(廣東交科檢測(cè)有限公司，廣東 廣州 510420)

0 引言

瀝青路面開裂是公路行業(yè)一直存在且沒有得到很好解決的問題之一，反射裂縫尤為突出。瀝青路面出現(xiàn)反射裂縫后，若不及時(shí)封縫或裂縫修補(bǔ)后二次損壞率高，雨水便會(huì)進(jìn)入路面內(nèi)部，在動(dòng)水壓力的作用下，路面的使用性能將急劇下降，次生病害也會(huì)逐步出現(xiàn)。因此，開展反射裂縫處治措施的失效因素及效果對(duì)比分析，對(duì)于提高反射裂縫修補(bǔ)后的養(yǎng)護(hù)效果有極大的意義。

郭賀賀等[1]通過(guò)深入分析水泥板的接縫構(gòu)造，結(jié)合有限元計(jì)算分析，提出了相應(yīng)加固處治方法；黃慧等[2]分析了不同路面厚度下,溫度、應(yīng)力場(chǎng)對(duì)裂縫擴(kuò)展的影響，通過(guò)應(yīng)力強(qiáng)度因子來(lái)分析裂縫開裂的概率；胡海彥等[3]借助有限元計(jì)算方法，分析了基層、土基模量和層間粘結(jié)狀態(tài)等影響因素對(duì)抗反射裂縫措施的影響程度；周娟蘭等[4]利用FRANC2D對(duì)在荷載和溫度耦合作用下反射裂縫的擴(kuò)展路徑進(jìn)行分析，得到了應(yīng)力吸收層的抗裂機(jī)理。

綜上所述，現(xiàn)有研究主要集中于瀝青路面設(shè)計(jì)階段的裂縫反射行為，并對(duì)不同因素的影響程度進(jìn)行了對(duì)比分析。然而，在影響反射裂縫處治效果的因素和不同裂縫修補(bǔ)措施的有效性對(duì)比方面，卻少有研究。

本文依托汕梅高速公路瀝青路面裂縫處治專項(xiàng)工程，對(duì)開槽+灌縫+貼4 cm壓縫帶、灌縫+貼6 cm壓縫帶、直接貼4 cm壓縫帶、12 cm魁封帶+CAP+砂4種不同的反射裂縫處治措施的效果進(jìn)行跟蹤觀測(cè)，為反射裂縫的處治提供參考和借鑒。

1 工程概況

汕梅高速公路原路面結(jié)構(gòu)型式主要為水泥混凝土路面，全長(zhǎng)55 km。在重交通荷載的作用下，水泥路面破損較多，行車舒適性較差。為了提高行車舒適性，于2011年10月至2014年12月，對(duì)原水泥路面進(jìn)行了加鋪瀝青混凝土改造，其中一般路基段路面結(jié)構(gòu)為7 cm改性瀝青混凝土GAC-20，橋梁段為6 cm改性瀝青混凝土GAC-20。加鋪后的汕梅高速公路主要為白加黑結(jié)構(gòu)型式，但也存在部分半剛性基層路面結(jié)構(gòu)型式。

加鋪后，在重交通荷載作用下，加鋪路面出現(xiàn)不同程度的裂縫反射情況，管養(yǎng)單位于2014年4月至2015年10月對(duì)瀝青路面裂縫采用開槽+灌縫+貼4 cm壓縫帶、灌縫+貼6 cm壓縫帶、直接貼4 cm壓縫帶、12 cm魁封帶+CAP+砂4種不同處治措施進(jìn)行專項(xiàng)處治。上述4種措施在下文中分別簡(jiǎn)稱為措施1、措施2、措施3、措施4。

為了分析反射裂縫處治措施失效的影響因素及評(píng)價(jià)不同處治措施的處治效果，于2016年4月至2016年5月間對(duì)反射裂縫處治后的使用情況進(jìn)行了跟蹤觀測(cè)。

2 交通量統(tǒng)計(jì)分析

根據(jù)統(tǒng)計(jì)得到的斷面交通量結(jié)果，參照《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D50—2006)3.1.8中的規(guī)定，分析得到：S12高速公路畬江—徑義、徑義—附城段為重交通等級(jí)，G78高速連汕汾—泰山、月浦—沙溪、沙溪—登崗、登崗—云路、云路—埔田、連接汕梅—連接揭普及汕梅尾—連接汕揭段為輕交通等級(jí)，其他各路段皆為中等交通等級(jí)。

3 影響因素分析

對(duì)4種反射裂縫處治措施的處治效果進(jìn)行跟蹤觀測(cè)，對(duì)比分析不同路段、不同路面結(jié)構(gòu)型式、不同荷載等級(jí)下不同處治措施的處治效果，進(jìn)而分析反射裂縫處治措施的失效因素。

通過(guò)二次損壞率來(lái)描述反射裂縫處治后的使用情況，反射裂縫修補(bǔ)后的二次損壞率按下式計(jì)算：

100%

式中:裂縫脫粘、凹陷、塌裂、崩邊、裂縫開裂、卷走均記為二次損壞，裂縫損壞數(shù)量按條計(jì)；裂縫總量即為修補(bǔ)的反射裂縫的總條數(shù)，按條計(jì)。

結(jié)合項(xiàng)目的特色，本文重點(diǎn)考慮坡度、路面結(jié)構(gòu)型式、荷載等級(jí)對(duì)裂縫處治后二次損壞的影響，同時(shí)，根據(jù)二次損壞率對(duì)4種不同處治措施進(jìn)行評(píng)價(jià)，以得到處治效果的優(yōu)劣。

3.1 坡度的影響

在跟蹤觀測(cè)過(guò)程中，記錄不同路段的縱斷面線形，分別表述為上坡、下坡、平緩路段。通過(guò)對(duì)汕梅高速公路全路段的跟蹤數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理分析，獲取不同裂縫處治措施下,上坡、下坡、平緩路段裂縫處治后的二次損壞率。選擇同一路段可排除交通量、結(jié)構(gòu)型式的干擾，以進(jìn)行坡度單因素對(duì)二次損壞行為的影響，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表1所示。

由表1可得，從坡度對(duì)二次損壞的角度分析，對(duì)比各裂縫處置措施下上坡、下坡和平緩路段的二次損壞率，可以得到上坡和下坡路段的二次損壞率大于平緩路段的，表明坡度對(duì)于修補(bǔ)后裂縫的二次損壞有較大影響；對(duì)比上坡和下坡路段的二次損壞率，上坡大于下坡的有2組，下坡大于上坡的有3組，但二次損壞率數(shù)值相差不大，表明上坡和下坡路段裂縫修補(bǔ)后的二次損壞率無(wú)顯著差異。

表1 相同路段及處治措施下不同坡度的二次損壞率路段樁號(hào)處治措施路面縱斷面線形裂縫損壞數(shù)量/條裂縫完好數(shù)量/條二次損壞率/%AK108+000～AK111+000 措施1上坡31715.00下坡41323.53AK100+000～AK101+000 措施4上坡82623.53下坡225628.21BK100+000～BK101+000 措施4上坡313844.93下坡172837.78BK52+000～BK55+000 措施1下坡137814.29平緩61583.66BK79+000～BK80+000 措施2下坡8188.89平緩18869.23上坡59395.16BK102+000～BK105+000 措施4下坡150100平緩31196.88BK106+000～BK108+000 措施2下坡14287.50平緩1150.00BK106+000～BK108+000 措施1下坡221068.75平緩2340.00上坡51886.44BK108+000～BK111+000 措施4下坡661284.62平緩3633.33

3.2 路面結(jié)構(gòu)型式的影響

對(duì)比分析采用措施1處治7個(gè)月后的半剛性基層瀝青路面與白加黑瀝青路面的二次損壞率，如表2所示。其中，路段AK40+000～AK43+000、BK52+000～BK55+000、BK106+000～BK111+000段均為輕交通等級(jí)。

由表2可知，在交通荷載、處治措施相同的情況下，半剛性基層瀝青路面修補(bǔ)后裂縫的二次損壞率明顯小于白加黑瀝青路面的。

表2 措施1及輕交通等級(jí)下的不同結(jié)構(gòu)型式的二次損壞率對(duì)比結(jié)構(gòu)型式檢測(cè)路段樁號(hào)路面縱斷面線形裂縫損壞數(shù)量/條裂縫完好數(shù)量/條二次損壞率/%上坡0670AK40+000～AK43+000 下坡0180平緩85313.11半剛性基層瀝青路面BK52+000～下坡137814.29BK55+000 平緩61583.66BK106+000～BK108+000 下坡14287.50平緩1150.00白加黑瀝青路面上坡294738.16BK108+000～BK111+000 下坡343549.28平緩13765.00

3.3 交通荷載的影響

對(duì)比分析采用措施4處治且時(shí)間接近的白加黑瀝青路面在不同交通等級(jí)下的二次破壞率，如表3所示。

表3 措施4及不同交通等級(jí)下的白加黑路段二次損壞率對(duì)比交通等級(jí)路段路面縱斷面線形裂縫損壞數(shù)量/條裂縫完好數(shù)量/條二次損壞率/%上坡2820.00輕BK43+000～BK46+000 下坡2918.18平緩84515.09中 AK99+800～AK102+000 上坡161453.33上坡51886.44重BK108+000～BK111+000 下坡661284.62平緩3633.33

由表3可知，處治措施相同、路面結(jié)構(gòu)型式相同的情況下，輕、中、重交通荷載等級(jí)對(duì)應(yīng)的上坡路段裂縫修補(bǔ)后的二次損壞率分別為20%、53.33%、86.44%，可見交通荷載等級(jí)越高，二次損壞率越大。

3.4 不同措施之間的比較

同一路段，路面結(jié)構(gòu)型式相同，交通量相同,對(duì)比分析同一路段采用3種不同裂縫處治措施的二次損壞率。白加黑路段3種不同處治措施的處治效果如表4所示;半剛性基層瀝青路面2種不同處治措施的處治效果如表5所示。

由表4可知，對(duì)于同一段白加黑瀝青路面，在路面結(jié)構(gòu)型式、交通量相同的條件下，修補(bǔ)后的運(yùn)營(yíng)時(shí)間均為7個(gè)月的措施1的二次損壞率小于措施2的；措施4修補(bǔ)后的運(yùn)營(yíng)時(shí)間為19個(gè)月，大于措施1修補(bǔ)后的運(yùn)營(yíng)時(shí)間(7個(gè)月)，而二次損壞率還要小，表明措施4的裂縫處治效果優(yōu)于措施1的。因此，可以得到裂縫修補(bǔ)效果的優(yōu)劣排序?yàn)?措施4>措施1>措施2。

表4 白加黑路段3種措施處治效果對(duì)比路段修補(bǔ)后的運(yùn)營(yíng)時(shí)間/月措施路面縱斷面線形裂縫二次損壞數(shù)量/條裂縫完好數(shù)量/條二次損壞率/%7措施2下坡14287.50平緩1150.00BK106+000～BK108+000 7措施1下坡221068.75 平緩2340.0019措施4下坡311567.39

表5 半剛性基層瀝青路面2種措施處治效果對(duì)比路段修補(bǔ)后的運(yùn)營(yíng)時(shí)間/月措施路面縱斷面線形裂縫二次損壞數(shù)量/條裂縫完好數(shù)量/條二次損壞率/%BK43+000～BK52+000 7措施3平緩117612.647措施2平緩61583.66

由表5可得，對(duì)于半剛性基層瀝青路面，在路面結(jié)構(gòu)型式、交通量相同的條件下，修補(bǔ)時(shí)間均為7個(gè)月的措施2的二次損壞率小于措施3的，表明措施2的裂縫處治效果優(yōu)于措施3的。

綜合以上分析可得，裂縫修補(bǔ)效果的優(yōu)劣排序?yàn)?措施4>措施1>措施2>措施3。

4 結(jié)論

本文依托汕梅高速公路瀝青路面裂縫處治專項(xiàng)工程，對(duì)開槽+灌縫+貼4 cm壓縫帶、灌縫+貼6 cm壓縫帶、直接貼4 cm壓縫帶、12 cm魁封帶+CAP+砂4種不同的反射裂縫處治措施進(jìn)行跟蹤觀測(cè)，通過(guò)對(duì)不同路段、不同路面結(jié)構(gòu)型式、不同荷載等級(jí)、不同處治措施的處治效果進(jìn)行對(duì)比分析，得到如下結(jié)論：

1) 上坡、下坡路段修補(bǔ)后裂縫的二次損壞率高于平緩路段的，但上坡與下坡路段卻無(wú)明顯差

異。

2) 白加黑路段修補(bǔ)后裂縫的二次損壞率明顯高于半剛性基層瀝青路面的。

3) 荷載等級(jí)對(duì)修補(bǔ)后裂縫的二次損壞率有很大影響，荷載等級(jí)越高，二次損壞率越大。

4) 按處治后效果的優(yōu)劣排序?yàn)椋?(12 cm魁封帶+CAP+砂)>(開槽+灌縫+貼4 cm壓縫帶)>(灌縫+貼6 cm壓縫帶)>直接貼4 cm壓縫帶。