公路半剛性路面裂縫分析及養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究

王軼斐

摘 要：半剛性材料具有剛度大、穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，闡述了公路路面裂縫的常見(jiàn)病害種類(lèi)及常見(jiàn)的路面裂縫修復(fù)技術(shù)。結(jié)合某公路工程實(shí)例，對(duì)半剛性路面裂縫養(yǎng)護(hù)技術(shù)進(jìn)行了探討，提出了對(duì)應(yīng)的解決技術(shù)和方法，為其他類(lèi)似工程提供相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)以作借鑒。

關(guān)鍵詞：公路；半剛性路面；裂縫

1 半剛性基層路面的特征

在我國(guó)高等級(jí)公路中半剛性基層瀝青路面是主要的路面結(jié)構(gòu)形式，由于該路面與柔性路面的結(jié)構(gòu)特征不同。所以，它產(chǎn)生病害的原因及維修對(duì)策與柔性路面也是不同的。半剛性基層具有較高的剛度，具備較強(qiáng)的荷載擴(kuò)散能力。所以施工及運(yùn)營(yíng)過(guò)程中一定要保持半剛性基層的整體性；半剛性基層起著結(jié)構(gòu)承載能力作用，而瀝青面層只起著功能層作用。因此半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)的主要破壞形式是半剛性基層的彎拉疲勞損壞；該路面采用防水下滲措施是十分重要的。這里就其高等級(jí)公路半剛性基層瀝青路面的病害特征及其產(chǎn)生原因，對(duì)傳統(tǒng)的路面維修方法進(jìn)行了修正和改進(jìn)，同時(shí)新對(duì)策在路面養(yǎng)護(hù)維修實(shí)踐中保證了路面維修的有效性和耐久性。

2 公路半剛性路面裂縫類(lèi)型分析

1、橫向裂縫

（1）反射裂縫。強(qiáng)度、剛度大及變形能力差為半剛性基層材料的主要特點(diǎn)，此類(lèi)材料在溫度、濕度發(fā)生極大改變的情況下，將產(chǎn)生開(kāi)裂等問(wèn)題。基層開(kāi)裂過(guò)程中，當(dāng)面層和基層之間連接緊密，面層可提供一定約束能力，這種情況下在瀝青面層內(nèi)部將出現(xiàn)一定拉應(yīng)力與拉應(yīng)變，并與行車(chē)荷載出現(xiàn)的應(yīng)力充分結(jié)合，瀝青層與基層裂縫對(duì)應(yīng)部位則會(huì)出現(xiàn)底部開(kāi)裂問(wèn)題，當(dāng)具有較薄面層時(shí)，從下到上裂縫將向面層表面發(fā)展，最終產(chǎn)生反射裂縫。

（2）溫縮裂縫。低溫收縮裂縫產(chǎn)生的原因?yàn)榘雱傂月访婷鎸訙囟群艿突驕囟润E降致使路面面層溫度梯度產(chǎn)生極大變化，相比材料抗拉強(qiáng)度，如溫度應(yīng)力較高時(shí)，則極易出現(xiàn)裂縫。

溫度疲勞裂縫主要是因?yàn)闇囟戎貜?fù)升高與降低產(chǎn)生的。

2、縱向裂縫

平行于道路中線的裂縫被稱(chēng)為縱向裂縫，同時(shí)可能出現(xiàn)多根支縫。因壓實(shí)度不足，半填半挖及高填方道路路基常常會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降問(wèn)題，進(jìn)而造成縱向裂縫的出現(xiàn)。其類(lèi)型包括以下幾種：

沉降裂縫：路面開(kāi)裂因路基不均勻沉降造成的裂縫被稱(chēng)作沉降裂縫。

搭接裂縫：縱向、橫向?yàn)榇罱恿芽p的主要形式。因路面寬度大，公路路面通常選取分幅的方式進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。接縫時(shí)可選取冷、熱兩種接縫形式。

3、塊狀裂縫

塊狀裂縫是指裂縫具有0.3到3米間距、0.1到10平方米面積。作為半剛性路面的重要病害之一，塊狀裂縫一般出現(xiàn)于通車(chē)時(shí)間長(zhǎng)的道路。基層、面層強(qiáng)度不足為造成塊狀裂縫的直接原因。

3 公路半剛性路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

某公路工程總長(zhǎng)度為7.319千米，52米為路幅寬度，屬于雙向六車(chē)道。伴隨交通量的增加，特別是在重型車(chē)、超限、超載車(chē)輛長(zhǎng)期作用下，路面病害現(xiàn)象極為嚴(yán)重，特別是裂縫問(wèn)題，存在于多個(gè)路段，對(duì)公路服務(wù)水平造成嚴(yán)重影響。在全面檢測(cè)本路段相關(guān)技術(shù)資料的前提下，提出了以下養(yǎng)護(hù)措施。

1、局部修補(bǔ)

（1）處置方法

灌縫：灌縫方式一般用于修補(bǔ)線狀裂縫。瀝青管縫機(jī)、高壓熱空氣吹風(fēng)機(jī)等為灌縫的主要機(jī)械。瀝青、乳化瀝青等為瀝青路面灌縫的材料。

挖補(bǔ)處理：修補(bǔ)塊狀裂縫及龜裂時(shí)，需根據(jù)坑槽實(shí)施修補(bǔ)，也就是將路面結(jié)構(gòu)損壞位置挖除，隨后進(jìn)行相應(yīng)級(jí)配瀝青混凝土填補(bǔ)、壓實(shí)。

（2）設(shè)計(jì)方案

根據(jù)工程建設(shè)需求，本工程對(duì)修補(bǔ)線狀裂縫與面狀裂縫提供了指導(dǎo)性方案。路面實(shí)際病害情況可對(duì)填縫機(jī)械、工藝與開(kāi)槽參數(shù)合理確定。通常填縫料選取熱瀝青與克萊福密封膠。如線狀裂縫較為細(xì)小、灌入難度大，則可將一條凹槽開(kāi)設(shè)于裂縫上，防止拉壓力與交通荷載過(guò)分作用于填縫材料，通常情況下以U形作為開(kāi)槽類(lèi)型。如溫縮、干縮導(dǎo)致路面基層出現(xiàn)縱、橫裂縫，且寬度小于6毫米，需徹底清理干凈縫隙，并通過(guò)壓縮空氣將其塵土吹走，隨后選取灌縫撒料方式對(duì)裂縫加以處理，材料為熱瀝青與乳化瀝青。

如裂縫寬度大于6毫米，則可將存于裂縫內(nèi)的雜質(zhì)清理干凈，并進(jìn)行開(kāi)槽填縫，并通過(guò)壓縮空氣順著裂縫開(kāi)槽位置吹凈，隨后選取材料進(jìn)行填筑、壓實(shí)與密封，材料包括：砂粒式瀝青混合料與細(xì)粒式瀝青混合料。

2、大中修

（1）處置方法

罩面：普通型罩面、防水型罩面與抗滑層罩面為瀝青路面罩面的主要類(lèi)型。公路罩面厚度通常為4到5厘米；交通量大、重型車(chē)輛多的路段其封層厚度可定為1厘米，交通量適中路段封層厚度可定為0.7厘米，一般情況下高等級(jí)公路抗滑層厚度必須在4厘米以上。

翻修：選取罩面養(yǎng)護(hù)無(wú)法使嚴(yán)重破損路面恢復(fù)良好狀態(tài)，可采用翻修養(yǎng)護(hù)技術(shù)，以此確保路面服務(wù)功能的有效發(fā)揮。翻修前需詳細(xì)調(diào)查翻修路段的路面結(jié)構(gòu)、路基結(jié)構(gòu)及通行能力，并按照公路瀝青路面設(shè)計(jì)要求計(jì)算結(jié)構(gòu)厚度。

再生利用：熱拌與冷拌為拌制再生瀝青混合料的主要方式。冷拌再生瀝青混合料是在常溫下充分拌制舊料、新礦料及其他材料的方式。一般選取冷拌再生瀝青混合料對(duì)四級(jí)公路路面進(jìn)行翻修養(yǎng)護(hù)。熱拌再生瀝青混合因其高強(qiáng)度、路用性能良好在翻修養(yǎng)護(hù)施工中得到了廣泛應(yīng)用，通常被應(yīng)用于一、二、三級(jí)公路中下面層。

補(bǔ)強(qiáng)：在原有公路等級(jí)沒(méi)有變化的前提下，路面補(bǔ)強(qiáng)通常用于嚴(yán)重破損瀝青路面、強(qiáng)度系數(shù)與施工要求的情況下。除此之外，在提升公路等級(jí)等改造工程也可選取補(bǔ)強(qiáng)方式。

（2）施工方案

該工程大中修處置方案主要為銑刨到相應(yīng)位置再進(jìn)行重新鋪筑，隨后進(jìn)行SMA—13罩面層加鋪。本次施工方案根據(jù)道路各個(gè)車(chē)道的具體情況，進(jìn)行了多個(gè)方案研究，其路面結(jié)構(gòu)如下：

4厘米改性瀝青瑪蹄脂歲是混合料（SMA—13）+5厘米中粒式瀝青混凝土（AC—20）+10厘米粗粒式瀝青混凝土（AC—25）+20厘米瀝青碎石混合料（LSPM—30）+33厘米水泥穩(wěn)定砂礫（原路面下基層）。

路段具有嚴(yán)重網(wǎng)裂、縱向裂縫，裂縫在深度范圍內(nèi)將對(duì)瀝青整體面層都會(huì)造成嚴(yán)重影響，以此需全部銑刨瀝青路面各個(gè)面層。

當(dāng)路段具有嚴(yán)重橫縫時(shí)，可進(jìn)行二層銑刨。如完成銑刨工作后，其下層依舊存有裂縫、松散等情況，則需往下繼續(xù)銑刨，直至其土層具有良好狀況。同時(shí)，全線硬路肩與超車(chē)道、行車(chē)道等都需進(jìn)行改性瀝青瑪蹄脂碎石混合料罩面（4厘米厚度）鋪設(shè)，10米為單幅罩面寬度，局部修復(fù)老路面病害路段需在罩面加鋪前進(jìn)行。為保證所有面層間具有良好拼接質(zhì)量，分層回填過(guò)程中，可選取臺(tái)階拼接的方式施工于新老路面結(jié)構(gòu)層，其中50厘米為縱向臺(tái)階最小寬度，15厘米為橫向臺(tái)階每層最小寬度。還需將粘層瀝青均勻撒布于各瀝青層內(nèi)，以此提高各層間的粘結(jié)能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷提升，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注公路建設(shè)質(zhì)量與安全問(wèn)題，這種情況下，半剛性基層路面結(jié)構(gòu)得到了廣泛地應(yīng)與推廣，這種路面的應(yīng)用不僅可以對(duì)當(dāng)前交通量進(jìn)行最大限度地滿足，也十分符合耐久性與經(jīng)濟(jì)性的路面結(jié)構(gòu)需求。作為一種強(qiáng)基薄面結(jié)構(gòu)，半剛性路面的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在良好的水穩(wěn)性、耐久性、抗凍性與高強(qiáng)度等。現(xiàn)階段，在公路建設(shè)中半剛性路面結(jié)構(gòu)得到了廣泛地應(yīng)用與推廣。

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