防止路面裂縫的施工技術(shù)

[關(guān)鍵詞]：路面裂縫 防治 技術(shù) 

　　目前通常認(rèn)為裂縫是瀝青路面的主要缺陷之一。這是因?yàn)槌跗诋a(chǎn)生的裂縫對瀝青路面的使用性能雖無明顯影響，但隨著表面雨（雪）水的侵入，導(dǎo)致裂縫處的路面結(jié)構(gòu)層甚至附近的土基含水量加大，造成路面強(qiáng)度降低，在重行車荷載反復(fù)作用下，使路面產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞，縮短了道路的使用壽命。 

　　1.裂縫類別及產(chǎn)生原因分析 

　　1.l 半剛性基層裂縫 

　　半剛性材料的收縮性包括兩個(gè)方面，一是由于水分減少而產(chǎn)生的干縮，二是由于溫度降低而產(chǎn)生的溫度收縮。 

　　半剛性基層一般在高溫季節(jié)修建，成型初期內(nèi)部含水量相對較大，且尚未被瀝青面層封閉，基層內(nèi)部水分必然要蒸發(fā)，從而發(fā)生由表及里的干燥收縮。同時(shí)，環(huán)境溫度也存在晝夜溫度差，因此初期的半剛性基層將同時(shí)受到干縮和溫縮作用。受環(huán)境氣溫影響，半剛性基層內(nèi)部的溫度變化和溫差會產(chǎn)生溫度應(yīng)力，在冷的季節(jié)，半剛性基層的表面溫度低，基層頂部會產(chǎn)生的拉應(yīng)力，在溫暖的春季，半剛性基層底部的溫度低（特別是在薄瀝青面層的情況下），在基層的底部可能產(chǎn)生溫度拉應(yīng)力，同時(shí)與行車荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力相結(jié)合，會促使基層底部開裂。 

　　1.2 瀝青混凝土路面裂縫 

　　從瀝青路面的開裂的主要原因分析，裂縫可分為兩類，即荷載型裂縫和非荷載型裂縫。 

　　1.2.1 荷載型裂縫 

　　在行車荷載的作用下，半剛性基層的底部要產(chǎn)生拉應(yīng)力，若此拉應(yīng)力超基層材料本身的抗拉強(qiáng)度，則半剛性基層的底部就產(chǎn)生開裂，隨即擴(kuò)展到基層上部，并使路面面層也發(fā)生開裂破壞。由荷載產(chǎn)生的裂縫反映在面層上往往不是單獨(dú)、稀疏或較有規(guī)則的裂縫，而是稠 

　　密的，有時(shí)為互相聯(lián)系的裂縫，甚至發(fā)展成網(wǎng)狀，嚴(yán)重時(shí)伴隨著表面形變，如沉陷等，這類裂縫是穩(wěn)定土基層破壞的標(biāo)志。 

　　1.2.2 非荷載裂縫 

　　非荷載裂縫主要是溫度裂縫，一種是低溫收縮裂縫，一是溫度疲勞裂縫，主要表現(xiàn)形式是橫裂，也有大塊狀裂縫和縱向裂縫。此類裂縫共同特點(diǎn)是，縫上端開口寬，沿深度向下很快變窄。 

　　1.3 反射裂縫 

　　在已出現(xiàn)裂縫的老瀝青路面上加鋪瀝青面層后，下層路面裂縫在相同的位置上引起新鋪瀝青面層開裂，形成反射裂縫。 

　　2.路面裂縫防治技術(shù) 

　　2.1 基層施工裂縫防治技術(shù) 

　�。�1）上下基層的設(shè)計(jì)強(qiáng)度控制在3.4～4.0 Mpa�？紤]離散性，施工中7d強(qiáng)度應(yīng)在3.2～4.5 Mpa及3.6～5.8 MPa之間，保持了良好的結(jié)構(gòu)層間模量對應(yīng)關(guān)系。 

　�。�2）控制0.5以下的細(xì)粒料用量，減少縮裂。 

　　（3）控制拌合料含水量、水泥用量，保持混合料均勻性。. 

　�。�4）及時(shí)碾壓成型，嚴(yán)格控制延遲時(shí)間。 

　　（5）嚴(yán)格按所研究的工藝施作接縫處理，避免局部質(zhì)量隱患或不協(xié)調(diào)的不均勻變形產(chǎn)生裂縫。 

　　2.2 瀝青面層施工裂縫防治技術(shù) 

　�。�1）找平層、下面層宜采用AH-70含臘量低，溫度敏感性低的進(jìn)口瀝青，中、上面層瀝青采用MAC等改性瀝青，提高高溫穩(wěn)定性能和抗水損害能力。 

　　（2）確保原材料質(zhì)量穩(wěn)定，嚴(yán)格配合比設(shè)計(jì)程序，為控制施工提供數(shù)據(jù)依據(jù)。 

　�。�3）中面層配合比設(shè)計(jì)應(yīng)改良集料級配，控制室內(nèi)制件及壓實(shí)空隙率，提高高溫穩(wěn)定性能。通過添加生石灰粉提高上面層瀝青混合料親和能力，從而改善瀝青面層結(jié)構(gòu)抗低溫、抗變形、抗開裂的能力。 

　　2.3 反射裂縫防治技術(shù) 

　　以往老路面裂縫處理方案多為挖除局部路面后，重新鋪筑面層，這雖然使裂縫位置處的缺陷得到一定的改善，但往往處理工作量較大，工期較長，又容易產(chǎn)生新舊路面層接合部的處理缺陷。實(shí)踐證明，采用老路面灌縫處理，并加鋪玻纖網(wǎng)的處理方案，既能防止路面反射裂縫產(chǎn)生，又能大大減少工作量，縮短工期。 

　　2.3.1 瀝青面層灌縫技術(shù) 

　�。�1）工作原理：通過對路面裂縫的密封，路表的透水不會再流人下面路面結(jié)構(gòu)及路基，這樣就大大降低了水損害的程度，相對地提高了路基的基層材料的承載能力，從而保證了路面的整體穩(wěn)定性和耐久性。 

　�。�2）灌縫膠施工工藝 

　�、倭芽p調(diào)查：在對舊路面裂縫做任何處理之前，必須以公里為單位對裂縫位置、長度、寬度列表登記，并確定不同裂縫的開鑿寬度，初步計(jì)算密封膠用量。 

　　②裂縫標(biāo)記：在拉毛完成的路段上，找出裂縫位置，沿裂縫走向用粉筆劃出折線。 

　　③開槽：當(dāng)裂縫寬度小于5mm時(shí)，用鋸縫機(jī)鋸縫，深度不小于1.0cm，當(dāng)裂縫寬度大于5cm，用裂縫開槽時(shí)成縫，寬度與深度為1：1。如果裂縫數(shù)量較少時(shí)，也可采用人工鑿除的方式，寬度與深度的要求與機(jī)械開槽的要求一致。 

　　2.3.2 玻纖網(wǎng)防治裂縫的技術(shù) 

　　（1）玻纖網(wǎng)作用機(jī)理：利用玻纖網(wǎng)與路面結(jié)構(gòu)層的界面特性，在基層頂面和罩面層、面層與基層之間、面層各結(jié)構(gòu)層之間鋪設(shè)玻纖網(wǎng)，利用玻纖網(wǎng)的張拉作用、筋材與結(jié)構(gòu)層間的摩擦作用和裂縫在瀝青面層中擴(kuò)展時(shí)筋材的聯(lián)結(jié)作用，可以減弱結(jié)構(gòu)層下部裂縫處應(yīng)力集中程度，降低裂縫向上擴(kuò)展的速度，從而達(dá)到控制反射裂縫形成的目的。 

　�。�2）瀝青路面中玻纖網(wǎng)的作用 

　�、偬岣呖蛊�勞開裂。玻纖格柵在瀝青路面中應(yīng)用，能夠合理分散壓應(yīng)力和拉應(yīng)力，減少應(yīng)力突變時(shí)對瀝青路面的破壞。 

　　②提高耐高溫抗車轍能力。使用玻纖格柵，在集料的嵌辭作用下，起到一定骨架和加筋作用，限制混合料的蠕動(dòng)，增強(qiáng)了橫向約束力，防止面層的推移，從而提高抗車轍能力。 

　　③抗低溫縮裂。布設(shè)玻纖格柵，可提高路基橫向拉伸強(qiáng)度，使瀝青混合料的拉伸強(qiáng)度大大提高，可以抵抗住較大的拉應(yīng)力不致發(fā)生破壞。 

　　（3）玻纖網(wǎng)的施工工藝 

　�、賹︿佋O(shè)玻纖網(wǎng)的工作面進(jìn)行毛面處理，并清掃干凈。對局部坑洞、錯(cuò)臺不平整的段落應(yīng)進(jìn)行整平處理。 

　�、趶埨�玻纖網(wǎng)：玻纖網(wǎng)鋪筑時(shí)，應(yīng)先將一端用固定器固定，然后用機(jī)械或人力拉緊，張拉伸長率宜為1.0%～1.5%，并用固定器固定另一端。固定器包括固定釘和固定鐵皮，固定釘釘長8cm～10cm，固定鐵皮可用厚1cm，3 cm×3cm的鐵皮條。 

　　③搭接與固定：玻纖網(wǎng)橫向?qū)挾葢?yīng)為10～15cm，并根據(jù)攤鋪方向，將后一端壓在前一端之下�？v向搭接10～20cm，搭接處應(yīng)采用固定器固定�？v向固定間距不應(yīng)超過1.5m。主受力方向應(yīng)與裂縫垂直。 

　　3.應(yīng)用實(shí)例 

　　國道104線德州北段原瀝青路面結(jié)構(gòu)為石灰土或二灰土底基層（16cm）+二灰穩(wěn)定碎石基層（18cm）+粗粒式瀝青碎石（6cm）+中粒式瀝青混凝土（4cm）。路面裂縫包括了縱裂、橫裂以及龜裂，絕大多數(shù)為橫向的有規(guī)律的裂縫，這種裂縫間隔大多為25～50m，近35%的已貫通整個(gè)橫斷面，裂縫的寬度為0.3～0.8cm居多。每公里30～43處不等，0.8～1.0cm寬裂縫占5%左右，1.2～1.5cm只有3條。 

　　采用老路面灌縫并加鋪玻纖網(wǎng)方案進(jìn)行處理后，對玻纖網(wǎng)的布設(shè)位置進(jìn)行取芯，通過芯樣觀察，拓寬路面部分水泥穩(wěn)定碎石與老路面油層之間的施工縫明顯。人工將樣芯分離后，可發(fā)現(xiàn)乳化瀝青在層間具有一定的粘結(jié)作用，部分瀝青混合料粒料已穿過玻纖網(wǎng)絡(luò)與基層或老油層形成粘結(jié)，玻纖網(wǎng)相對固定粒料的作用已得到發(fā)揮。該工程通車一年后調(diào)查，沒有發(fā)現(xiàn)縱橫向裂縫產(chǎn)生，證明老路面灌縫并加鋪玻纖網(wǎng)工藝是完全可行的。