淺談瀝青混凝土路面裂縫的成因及防治

摘　要:近年來我國公路建設(shè)飛速發(fā)展,但是道路病害也日益增多,尤其是道路裂縫病害?，F(xiàn)在就高速公路發(fā)生的一些裂縫病害成因、危害以及防治情況做以下介紹。

關(guān)鍵詞:瀝青混凝土路面;裂縫;成因;防治

中圖分類號:U4161217 　　　文獻標識碼:C 　　　文章編號:1008 - 3383 (2006) 11 - 0014 - 01

1 　道路裂縫形成的原因

　　以哈同高速公路為例。

　　橫向裂縫:哈同高速公路的路基填土平均高度315 m 左右,道路基層為半剛性結(jié)構(gòu)。由于這一承重層為高強度、高壓實度、高密實度的半剛性結(jié)構(gòu),雖然整體性好、強度高、變形小,但對溫度變化的影響卻十分敏感,進入11 月份氣溫到了5 ℃以下后開始收縮,在氣溫降到最低溫度- 20 ℃左右收縮到極值,產(chǎn)生215 cm 左右裂縫。

　　縱向裂縫:佳木斯段最大裂縫寬度達315 cm。這一地段出現(xiàn)縱向裂縫原因主要是建設(shè)完工后地下水位下降,在路基下的地基施工階段地基土的含水量處于飽和狀態(tài),由于近年氣候干燥,降雨量偏低,邊溝水分蒸發(fā)快,但是,路邊坡2 m 以內(nèi)由于護坡保護水蒸發(fā)較少,在路基高填土自重和重載車的作用下,2 m 以外部分地基產(chǎn)生不均勻沉降路基發(fā)生滑動,將路面拉裂,出現(xiàn)道路縱向裂縫。

2 　裂縫形成后對道路的危害

　　道路出現(xiàn)橫向裂縫要及時治理,否則灌進雨雪水凍融后,對道路的破壞將非常嚴重。進水后道路病害破壞的發(fā)展一般可分為三個階段。第一階段,初期表現(xiàn)為裂縫部位鼓脹,沿裂縫逐漸形成微量凍融松散灰土粉化,材料密度降低,將面層材料拱起,出現(xiàn)脊背現(xiàn)象;第二階段為沿裂縫灌入雨雪水,存于水泥碎石與瀝青路面的結(jié)合層之間,由于行車碾壓推擠摩擦作用,將水泥和微粒材料同雨雪水唧出。

　　如遇連陰雨天氣水泥碎石層以上灌入的雨雪水使路面出現(xiàn)嚴重推擠,將瀝青粒料和水泥碎石粒料磨成漿狀物唧出,發(fā)生唧漿病害。經(jīng)過兩到三年的裂縫開閉,縫口瀝青混凝土在凍融和行車的作用下密度降低,但進入冬季,一般從路面上看不見裂縫。第三階段為形成病害后,由于一年四季在雨雪水作用下長期出現(xiàn)唧漿,路面出現(xiàn)坑凹,甚至出現(xiàn)搓板路,隨時間的推移,將導致龜裂病害的發(fā)生。嚴重時路面粒料被行車推擠帶走,出現(xiàn)路表面開裂性坑槽。

　　道路縱向裂縫如治理不及時,長時間雨雪水的灌入,2 m 以外部分滑動加快,行車道在重載車的作用下,在3～4 m 部位出現(xiàn)第二道裂縫,這時第一道與第二道裂縫之間形成一個板塊,這一板塊開始下沉,出現(xiàn)順行車道區(qū)一個U 型路面帶,嚴重時路面發(fā)生條塊形碎裂,對行車的影響非常大。

　　這些病害如得不到及時治理,對社會車輛形成一種潛在的危害,也極大地縮短道路的服務壽命。設(shè)計服務15 年的高速公路,可能使用幾年就將需要大修,給國家造成極大的經(jīng)濟損失。

3 　道路裂縫病害的預防及治理

　　道路出現(xiàn)裂縫是目前所采用的基層結(jié)構(gòu)形式(強基薄面) 和選用材料,以及北方氣候的影響的結(jié)果,但是出現(xiàn)裂縫就要及時有效的治理,并防止其發(fā)展到路面龜裂,出現(xiàn)坑槽以及碎裂等嚴重病害。治理的目的主要是防止雨雪水灌入縫內(nèi),將裂縫封住,通常叫做灌縫。治理的方法過去一直延用40～70 # 熱瀝青灌縫,近年來也有不少單位用乳化瀝青灌縫,由于灌縫材料是液體材料,可灌至裂縫深處,乳化瀝青灌入后經(jīng)過破乳、水分蒸發(fā)后,原灌滿的裂縫又出現(xiàn)一定空隙,經(jīng)過6～10 次反復灌注直至灌滿。

　　2001 年國內(nèi)從新加坡引進一種新型的灌縫材料—高彈密封膏,這種材料為半流體狀,用自制的一種灌注壓力設(shè)備施工,不需動力,三個人手動加壓即可,工作原理近似于房建工程粉刷用的噴漿機。一般灌注1～2 遍即可達到灌深15～20 cm 堵塞裂縫的目的。

　　2001 年在霸州界內(nèi)50 km路面,用乳化瀝青灌注不理想,后全部用這種材料灌縫,效果十分明顯,凡是去年用這種材料處理的裂縫今年沒有發(fā)現(xiàn)道路因裂縫發(fā)生的病害。縱向裂縫如比較嚴重,還需對地基進行旋噴、粉噴處理,控制其不均勻沉降后再行灌縫。