现不均匀沉降等破坏时，会造成基层开裂。如果基层与面层之间没有设置应力吸收层，基层的裂缝会很快反射到沥青面层。因此，路基的稳定性关系到整个公路的稳定性，路基的施工质量问题会直接导致路面结构的破坏。
1.4施工工艺
沥青路面的施工过程中，由于没有制定有效的质量控制方案，导致施工中的质量问题，也是导致沥青面层开裂的主要原因之一。油石比选择不当、配合比不合格、拌和时间不够、沥青热老化严重、摊铺、压实温度控制不当、接缝处治不当等都会造成沥青面层出现不同程度的开裂。
2高速公路路面裂缝防治措施分析
2.1基层的强化控制建设
高速公路路面裂缝的控制中，为了有效的避免基层结构产生裂缝而向上扩展，导致上层出现裂缝的问题，在实际进行的过程中，必须不断的强化基层结构及基层质量的建设控制。在实际进行的过程中，施工人员选择合适的材料对基层进行控制是非常重要的。具体而言，首先施工人员需要选择高强度的材料，选择的材料具有良好的抗冲刷性能好、抗拉强度高且干缩系数和温缩系数小的特点。其次，工作人员则是需要对材料进行合理的摊铺，然后选择碾压机等进行多次的碾压，最后，在碾压工作完成后，施工人员能够针对路面进行洒水养护，保证碾压路面与结构内部之间能够有效的契合，提高材料的粘结力，以此能够有效的避免路面出现裂缝。
2.2高速公路路面应科学的设置应力吸收层
高速公路路面裂缝在控制的过程中，如针对当前出现的反射裂缝进行有效的控制，在实际进行的过程中，反射裂缝的控制主要主要针对路面基层与路面面层之间进行有效的防护层搁置。在具体施工的过程中，首先施工人员合理的选择符合设施应力吸收层的材料，如选择使用橡胶沥青、预制织物膜带条、土工织物。其次，施工人员在公路路面和基础结构之间尤其是在防水层的下面将材料按照结构的走向进行铺设和展开设置，保证整个结构路面铺设的均匀性。最后，在材料铺设的基础上，设置应力吸收层必须保证与防水层材料具有很大的协同性，如在温度变化和承载力等变化的前提下，能够协同进行变化，以此保证应力吸收层效能能够得到发挥。
2.3合理的选择原材料，对原材料进行合理的组合使用
高速公路路面裂缝控制工作进行的过程中，能够认识到的一个问题则是沥青路面所选择使用的原材料对于控制沥青路面裂缝的产生起着非常关键的保障作用。而如果在高速公路沥青路面施工建设的过程中，首先，施工人员在强化高速公路路面现实建设状况分析的基础上，在多方面的考虑社会经济条件的基础上，能够重点选择使用优质的沥青材料作为沥青面层进行建设。这一方面是改进沥青材料的性能而言的，优质沥青材料的抗疲劳性、耐久性以及抗冲刷能力、且具有较高的粘结力和抗氧化能力，而且在有效的抵抗载荷式裂缝和温度裂缝等方面具有非常明显的优势。其次，在沥青混合材料的运用中，通常要使用集料，而且集料的合理配置对于保障整个沥青混合料的性能起着非常重要的保障作用。所以，施工人员在选择沥青混合料的集料中，对于集料的选择可以优先使用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好的集料，且最为重要的保证沥青粘结材料与沥青材料之间具有较好的粘结性，避免沥青材料与集料之间出现分割的问题，以此通过集料的使用提高集料与沥青材料之间的粘结力，提升整个公路路面的密度和实度，降低路面之间缝隙的出现，有效的抵抗裂缝。
2.4公路路面的预防性养护
首先从观念上加强对公路预防性养护的认识和理解，预防性养护可以有效延长沥青路面的使用寿命，改善道路通行环境，提高行车舒适度和安全性，是一种广泛推广应用的公路养护新技术。预防性养护理念的核心在于防患于未然，基础在于经济性最优。对于路面出现的早期病害，早发现、早处治，通过科学合理的处治措施，尽可能遏制路面病害的快速发展，有效恢复沥青路面的技术性能和使用功能，延缓路面小修保养及大中修费用，从而达到降低高速公路的养护成本。因此，公路养护管理部门应在做好的日常保养的基础上，积极探索应用沥青路面预防性养护技术，提高废旧材料的回收利用。既符合我国的国情，又满足生态环保建设的要求，实施起来方便快捷，应大力推广到公路养护工作中。
3结束语
总之，沥青路面裂缝的形式多种，路面裂缝产生的原因因地区差异和外在因素不尽相同，在高速公路路面养护作业中，要严格把住施工各个环节，养护用的各类新材料必须符合规范要求。积极探索新材料、新工艺、新技术和新设备在路面养护中的应用，同时在日常养护中，采取积极措施，在施工质量控制中，做到事前积极准备、事中严格控制、事后及时观测分析，最大限度做好沥青路面裂缝的处治，延长沥青路面的使用寿命。
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