公路工程路面裂縫及養(yǎng)護(hù)技術(shù)

李軍

【摘 要】裂縫是公路路面常見的病害形式之一，也是引起路面病害發(fā)展的重要因素。文章對(duì)公路工程路面裂縫的類型進(jìn)行了總結(jié)和分析，并結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)該路段路面的養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行了分析，從根本上提高路面的質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】公路工程；半剛性路面；裂縫；養(yǎng)護(hù)

1 公路工程路面裂縫類型分析

作為公路路面損壞最常見的病害，一般從形態(tài)上將路面裂縫分為4類：橫向裂縫、縱向裂縫、塊狀裂縫與龜裂。以上裂縫在對(duì)路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞的同時(shí)，還將對(duì)路面整體承載能力、行駛功能及行車安全造成嚴(yán)重影響。為此，本文對(duì)公路半剛性路面裂縫做了以下分析。

1.1 橫向裂縫

垂直于道路中線的裂縫被稱為橫向裂縫，通常存在若干支縫。產(chǎn)生此類裂縫的主要原因包括2點(diǎn)：第一，因基層收縮開裂，導(dǎo)致面層開裂，進(jìn)行出現(xiàn)反射裂縫；第二，溫度驟降或很低，也就是溫宿裂縫。

（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)，此類材料在溫度、濕度發(fā)生極大改變的情況下，將產(chǎn)生開裂等問題。基層開裂過程中，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)底部開裂問題，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。低溫收縮裂縫與溫度疲勞裂縫為溫縮裂縫的主要類型。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。

1.2 縱向裂縫

平行于道路中線的裂縫被稱為縱向裂縫，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)生不均勻沉降問題，進(jìn)而造成縱向裂縫的出現(xiàn)。在加寬道路施工中，如處理不好新舊路基結(jié)合位置，則極易產(chǎn)生縱向裂縫。通常以上2類縱向裂縫都具有較長(zhǎng)的長(zhǎng)度，其深度從路面表面直達(dá)路基深處，具有極大的危害性。其類型包括以下幾種：

沉降裂縫：路面開裂因路基不均勻沉降造成的裂縫被稱作沉降裂縫。

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，高速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。

1.3 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。

1.4 龜裂

路面局部位置出現(xiàn)與龜紋相似的裂縫被稱為龜裂，龜裂通常與沉陷、唧漿同時(shí)出現(xiàn)。在重復(fù)荷載下路面結(jié)構(gòu)往往存在疲勞損壞，龜裂為路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較低的表現(xiàn)形式。其發(fā)展初期裂縫以相互交錯(cuò)的形式展現(xiàn)，隨著時(shí)間的推移，裂縫可發(fā)展為多邊形裂塊。與此同時(shí)，龜裂也可能出現(xiàn)于路面整體強(qiáng)度極高的情況下。

2 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，屬于雙向六車道。伴隨交通量的增加，特別是在重型車、超限、超載車輛長(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“白加黑”的養(yǎng)護(hù)措施，在原有的剛性路面的基礎(chǔ)上鋪瀝青罩面。

2.1 局部處理

（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，則可將一條凹槽開設(shè)于裂縫上，防止拉壓力與交通荷載過分作用于填縫材料，通常情況下以U形作為開槽類型。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)行開槽填縫，并通過壓縮空氣順著裂縫開槽位置吹凈，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。

2.2 改善罩面層性能

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型。改善罩面層性能主要是為了提高罩面層的自身性能變形能力和抗拉強(qiáng)度。瀝青罩面層應(yīng)具有足夠的變形能力以消散行車荷載產(chǎn)生的應(yīng)力，但為了避免出現(xiàn)車轍，其變形能力也不應(yīng)過大。該公路罩面厚度通常為4到5厘米；交通量大、重型車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。對(duì)于該路段，采用了0.7厘米的罩面封層。

2.3 設(shè)置中間夾層

設(shè)置中間夾層措施包括多種，應(yīng)用較多的是SAMI層和土工織物夾層。中間夾層的力學(xué)性能在很大程度上影響了舊路面與瀝青罩面之間的性能，粘結(jié)性的好壞對(duì)于罩面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、承載能力和使用壽命也有很大的影響。

（1）SAMI中間夾層

狹義的SAMI是指瀝青橡膠薄層，廣義的定義是指應(yīng)變吸收薄膜。瀝青在加入到橡膠粉以后，瀝青的力學(xué)性能會(huì)發(fā)生根本的變化，軟化點(diǎn)會(huì)提高，針入度會(huì)降低，從而提高其回彈性能。在SAMI配置的過程中，不僅要對(duì)水平方面的應(yīng)力進(jìn)行考慮，而且要有足夠的時(shí)間將豎向荷載進(jìn)行傳遞，從而減少變形。

（2）土工織物夾層

土工織物夾層主要是有土工材料和瀝青構(gòu)成。瀝青是其中一項(xiàng)重要的組成成分，而且對(duì)夾層的性能有著重要的影響。可以應(yīng)用改性聚合物瀝青，這樣能更好的提高效果，而且能有效的降低成本，特別是在一些特殊條件下，比如說特別寒冷的地方，加入改性瀝青能更好的提高抗凍性。同時(shí)，土工織物在其上下都有會(huì)瀝青的存在，能有效確保舊路面板與罩面層的有效銜接。

2.4 設(shè)置防裂結(jié)構(gòu)層

防裂結(jié)構(gòu)層主要是級(jí)配碎石或?yàn)r青碎石，瀝青碎石主要是有利于基層水的排除，對(duì)半剛性基層的反射裂縫能起到很好的預(yù)防作用。級(jí)配碎石，主要是為了減少瀝青路面的反射裂縫和提高強(qiáng)度，而且減少項(xiàng)目的投資。

3 結(jié)束語

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)絹碓疥P(guān)注公路建設(shè)質(zhì)量與安全問題，這種情況下，“白加黑”路面養(yǎng)護(hù)能有效的提高路面的養(yǎng)護(hù)效果，值得進(jìn)一步推廣。

【參考文獻(xiàn)】

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[責(zé)任編輯：朱麗娜]