劉志強(qiáng)

（湖北省長(zhǎng)陽(yáng)縣公路局 長(zhǎng)陽(yáng) 443500）

半剛性基層瀝青混凝土路面由于具有表面平整、行車舒適、耐磨、噪聲小、施工周期短、養(yǎng)護(hù)維修簡(jiǎn)捷等特點(diǎn)，被越來越多地應(yīng)用到高等級(jí)公路建設(shè)中，但是瀝青混凝土路面的裂縫問題一直困擾著養(yǎng)護(hù)、施工人員。近幾年，隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，車輛的行駛速度愈來愈快，車輛對(duì)路面行駛條件要求也愈來愈高。因此，對(duì)瀝青混凝土路面裂縫的預(yù)防與處理，是保證行車質(zhì)量、延長(zhǎng)道路使用壽命的關(guān)鍵。

滬渝高速公路長(zhǎng)陽(yáng)龍舟坪連接線工程位于滬渝高速公路白氏坪收費(fèi)站至長(zhǎng)陽(yáng)縣城龍舟坪鎮(zhèn)之間，是長(zhǎng)陽(yáng)縣最重要的客貨出口通道。該路設(shè)計(jì)等級(jí)為山縱一級(jí)，設(shè)計(jì)荷載汽－20，掛－100，設(shè)計(jì)行車速度80km／h，路面寬度20m，路面結(jié)構(gòu)為10 cm級(jí)配碎石墊層＋20cm 4%水穩(wěn)碎石下基層＋20cm 5%水穩(wěn)碎石上基層＋6cm AC－20下面層＋4cm AC－13上面層。由于該路是長(zhǎng)陽(yáng)縣的進(jìn)出口通道，是一條景觀大道，更是長(zhǎng)陽(yáng)縣的門面工程，因此，做好該路的質(zhì)量管理工作特別是路面裂縫的預(yù)防與處治是一項(xiàng)非常重要的任務(wù)。

1 裂縫成因

（1）荷載裂縫。它是由行車荷載直接作用產(chǎn)生的裂縫。在車輪荷載作用下，半剛性基層的底部產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于半剛性基層的抗拉強(qiáng)度時(shí)，半剛性基層的底部就會(huì)很快開裂。在行車荷載的反復(fù)作用下，底部的裂縫會(huì)逐漸擴(kuò)展到上部，使瀝青混凝土路面產(chǎn)生開裂破壞。這里有兩種情況：①超限車輛引起的荷載裂縫。由于其軸載遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載，因此對(duì)基層產(chǎn)生的拉應(yīng)力遠(yuǎn)大于基層的抗拉強(qiáng)度，造成基層脆性開裂，并很快貫通整個(gè)基層，向上反射到面層形成反射裂縫；②在標(biāo)準(zhǔn)軸載以內(nèi)荷載的反復(fù)作用下，基層底面疲勞應(yīng)力大于基層的容許疲勞應(yīng)力時(shí)產(chǎn)生的慢性裂縫。

（2）非荷載裂縫［1］。它包括結(jié)構(gòu)性裂縫、溫干縮裂縫。由于受施工條件限制，半剛性基層在施工中不可避免地出現(xiàn)縱橫向施工縫，縫之間缺乏有效連接，不能傳遞彎矩和剪力，在行車荷載作用時(shí)，裂縫張開，并隨著行車荷載的反復(fù)作用，裂縫向上擴(kuò)展到面層頂部，形成結(jié)構(gòu)性裂縫。瀝青面層在遭受冬季極冷氣溫或溫度反復(fù)變化時(shí)，由于表面和底面存在較大溫差，表面產(chǎn)生收縮應(yīng)力，當(dāng)其超過面層的極限拉應(yīng)力或疲勞應(yīng)力時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生溫縮裂縫。半剛性基層的各種材料在加水拌和壓實(shí)后，由于水分蒸發(fā)和混合料內(nèi)部發(fā)生水化作用，其含水量不斷減少，在不斷失水的過程中，半剛性基層內(nèi)部產(chǎn)生收縮應(yīng)變，由于道路橫向約束較小，體積收縮應(yīng)變而產(chǎn)生干縮裂縫。

（3）綜合裂縫［2］。它是由水、荷載和非荷載因素的不同組合而產(chǎn)生并擴(kuò)展的裂縫。事實(shí)上，水對(duì)裂縫的產(chǎn)生雖不起直接作用，但對(duì)裂縫的發(fā)展卻起著非常重要的催化作用。由于水的侵蝕作用，瀝青與集料之間的粘性降低，抗拉強(qiáng)度明顯下降，滲入到基層頂面的水分還削弱了基層與面層之間的有效連接，對(duì)基層有軟化作用。在以上各因素的不同組合下，裂縫不斷變寬，產(chǎn)生支縫，裂縫斷面處出現(xiàn)松散現(xiàn)象，并進(jìn)一步形成網(wǎng)裂或龜網(wǎng)裂，直致喪失路面使用功能。

2 裂縫預(yù)防

（1）深化設(shè)計(jì)。在瀝青路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)時(shí)，建設(shè)方除認(rèn)真做好交通量調(diào)查和遠(yuǎn)景交通量預(yù)測(cè)之外，還充分考慮了事實(shí)上的超限運(yùn)輸對(duì)路面結(jié)構(gòu)的影響系數(shù)，為路面的強(qiáng)度設(shè)計(jì)提供了重要的依據(jù)。路面結(jié)構(gòu)采用級(jí)配碎石墊層加雙基層加雙面層，基層選用干縮性和溫縮性低的石灰石碎石，水泥選用低標(biāo)號(hào)的水泥。面層料石要求質(zhì)地堅(jiān)硬、棱角性強(qiáng)，扁平和細(xì)長(zhǎng)顆粒含量低，集料中細(xì)集料比例應(yīng)盡量降低，其級(jí)配應(yīng)為骨架密實(shí)性結(jié)構(gòu)［3］。下面層采用重交70號(hào)瀝青，上面層采用改性瀝青和玄武石，增強(qiáng)耐磨性和溫度穩(wěn)定性。

（2）規(guī)范施工。控制基層料石級(jí)配，確保基層表面粗糙，增強(qiáng)與面層的連接性能。嚴(yán)格控制基層施工時(shí)的含水量和水泥用量。基層施工結(jié)束后，馬上噴灑乳化瀝青，并撒鋪3～8mm石屑，做好下封層，保護(hù)基層中的水分不致迅速失去。下封層施工完后，在一周內(nèi)完成瀝青下面層鋪筑，有效減少了基層因暴曬失水過快或晝夜溫差引起的溫干縮裂縫。嚴(yán)格瀝青與集料的進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)，嚴(yán)格控制集料級(jí)配和油石比，保證適宜的出廠、攤鋪、碾壓溫度，保證供料和施工的連續(xù)性；認(rèn)真做好各施工接縫處理。瀝青混合料從加工到運(yùn)輸、攤鋪碾壓過程中應(yīng)采取措施，防止離析發(fā)生。特別注重透層和粘層的施工質(zhì)量，確保各層有效連接，整體受力。

（3）精細(xì)管養(yǎng)。全面貫徹預(yù)防性養(yǎng)護(hù)［4］，發(fā)現(xiàn)裂縫抓緊處理，減緩了裂縫的發(fā)展速度。及時(shí)清除路面積水，確保邊溝排水順暢。隨時(shí)清掃路面雜物，減少車輛剎車使用頻率。加強(qiáng)超限運(yùn)輸管理，減少特大荷載對(duì)路面帶來的破壞性影響。

3 裂縫處治

（1）針對(duì)裂縫的不同情況，采取相應(yīng)的處理措施。對(duì)于寬度在1～5mm輕微的縱向或橫向、規(guī)則和不規(guī)則的裂縫直接灌縫，與路表齊平；寬度在5～15mm的裂縫，邊緣有大量松動(dòng)，啃邊及支縫，不宜作開槽時(shí)，采用直接灌縫貼封處治；寬度在5～15mm的裂縫，路面瀝青混合料空隙率低，密實(shí)度較高，且裂縫邊緣無支縫，可按寬、深度比為1∶1的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開槽灌縫處理；寬度在5～15 mm的裂縫，路面瀝青混合空隙率低，密實(shí)度較高，且裂縫邊緣有支縫，可按寬、深度比為1∶1.5的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開槽灌縫處理，同時(shí)要沿主縫兩邊貼封，以封閉較小的毛細(xì)縫；寬度大于15mm以上的裂縫，按寬、深度比為1∶2的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開槽灌縫處理，且用混合石屑嵌縫后再灌注密封膠，同時(shí)做貼封處理；對(duì)于局部輕微的網(wǎng)裂，只做貼封處理。

（2）對(duì)于不規(guī)則裂縫，開槽機(jī)沿裂縫正中位置運(yùn)行，目的是除去原裂縫側(cè)壁老化及破損的材料，形成一個(gè)新的層面，以利于密封膠與原路面的結(jié)合。采用清縫機(jī)沿槽口走向進(jìn)行刷縫處理，特殊槽口進(jìn)行人工鋼刷來加強(qiáng)。然后用吹風(fēng)機(jī)對(duì)槽口及周圍進(jìn)行高壓吹風(fēng)除塵。目的是清潔槽口，提高密封膠與槽壁的粘結(jié)力。采用空氣加熱槍對(duì)槽口進(jìn)行加熱，目的是對(duì)槽口進(jìn)行干燥處理，防止槽壁周圍存留水分。采用道路密封膠經(jīng)專用灌縫機(jī)加熱至所要求的溫度后，注入槽內(nèi)封閉裂縫并使膠隨溫度變化有一定的脹縮空間，對(duì)于20～50 mm的裂縫要加入混合石料嵌縫后再進(jìn)行灌注。剛灌注完的槽縫不能立即開放交通，等密封膠充分冷卻后方可放行，一般在10～20min。根據(jù)情況和要求可以在開放交通前在裂縫表面撒薄薄一層石屑，以改善外觀和行車性能。

該項(xiàng)目自2008年建成以來，裂縫發(fā)展十分緩慢。這主要是做好了以下方面的工作：①在第一時(shí)間對(duì)結(jié)構(gòu)性裂縫進(jìn)行了灌封，阻止了其進(jìn)一步發(fā)展；②由于溫干縮裂縫在設(shè)計(jì)和施工階段已得到較好控制，出現(xiàn)數(shù)量較少；③嚴(yán)格超載運(yùn)輸管理，有效防止了基層的脆性破壞；④路面養(yǎng)護(hù)及時(shí)，路面推擠和表層滲水現(xiàn)象不明顯。運(yùn)行5年來，整個(gè)路面一直處于良好的使用狀態(tài)。

4 結(jié)語(yǔ)

瀝青混凝土路面裂縫雖不能完全避免，但正確認(rèn)識(shí)其產(chǎn)生原因和發(fā)展規(guī)律，從設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)上全面考慮，注重源頭控制與預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，裂縫對(duì)路面的影響程度是可以有效控制的。建議各有關(guān)部門高度重視瀝青路面裂縫的預(yù)防與處治工作，努力探索裂縫防治的新思路、新方法，讓瀝青路面的優(yōu)異性能得到更好的發(fā)揮。

［1］楊成忠.瀝青混凝土路面非荷載性裂縫形成機(jī)理研究［J］.四川建筑科學(xué)研究，2006（3）：82－84.

［2］鎖利軍，王秉綱，鄭傳超.多孔混凝土基層縮縫處瀝青面層溫度應(yīng)力分析［J］.武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)：交通科學(xué)與工程版，2011（3）：480－483.

［3］鄧學(xué)均.路基路面工程［M］.北京：人民交通出版社，2003.

［4］支喜蘭，王威娜，張 超，等.高速公路瀝青混凝土路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)對(duì)策研究［J］.公路，2009（2）：170－175.