G30高速山臨、臨清段路面裂縫處治技術(shù)總結(jié)

司海燕

【摘 要】G30高速公路山臨、臨清段上，因行車荷載作用、外界環(huán)境影響以及設(shè)計(jì)、施工中存在的不足，瀝青混凝土路面逐漸出現(xiàn)了多種路面病害，目前，G30高速公路瀝青路面的主要病害有沉陷、車轍、坑槽、松散、麻面、脫皮、搓板、擁包等。其中裂縫是最為普遍的病害，也是高等級(jí)公路路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中首先需要解決的問題之一。

【關(guān)鍵詞】瀝青混凝土路面；裂縫；處治；路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)

1 瀝青混凝土路面裂縫的類型及成因分析

1.1 縱向裂縫

G30高速公路瀝青混凝土路面縱向裂縫主要有兩種形式：縱向直線形和縱向弧形兩種類型，形成縱向裂縫的主要原因有以下幾個(gè)方面：

（1）地基原因：G30高速公路山臨、臨清段的縱向裂縫路段所處地基并不是軟弱地基，但部分處于河道低洼處，天然含水量較高。有些地段雖然做了清淤處理，但由于清底處理不徹底或回填材料的壓實(shí)度控制不好，也會(huì)由于地基的不均勻沉降造成路面縱向開裂。

（2）施工原因：G30高速山臨、臨清段位于河西走廊地帶上，路基施工時(shí)天氣干燥，局部路堤壓實(shí)不均勻，導(dǎo)致路基沉降不均勻，引起縱向裂縫；另外瀝青面層分幅攤鋪時(shí)兩幅銜接未處理好，在行車荷載作用下形成縱縫。

（3）水的原因：由于雨水、雪水及綠化帶的灌溉、輪胎降溫噴水等因素，導(dǎo)致水分從中央分隔帶、路表、邊坡滲入，使路基受水浸泡后路基填料的強(qiáng)度降低，在車輛荷載的作用下，使路面裂縫路段進(jìn)一步擴(kuò)大形成縱向裂縫。

1.2 橫向裂縫

G30高速公路山臨、臨清段的橫向裂縫分為基層反射裂縫、溫縮引起的裂縫和差異沉降引起的橫向裂縫。又可以分為荷載裂縫和非荷載裂縫兩種形式。瀝青混凝土路面的荷載性裂縫是由于路面設(shè)計(jì)強(qiáng)度不足、施工質(zhì)量低，或由于車輛的超載，致使瀝青面層或基層內(nèi)產(chǎn)生的裂縫；非荷載性裂縫是有瀝青面層溫度收縮性裂縫和基層反射性裂縫兩種情況。瀝青混凝土路面橫向裂縫的形成主要有以下幾個(gè)原因：

（1）基層反射裂縫

在基層成型過程中，由于基層材料失水收縮而形成的較有規(guī)律的橫向裂縫，它致使瀝青面層底面承受拉力，當(dāng)拉力超過面層的抗拉強(qiáng)度時(shí)，使瀝青面層底部拉裂，并隨著溫度和濕度的循環(huán)變化以及行車荷載的反復(fù)作用下，面層底面裂縫沿豎向方向擴(kuò)展到路表，從而形成瀝青混凝土路面的橫向裂縫。

（2）溫縮裂縫

由于瀝青是一種對(duì)溫度比較敏感的粘彈性材料，溫度下降時(shí)，瀝青混合料逐漸變硬變脆，發(fā)生收縮變形。當(dāng)收縮拉應(yīng)力超過瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，瀝青路面表面就會(huì)被拉裂，并逐步向下發(fā)展，形成上寬下窄的橫向裂縫，這種溫縮裂縫在G30高速公路山臨、臨清段尤為明顯，初冬裂縫寬度一般為3～5mm，到嚴(yán)冬時(shí)加寬到10mm，最寬可達(dá)到20mm，而到春夏季則又因溫度升高而變窄。

（3）差異沉降引起的橫向裂縫

因G30高速公路山臨、臨清段橋涵構(gòu)造物較多，而路基與構(gòu)造物存在差異沉降。從而導(dǎo)致基層開裂，并反射到瀝青面層，形成橫向裂縫。

1.3 網(wǎng)（龜）裂

在G30高速公路山臨、臨清段行車道上存在許多的路面網(wǎng)（龜）裂病害，且網(wǎng)（龜）裂病害又常伴有唧漿現(xiàn)象。如果不及時(shí)處理，雨后容易形成坑槽從而加速路面的損壞，所要及時(shí)修補(bǔ)網(wǎng)（龜）裂路面，抑制病害發(fā)展。

當(dāng)路面形成裂縫以后，雨水或雪水通過瀝青混凝土面層空隙或裂縫進(jìn)入，同時(shí)在交通重荷載的作用下就會(huì)出現(xiàn)脫空現(xiàn)象，從而造成地基強(qiáng)度不均勻、承載力降低，進(jìn)一步引起路面開裂，致使基層材料形成泥漿從裂縫處擠出，致使路面底部脫空。瀝青混凝土路面由于下滲的水集聚在面層下的脫空區(qū)內(nèi)，在交通重荷載的頻繁作用下，使空隙內(nèi)的積水變成壓力水，并沿裂縫縫隙噴濺，使面層邊緣部分失去支撐，引起錯(cuò)臺(tái)并導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)更多更深的裂縫，致使破壞面積擴(kuò)大，從而使整個(gè)路面結(jié)構(gòu)的使用性能變差，影響路面使用壽命。

2 瀝青路面裂縫的處治方法

要有效防治高G30高速公路山臨、臨清段瀝青路面的水侵蝕破壞，除了要保證瀝青路面各結(jié)構(gòu)層尤其是瀝青面層的品質(zhì)，增強(qiáng)其抗病害能力外，還必須處理好瀝青路面滲水，防止雨水透過瀝青面層空隙、縫隙向路面內(nèi)部滲入。而用粘結(jié)力好、在低溫狀態(tài)下具 有優(yōu)良延伸性和彈性，并且具備持久的抗老化、抗疲勞能力的灌縫材料來處治瀝青路面裂縫，能有效延長(zhǎng)高等級(jí)公路的使用壽命，利于降低總體養(yǎng)護(hù)成本。目前，我中心所采用的路面裂縫處治方法主要有開槽灌縫、原路面灌縫（抹縫）、路面貼縫三種。

3 各種處治方法的利弊

由于G30連霍高速山臨、臨清路段所采用的路面基層結(jié)構(gòu)形式（強(qiáng)基薄面）和選用材料以及氣候的影響，加之道路設(shè)計(jì)使用年限的增長(zhǎng)和交通量的增加，路面裂縫病害情況呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)。為確保道路的安全使用，應(yīng)遵循“預(yù)防為主，及時(shí)處治”的原則， 在設(shè)計(jì)和施工過程中通過合理設(shè)計(jì)和提高施工質(zhì)量來對(duì)裂縫進(jìn)行預(yù)防，以最大限度的減少裂縫的發(fā)生；對(duì)于已經(jīng)產(chǎn)生的裂縫，則應(yīng)結(jié)合技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、工程等條件并綜合考慮天氣、交通等因素的影響，選擇適宜的處治技術(shù)及時(shí)治理，才有可能做到經(jīng)濟(jì)有效地控制裂縫發(fā)展，防止路面龜裂、坑槽等嚴(yán)重病害發(fā)生，以最大限度延長(zhǎng)路面使用壽命。

路面裂縫處治的首要目的是防止雨雪水灌入縫內(nèi)，處治的手段主要集中在如何將裂縫封得更加密實(shí)。近年來我中心采取了多種措施，采取不同的處治方法對(duì)路面裂縫進(jìn)行處治維修，也總結(jié)出了各種處治維修方式的利弊?，F(xiàn)逐個(gè)說明如下：

（1）開槽灌縫的利弊

開槽灌縫是在路面裂縫的基礎(chǔ)上，利用開槽機(jī)等設(shè)備對(duì)裂縫進(jìn)行擴(kuò)大，開槽寬度一般在2cm 左右，深度一般小于2cm ，然后利用吹風(fēng)機(jī)吹走粉塵，再進(jìn)行灌縫。這樣看來起到了防水效果，其實(shí)經(jīng)過多次雨后檢查我們發(fā)現(xiàn)，之前灌進(jìn)裂縫的灌縫料可以被輕易揭掉，并且發(fā)現(xiàn)經(jīng)過開槽處治的裂縫內(nèi)壁都呈潮濕狀態(tài)，可以斷定該方式未起到防水功能。因?yàn)殚_槽后，吹風(fēng)機(jī)僅僅吹掉了槽壁的表面粉塵，大的粉塵顆粒并沒有被吹掉，且從揭掉的灌縫料表面看有明顯的細(xì)小顆粒，可見灌縫膠并未與裂縫內(nèi)壁形成良好粘接，可以斷定該方式并未起到防水功能。更為嚴(yán)重的是，開槽對(duì)路面造成了二次損害，由于高速旋轉(zhuǎn)的鋸片在開槽時(shí)會(huì)對(duì)裂縫周圍形成損壞，經(jīng)過該方式擴(kuò)縫后的主裂縫兩邊易產(chǎn)生崩裂縫，不僅會(huì)使灌縫膠失去封水功能，而且在車輛長(zhǎng)期碾壓震動(dòng)和雨雪水侵蝕下，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)裂縫區(qū)域出現(xiàn)松散、脫粒、塌裂等現(xiàn)象，反而降低了路面使用壽命。另外，開槽后在路面表層形成了寬達(dá)2cm 的U型槽，車輪碾壓過該 U型槽時(shí)，分別會(huì)對(duì)兩側(cè)棱角進(jìn)行碾壓，經(jīng)過一段時(shí)間的沖擊，就會(huì)使U型槽發(fā)展為一個(gè)更寬的破碎帶。這種情況下，只能對(duì)該破碎帶進(jìn)行整體挖補(bǔ)，無形中造成了養(yǎng)護(hù)資金的浪費(fèi)。另外，利用開槽機(jī)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量粉塵污染，不僅會(huì)污染作業(yè)路段周邊環(huán)境，細(xì)小顆粒吸入肺部后會(huì)加大作業(yè)人員罹患?jí)m肺等職業(yè)病的風(fēng)險(xiǎn)，其危害不容小覷。同時(shí)使用該方式作業(yè)需要的人力、機(jī)械多，花費(fèi)的成本高。endprint

（2）抹縫處理裂縫的利弊

抹縫是利用瀝青膠加熱后直接對(duì)路面裂縫進(jìn)行抹縫處理，該法效果一般，雖然處治起來快，但是路面裂縫得不到根治。抹縫雖然不會(huì)對(duì)路面造成二次損害，但是容易脫落，而且夏季高溫天氣下較難控制膠液走向，冬季低溫下膠液又會(huì)迅速冷卻，而且易發(fā)生脆裂，仍然起不到防水效果。加之灌縫作業(yè)人員技術(shù)水平參差不齊，會(huì)導(dǎo)致灌縫膠液寬窄厚薄不均勻，影響道路美觀。為保證灌縫膠溫度達(dá)標(biāo)，常常需要在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)其進(jìn)行二次加熱，其受熱揮發(fā)出的有毒有害煙霧，對(duì)作業(yè)人員職業(yè)健康安全和周邊環(huán)境都是潛在的污染源險(xiǎn)。

（3）裂縫貼處理裂縫的利弊

使用路面自粘貼縫帶是一種完全無污染又低碳、環(huán)保、節(jié)約的養(yǎng)護(hù)作業(yè)方式。該作業(yè)方式不需要開槽機(jī)、灌縫機(jī)等專業(yè)機(jī)械，提高了路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的靈活性、及時(shí)性，使路面病害在第一時(shí)間就能夠得到處治，縮短了病害發(fā)展變化的時(shí)間，無形中延長(zhǎng)了道路的使用壽命。路面自粘貼縫帶的運(yùn)用，使原來復(fù)雜的裂縫處理作業(yè)工藝變得簡(jiǎn)單易行。以目前各地普遍采用的開槽灌封技術(shù)為例，由于采用專用機(jī)械開槽、高壓吹風(fēng)機(jī)清縫、專用灌縫機(jī)灌縫， 以及其他車輛輔助作業(yè)，一般需要8至10人協(xié)同作業(yè)，作業(yè)效率和灌縫效果會(huì)因路面裂縫病害的密集程度和作業(yè)人員的配合熟練程度受到影響。而其他裂縫處理方式，也都需要相應(yīng)的輔助機(jī)具或材料，很難由單個(gè)作業(yè)人員獨(dú)立完成，導(dǎo)致作業(yè)效率低下。而路面自粘貼縫帶可以沿裂縫走向靈活粘貼，即貼即走，勞動(dòng)強(qiáng)度較低。這種簡(jiǎn)單便捷而靈活有效的作業(yè)方式，可以將裂縫處治方式由集中式處治變?yōu)殡S時(shí)隨地的及時(shí)性處治，大大提高了養(yǎng)護(hù)作業(yè)效率，降低了作業(yè)強(qiáng)度和安全風(fēng)險(xiǎn)。

4 高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)前景展望

（1）對(duì)瀝青混凝土路面必須要嚴(yán)格按照養(yǎng)護(hù)規(guī)范要求開展預(yù)防性、經(jīng)常性和周期性的養(yǎng)護(hù)。無論小修保養(yǎng)、專項(xiàng)工程或大修工程，都要按照既定程序，做好工程方案的設(shè)計(jì)、原材料的試驗(yàn)，加強(qiáng)施工過程的檢查和質(zhì)量監(jiān)督，工程的驗(yàn)收必須要按相關(guān)規(guī)范嚴(yán)格進(jìn)行，以確保養(yǎng)護(hù)工程的質(zhì)量能符合高速公路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，維持高速公路的運(yùn)營標(biāo)準(zhǔn)和服務(wù)水平。

（2）加強(qiáng)G30高速公路山臨、臨清段路面的日常巡查，隨時(shí)掌握路面使用狀況，根據(jù)路面的實(shí)際情況制定日常保養(yǎng)以及經(jīng)常性、預(yù)防性和周期性的養(yǎng)護(hù)工程計(jì)劃。對(duì)于有較大范圍的路面嚴(yán)重病害，應(yīng)及時(shí)安排大中修工程；對(duì)整線、整段需提高技術(shù)等級(jí)的瀝青混凝土路面，應(yīng)及時(shí)安排改建工程進(jìn)行維修處治。同時(shí)瀝青路面應(yīng)提高機(jī)械化養(yǎng)護(hù)，向更高的養(yǎng)護(hù)工程質(zhì)量和服務(wù)水平邁進(jìn)。

（3）G30高速公路山臨、臨清段瀝青混凝土路面的養(yǎng)護(hù)要依靠科學(xué)技術(shù)，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)技術(shù)的管理，采用先進(jìn)的檢測(cè)儀器設(shè)備采集路況數(shù)據(jù)，從而能準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)路況，同時(shí)預(yù)估路況的發(fā)展趨勢(shì)，提出科學(xué)的養(yǎng)護(hù)對(duì)策，為編制養(yǎng)護(hù)維修計(jì)劃提供輔助決策。同時(shí)應(yīng)積極推廣運(yùn)用新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備，發(fā)展現(xiàn)代化的瀝青路面的養(yǎng)護(hù)技術(shù)。

（4）積極參與公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的相關(guān)培訓(xùn)，總結(jié)和交流各高速公路養(yǎng)護(hù)的經(jīng)驗(yàn)，提高高速公路的養(yǎng)護(hù)水平，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)技術(shù)的交流與合作，以便更好地做好高速公路的養(yǎng)護(hù)工作。

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[責(zé)任編輯：張濤]endprint