高速公路瀝青路面裂縫成因及防治技術(shù)研究

張 星 全

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600)

0 引言

近年來，瀝青路面的使用在我國(guó)公路行業(yè)，尤其是高速公路項(xiàng)目中占據(jù)了越來越重要的位置，與此同時(shí)，瀝青路面由于自然及人為原因的影響，在使用中功能逐漸退化，甚至出現(xiàn)一些嚴(yán)重的病害，影響公路服務(wù)的質(zhì)量要求。因此，探討病害由來，加強(qiáng)公路病害防治具有非常重要的含義。

1 裂縫類型及成因研究

路面的使用性能會(huì)在逐年的使用中隨各種荷載和環(huán)境等因素的作用日漸改變，相應(yīng)的產(chǎn)生裂縫等病害。裂縫病害按其破壞類型分為：不規(guī)則裂縫，龜裂，橫裂和縱裂。由于破壞程度的不同，各種類型又各有輕重之分，可由瀝青路面評(píng)價(jià)指標(biāo)公式：PQI=ω1PCI+ω2RQI+ω3RDI+ω4SRI計(jì)算。在收集幾種類型裂縫的資料研究后，分析出以下結(jié)論：

1)龜裂。

特征：相互交錯(cuò)的縫分開路面從而成龜紋形狀的各種小塊；縫的寬度大于3 mm，大多縫間距小于10 cm，分塊的大小不到50 cm×50 cm。

成因：大多數(shù)是由于整體性強(qiáng)度不足的路面結(jié)構(gòu)，在重復(fù)的行車荷載作用下而引發(fā)的疲勞裂縫，另外基層發(fā)生軟化，穩(wěn)定性不足等因素也可能引發(fā)龜裂。

2)不規(guī)則裂縫。

特征：由于溫度周期性變化和面層材料收縮導(dǎo)致行成縱橫交叉的縫，從而將路面分開形態(tài)各異的大塊，分裂的網(wǎng)格規(guī)格大于龜裂。

成因：表面的材料發(fā)生緊縮以及溫度的改化；配置的瀝青混合料性能較差；沒有良好的級(jí)配。

3)縱裂。

特征：裂縫形狀呈長(zhǎng)直，一般平行于路中線，有時(shí)候會(huì)有一些支縫。

成因：由于底基層的壓實(shí)度不均勻，路面的不均勻沉陷或接縫存在問題引起的不均勻沉陷形成的縫，通常斷斷續(xù)續(xù)的延綿很長(zhǎng)。

4)橫裂。

特征：縫的寬度一般不同，穿過整個(gè)路面或者只有半個(gè)路面，但基本都垂直于路中線。

成因：在進(jìn)行施工縫的接縫施工時(shí)存在一定的問題，導(dǎo)致不緊密；瀝青牌號(hào)沒有達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或者不適合本地的氣候；半剛性基層收縮；填土產(chǎn)生的固結(jié)或地基沉降。

2 裂縫防治技術(shù)及施工方法

2.1 裂縫的處理方法

2.1.1輕微裂縫

對(duì)于較小的裂縫，如果在溫度比較高的季節(jié)里，由于瀝青的軟化可以自己慢慢的愈合，那么不必處理。如果在溫度較高的時(shí)節(jié)縫還是沒有改變，那么此時(shí)，有以下兩種方法治理：

1)首先將縫周圍的雜物清理掉，然后均勻的噴灑一層瀝青(如果溫度比較低，或者比較潮濕的時(shí)候，應(yīng)該用乳化瀝青)，然后準(zhǔn)備石屑和細(xì)沙，撒在其上，大概2 mm～5 mm厚即可，注意厚度相同，最后碾壓。

2)用針入度較大的瀝青沿著縫涂刷。

2.1.2縱向橫向裂縫

由于縫的寬度不同，對(duì)縫的處理方法也不同，大體有如下幾種：

1)縫寬在5 mm以內(nèi)。

a.將縫中雜物及塵土清除；

b.將針入度較大的低熱的瀝青(如果是潮濕的情況，即用乳化瀝青)澆到縫內(nèi)，其深度大概是整個(gè)縫的深度的2/3；

c.根據(jù)縫的寬度，選擇合適的石屑，細(xì)沙，整理潔凈，灌入其中，并且振搗壓實(shí)；

d.將周圍多余的材料收拾干凈。

2)縫寬在5 mm以上的。

a.將已松動(dòng)的裂縫邊緣除去；

b.將縫中雜物及塵土清除；

c.根據(jù)施工要求，應(yīng)該先將瀝青加熱然后拌合好，然后一層一層的逐漸填入(如果是潮濕的情況，即用乳化瀝青)。

2.1.3大面積裂縫

由于瀝青材料本身的原因或者使用時(shí)間過長(zhǎng)，出現(xiàn)大面積的裂縫，要是下層的強(qiáng)度還能滿足使用質(zhì)量，可以使用下面的方法治理：

1)采用乳化瀝青稀漿封層，層厚3 mm～6 mm。

2)改性瀝青薄層罩面。

3)單層瀝青表處。

2.2 裂縫的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法

2.2.1裂縫填縫

1)將熱瀝青填入縫中，瀝青應(yīng)選用改性瀝青。

具體做法：a.先把瀝青加熱到融化。b.然后把瀝青填入到縫里面。c.等瀝青凝固了，就可以恢復(fù)交通。

2)溶劑型常溫改性瀝青材料灌縫。

具體做法：在普通瀝青中加入SBR等改性劑改性而成。

3)灌縫膠處理裂縫。

其施工工藝概括為：半幅封閉交通→施工放樣→裂縫開槽→清槽→加熱灌封膠→灌縫→貼封→失粘→養(yǎng)護(hù)與修繕→清理現(xiàn)場(chǎng)→開放交通。

4)抗裂貼處理裂縫。

如果表面已經(jīng)破壞嚴(yán)重，單純的灌縫并不能完全處理病害，可采用此方法。

5)壓縫帶處理裂縫。

分為自粘性和熱粘性。

2.2.2表面刷涂(噴灑)

為了給瀝青足夠的保護(hù)，我們?cè)跒r青的最表層加上一層薄層類似于保護(hù)膜，基本有以下類型：

1)霧封層。

利用專用霧封層灑布車在瀝青面上噴灑一層薄薄的、高滲透性乳化瀝青或改性乳化瀝青，以形成一層嚴(yán)密的防風(fēng)層將路面封閉，起到隔水、防滲，保護(hù)路面的作用，能夠最大限度的減少路面損壞造成的不利影響，加大瀝青路面集料間的粘結(jié)力，由此達(dá)到延長(zhǎng)路面使用壽命，和節(jié)約養(yǎng)護(hù)資金的目的。

2)還原劑封層。

將專門研制的還原劑或再升劑，通過一定的技術(shù)手段，噴灑在已經(jīng)老化的瀝青路面上，目的是更新和還原表面已經(jīng)發(fā)生老化的瀝青膏體，同時(shí)保護(hù)尚未被老化的瀝青膏體，使其維持原有性能，減緩老化時(shí)間。

3)表面封層。

將預(yù)先設(shè)計(jì)好的配合比，通過專門的拌合攤鋪等機(jī)械，將砂石粘結(jié)材料組成的混合料鋪設(shè)在原瀝青路面上，形成一層瀝青磨耗層。

作用：主要起到增加瀝青路面的抗劃耐磨耗性能，提高平整度，提高路面防滲水性能等作用。

4)同步碎石封層。

同步鋪撒粘結(jié)材料和石料，實(shí)現(xiàn)噴撒到路面上的高溫粘結(jié)料在不降溫的條件下，及時(shí)與碎石結(jié)合的效果，它將粘結(jié)劑的生產(chǎn)和集料撒布兩道工序集中在一臺(tái)車輛上同步進(jìn)行。

5)乳化瀝青稀漿封層。

分為普通稀漿封層、慢裂快凝稀漿封層，外觀與細(xì)粒式瀝青混凝土相似。具有耐磨、抗劃、防水、平、施工快、造價(jià)低、用途廣、能耗省等優(yōu)點(diǎn)。

6)微表處封層。

有效防止路表水下滲，最大限度減少施工對(duì)交通的影響。

7)薄膜罩面。

服務(wù)壽命延長(zhǎng)，能承受重載交通和高剪應(yīng)力，表面平整，性能好，可被鋪成需要的厚度、縱坡度和橫坡度，中斷交通時(shí)間短。

2.3 施工安全與環(huán)保措施

2.3.1安全措施

1)設(shè)立醒目的交通標(biāo)志在交通干擾較大的地段，由專門的人員指揮管理，防止發(fā)生安全事故。

2)必須在進(jìn)場(chǎng)前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，并做好相關(guān)記錄。安全員必須每天對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的所有安全設(shè)施進(jìn)行逐一檢查，并做好記錄，保證安全設(shè)施的良好。如果發(fā)現(xiàn)隱患因素和不安全因素要及時(shí)報(bào)告，并進(jìn)行糾正、整改，發(fā)現(xiàn)違章作業(yè)立馬制止。

3)必須要求施工人員佩帶勞保用品。

4)在現(xiàn)場(chǎng)施工區(qū)域，施工車輛應(yīng)減速慢行，專門人員負(fù)責(zé)指揮車輛。

2.3.2環(huán)保措施

1)必須加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工管理，文明施工。嚴(yán)格遵守當(dāng)?shù)丨h(huán)境污染的法律和法規(guī)，采取必要的措施，防止施工中的污染。

2)必須棄置指定渣場(chǎng)處理現(xiàn)場(chǎng)施工棄料，不能擱置在施工區(qū)域也不能隨意丟棄，施工面完成后需對(duì)場(chǎng)面進(jìn)行清理。

3 結(jié)語

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，公路行業(yè)作為國(guó)家經(jīng)濟(jì)的基石，必將面臨更多的要求和問題，瀝青路面的發(fā)展也將面臨更多問題，做好瀝青路面病害防治研究是我們每個(gè)公路人都應(yīng)做好的準(zhǔn)備。