本文摘要：【摘要】為了解決高速公路瀝青路面裂縫帶來的一系列問題，本文主要以加強(qiáng)某高速公路瀝青路面裂縫處治為案例，分析高速公路瀝青路面裂縫類型以及產(chǎn)生原因，并針對相關(guān)的問題提出相應(yīng)的解決方法，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人員開展瀝青路面裂縫處治工作有所幫助。 【關(guān)鍵
【摘要】為了解決高速公路瀝青路面裂縫帶來的一系列問題，本文主要以加強(qiáng)某高速公路瀝青路面裂縫處治為案例，分析高速公路瀝青路面裂縫類型以及產(chǎn)生原因，并針對相關(guān)的問題提出相應(yīng)的解決方法，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人員開展瀝青路面裂縫處治工作有所幫助。
【關(guān)鍵詞】高速公路;路面裂縫;處治技術(shù)
0引言
高速公路在運(yùn)營過程中會受到地質(zhì)條件、環(huán)境因素、車輛載荷等多種因素的影響，容易產(chǎn)生不同類型的路面裂縫病害，這些裂縫病害會對高速公路路面的正常使用造成較大影響。在實(shí)際應(yīng)用過程中需要仔細(xì)分析瀝青路面裂縫的類型和原因，在此基礎(chǔ)上采取針對性的措施進(jìn)行治理和養(yǎng)護(hù)，確保高速公路的正常使用，延長其使用壽命。
高速公路論文： 基于屬性理論的西部地區(qū)高速公路后評價(jià)
1案例基本概況
成德南高速路面厚度為68.6cm，即4cm厚改性瀝青瑪蹄脂碎石SMA-13表面層，6cm厚中粒式瀝青混凝土AC-20中面層，8cm厚粗粒式瀝青混凝土AC-25下面層，稀漿封層0.6cm，20cm厚水泥穩(wěn)定碎石基層，30cm厚水泥穩(wěn)定碎石底基層。設(shè)計(jì)時速為80km/h，最高限速為120km/h，最低限速為60km/h，路基寬度24.5m，路面寬度10.5×2=21m，經(jīng)過近九年的運(yùn)營，路面逐漸產(chǎn)生裂縫。
2高速公路瀝青路面裂縫類型及原因分析
2.1裂縫類型
(1)橫向裂縫。筆者對成德南高速路面進(jìn)行現(xiàn)場勘查，發(fā)現(xiàn)橫向裂縫是最常見的一種裂縫，經(jīng)分析主要原因是在重交通荷載作用下，隨著路面使用年限增加，路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度逐漸疲勞衰減，半剛性基層底部產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于基層材料的抗拉強(qiáng)度時，基層底部很快開裂，直至瀝青面層出現(xiàn)裂縫。當(dāng)然產(chǎn)生橫向裂縫的原因還很多，例如溫縮效應(yīng)、結(jié)構(gòu)疲勞、施工質(zhì)量存在缺陷、車輛荷載作用等影響都有可能是形成橫向裂縫的原因。總的來說，此種裂縫大多屬于非荷載性裂縫的類型。
(2)縱向裂縫�？v向裂縫可以分成疲勞性裂縫、表面裂縫等類型，通過觀察成德南高速公路上縱向裂縫的位置能夠看出，該裂縫主要出現(xiàn)在主車道距離路堤邊緣3~5m范圍內(nèi)，這些區(qū)域是縱向裂縫的高發(fā)區(qū)域�？v向裂縫大多屬于荷載性裂縫，此類裂縫危害性較大，如不及時處治，病害發(fā)展嚴(yán)重將會造成路面結(jié)構(gòu)破壞，嚴(yán)重影響道路使用功能。
(3)龜裂。當(dāng)瀝青路面出現(xiàn)一條或數(shù)條平行縱向裂縫時，在車輛重復(fù)荷載作用下，路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度發(fā)生減弱破壞，路面裂縫連通起來，形成多邊、銳角的小塊，發(fā)展成為網(wǎng)狀或龜紋狀的裂縫。
2.2瀝青路面裂縫形成原因分析
(1)施工質(zhì)量方面的原因。路面施工縫銜接處理不規(guī)范，路面攤鋪不均勻或碾壓不密實(shí)，水泥穩(wěn)定碎石基層所用水泥用量超標(biāo)或碾壓不密實(shí)，路基零填挖處理不符合設(shè)計(jì)要求，路面橫向排水管施工不規(guī)范等等，在溫度和車輛荷載作用下都會在對應(yīng)區(qū)域產(chǎn)生路面裂縫。同時，無論是路面還是路基材料，一旦材料質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)、材料性能不滿足具體工程需要、施工質(zhì)量控制不嚴(yán)等都會影響道路設(shè)計(jì)強(qiáng)度和耐久性，都會引發(fā)瀝青路面產(chǎn)生裂縫。除此之外，由于材料質(zhì)量方面的原因造成的裂縫情況也容易產(chǎn)生在頂部應(yīng)力較為集中的區(qū)域，這些區(qū)域產(chǎn)生的裂縫也會逐漸向面層進(jìn)行擴(kuò)展，從而在路面形成反射裂縫。
(2)天氣方面的原因。天氣因素也是引發(fā)高速公路路面裂縫的關(guān)鍵性原因，受天氣變化的影響會在路面內(nèi)部產(chǎn)生溫度應(yīng)力，若是長期受到此應(yīng)力的作用就會造成裂縫的產(chǎn)生�？偟膩碚f，天氣對高速公路的影響更多體現(xiàn)在環(huán)境因素明顯差異方面，高速公路的基層和面層所受到的環(huán)境影響(主要是溫度、濕度等)一旦存在較大差異，長此以往就容易引發(fā)裂縫問題。受到較大溫度波動的影響，路面所用材料的應(yīng)力松弛性會發(fā)生較大的差異，隨著外部溫度的逐漸降低，路面所用材料會漸漸收縮變硬，從而形成收縮拉應(yīng)力，一旦此拉應(yīng)力超出限定材料標(biāo)準(zhǔn)就容易造成路面產(chǎn)生裂縫問題。
(3)地下水方面的原因。所在區(qū)域的地下水情況也是造成裂縫的主要原因之一。主要是因?yàn)楦咚俟仿肪�長，不同區(qū)域的地下水分布存在較大的差異，若公路路側(cè)排水不暢，地下水會滲透進(jìn)上路床以及路面結(jié)構(gòu)層間間隙，在車輛荷載反復(fù)作用下，上路床發(fā)生軟化以及路面結(jié)構(gòu)層間的水產(chǎn)生壓動力，對瀝青混合料產(chǎn)生沖刷，導(dǎo)致瀝青與集料之間的黏結(jié)力喪失，路面結(jié)構(gòu)底產(chǎn)生拉應(yīng)力，從而產(chǎn)生路面裂縫，在車輛持續(xù)載荷作用下就容易發(fā)展成網(wǎng)裂，最終損壞路面結(jié)構(gòu)。
3高速公路路面裂縫處治管理技術(shù)高速公路瀝青路面裂縫處治應(yīng)遵循“早發(fā)現(xiàn)早處治”的原則，發(fā)現(xiàn)路面裂縫應(yīng)盡早采取措施處治，封閉防水，防止病害發(fā)展擴(kuò)大。常見的瀝青路面裂縫處治方式有貼縫、灌縫、開槽挖補(bǔ)等。
3.1貼縫當(dāng)路面裂縫病害比較輕微，裂縫單一，無支縫發(fā)生，縫寬不超過10mm時可以采取貼縫方式進(jìn)行裂縫處治。貼縫帶一般由瀝青基的高分子聚合物、高強(qiáng)抗材料、耐高溫材料復(fù)合而成。根據(jù)貼縫材料不同可分為熱粘式貼縫帶和自粘式貼縫帶，施工工藝都相對簡單，即對路面裂縫基面進(jìn)行清理干凈后，沿裂縫走向粘貼封閉即可。對于裂縫寬度小于5mm的，可直接粘貼;寬度大于5mm的嚴(yán)重裂縫應(yīng)采用瀝青灌縫后再粘貼。
兩種貼縫帶的區(qū)別在于熱貼式貼縫帶需要對貼縫帶和路面裂縫采用噴槍加熱處理，而自粘式貼縫帶可以直接粘貼。施工時貼縫帶略長于路面裂縫，貼縫帶粘貼后應(yīng)與路面貼合緊密，無空鼓翹曲。由于此種裂縫處治方式工藝簡單，施工便捷，交通恢復(fù)快，在近些年瀝青路面裂縫處治中被廣泛使用。
3.2灌縫
當(dāng)路面集中出現(xiàn)較多的裂縫，裂縫邊緣輪廓清晰，裂縫寬度小于20mm時可以采取灌縫方式進(jìn)行裂縫處治。通過對路面裂縫開縫、清縫，采用灌縫設(shè)備將加熱后的熱熔型高分子聚合物密封膠或改性瀝青灌入裂縫中，達(dá)到封閉防水的處治效果。施工時應(yīng)注意：①根據(jù)裂縫實(shí)際情況確定開縫尺寸，開縫深度應(yīng)大于等于開縫寬度;②清縫時采用高壓氣流清除縫內(nèi)的雜物以及松動的骨料;③灌縫一定要連續(xù)、飽滿，灌縫材料略高于路面。此種處治方式工藝成熟，對裂縫寬度稍寬的裂縫病害處治效果相對較好。
3.3開槽挖補(bǔ)當(dāng)裂縫病害嚴(yán)重，裂縫較寬，上述兩種處治方式已經(jīng)無法滿足處治要求時，可以采取開槽挖補(bǔ)的方式進(jìn)行處治。沿路面縫隙的走向切割出寬約100cm的凹槽，凹槽深度應(yīng)根據(jù)裂縫的發(fā)展深度情況確定，在各路面結(jié)構(gòu)層交界處做成臺階狀，面層之間加鋪防裂卷材處理。在清槽后，采用瀝青混合料填塞，然后采用小型振動壓實(shí)機(jī)械分層壓實(shí)。
3.4龜裂修補(bǔ)龜裂修復(fù)的處治方式類同于坑槽挖補(bǔ)，遵循“圓洞方補(bǔ)，斜洞正補(bǔ)”的原則。龜裂修補(bǔ)的輪廓線與行車方向平行或垂直，并超過破損邊界10~15cm。開槽深度根據(jù)破損結(jié)構(gòu)層所在的最底層深度確定，各路面結(jié)構(gòu)層間做成臺階狀，面層之間加鋪防裂卷材處理。在清槽后，采用瀝青混合料填塞，然后采用小型振動壓實(shí)機(jī)械分層壓實(shí)。
3.5路面銑刨罩面中的裂縫處治在瀝青路面銑刨罩面施工前，先做好路面裂縫調(diào)查，根據(jù)裂縫嚴(yán)重情況進(jìn)行分類處治，以達(dá)到良好的病害處治效果，從而保障瀝青路面罩面施工質(zhì)量。
3.5.1單一裂縫
若路面裂縫單一，并無沉陷或唧漿等病害時，可在路面銑刨后將基面清理干凈，在裂縫處鋪貼50cm防裂卷材，再進(jìn)行罩面攤鋪。
3.5.2裂縫有支縫并伴有沉陷、龜裂等其他病害當(dāng)裂縫病害嚴(yán)重時，應(yīng)對路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行逐層銑刨檢查，清掃干凈后仔細(xì)觀察每一層路面結(jié)構(gòu)裂縫病害及基面有無松散破損。當(dāng)瀝青基面病害情況表現(xiàn)為單一裂縫及基面松散破損深度在2~3cm以內(nèi)時，則在裂縫處鋪貼50cm防裂卷材，再逐層攤鋪恢復(fù)路面結(jié)構(gòu)。當(dāng)瀝青基面松散破損深度超過3cm時，應(yīng)繼續(xù)銑刨到下一層路面結(jié)構(gòu)層，在對裂縫鋪貼50cm防裂卷材后，再逐層攤鋪恢復(fù)路面結(jié)構(gòu)。當(dāng)瀝青路面各結(jié)構(gòu)層均銑刨完成后，發(fā)現(xiàn)水泥穩(wěn)定基層存在松散破損病害情況時，應(yīng)清除松散的材料，采用貧混凝土進(jìn)行修補(bǔ)至水泥穩(wěn)定基層頂面，再逐層攤鋪恢復(fù)路面結(jié)構(gòu)。
3.6其他路面裂縫處治方式當(dāng)路面裂縫病害特別嚴(yán)重，其深度已經(jīng)發(fā)展到路基中，采取鉆孔壓漿法也是比較常用的方法。在裂縫兩側(cè)均勻布設(shè)壓漿孔，通過鉆孔壓漿使水泥漿填充到路基中達(dá)到固結(jié)作用，阻止裂縫發(fā)展。高速公路路面的養(yǎng)護(hù)是減少裂縫發(fā)生的重要手段，要對養(yǎng)護(hù)和處治技術(shù)給予足夠的重視，采取最適宜的養(yǎng)護(hù)措施不斷增強(qiáng)高速公路路面的養(yǎng)護(hù)效果。例如可以通過強(qiáng)化劑或者路面再生技術(shù)來實(shí)現(xiàn)高速公路路面持續(xù)性強(qiáng)化的標(biāo)準(zhǔn)要求，從而減少路面裂縫。
4結(jié)語
高速公路瀝青路面的裂縫病害看似簡單，但它卻是大多數(shù)瀝青路面病害的初期征兆，在高速公路養(yǎng)護(hù)管理中必須高度重視，一定要及時處治，否則發(fā)展嚴(yán)重后會直接影響公路的正常使用。在裂縫病害處治過程中需要充分分析其產(chǎn)生類型和原因，在此基礎(chǔ)上采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處治，早發(fā)現(xiàn)早處治，確保路面的使用壽命，獲取更加長遠(yuǎn)的效益。
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作者：閆平
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