在公路建設中,我國絕大部分公路都采用瀝青混凝土路面。瀝青混凝土路面具有良好的力學性能和較好的耐久性及行車舒適性,適合于各種車輛的通行,并具有堅實、耐久、平整、良好的抗滑、防滲、耐疲勞的性能和抗高溫開裂的溫度穩(wěn)定性,但隨著國民經濟快速、協(xié)調發(fā)展,我國道路交通量日益增大,車輛迅速大型化且嚴重超載,使公路路面面臨嚴峻考驗。
近年來河南省公路建設飛速發(fā)展,但道路病害也日益增多,尤其是道路裂縫病害。現就河南省省道主干線平頂山至桐柏公路發(fā)生的一些裂縫病害成因以及防治情況做一簡要介紹。
一、裂縫形成的原因
平桐路裂縫分為橫向裂縫和縱向裂縫,對這兩種裂縫形成的原因分析如下:
橫向裂縫:平桐路面橫向裂縫多是反射裂縫,這是半剛性基層路面較為常見的病害,通常8~12m一道。在基層施工中,有些施工單位不能嚴格控制工程質量,材料、工藝等方面未能滿足要求,導致基層產生裂縫。
縱向裂縫:由于路基壓實不均勻,路基穩(wěn)定性較差等原因,同時在自重和重載車的作用下,地基產生不均勻沉降,路基發(fā)生滑動,將路面拉裂,出現道路縱向裂縫。
此外,由于施工縫邊緣壓實度不足,與原路面結構粘結不緊密等原因,再加之瀝青面層透水性大,雨水易干侵入,在行車荷載作用下瀝青膜脫落,也可造成寬的橫縫和縱縫(可達20cm)。隨著雨水的進一步侵入和行車荷載的作用,裂縫繼續(xù)會發(fā)展為嚴重的翻漿。
二、裂縫對道路的危害
道路出現橫向裂縫要及時治理,否則灌進雨雪水冬天凍融后,對道路的破壞將更加嚴重。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“驢脊背”現象。第二階段,沿裂縫灌入雨雪水,存于水泥碎石與瀝青路面的結合層之間。由于行車碾壓推擠磨擦作用,將水泥和微粒材料同雨雪水在行車的壓力作用唧出。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嚴重推擠,將瀝青粒料和水泥碎石粒料磨成漿狀物唧出,即通常所說的,唧漿病害。經過2到3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,雖然進入冬季,一般從路面上看不見裂縫。第三階段,形成病害后由于一年四季在雨雪水作用下長期出現唧漿,路面出現坑凹,甚至出現搓板路,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米以外部分滑動加快,行車道在重載車的作用下,在3~4m部位出現第二道裂縫,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,出現順行車道區(qū)一個U型路面帶,嚴重時對路面發(fā)生條塊形成碎裂,對行車的影響非常大。
這些病害,如不及時治理,對社會車輛會是一種潛在的危害,也極大地縮短道路服務壽命,在設計使用壽命期限內就將需要大修,給國家造成極大的經濟損失。
三、裂縫病害的治理
治理的目的主要是防止不讓雨雪水灌入縫內,將裂縫封住,通常叫做灌縫。治理的方法過去一直延用40~70號熱瀝青灌縫,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,乳化瀝青灌入后經過破乳、水分蒸發(fā)后,原灌滿的裂縫又出現一定空隙,經過6~10次反復灌注直至灌滿。
處理裂縫的方法:
1.對于無支縫的輕度順直裂縫(縫寬≤5mm)采用開槽密封并帖縫工藝進行處理。
2.對于有支縫的重度斜向裂縫(縫寬≥5mm),沿裂縫外輪廓線切除5cm深的舊路面層,用2mm厚的“高分子抗裂貼膜”進行帖縫,帖縫前涂專用底層油,并在4℃以上的晴天進行施工,帖縫寬度視裂縫外輪廓線寬度而定,然后鋪筑AC-20I改性瀝青混凝土。
采用的新材料:高分子抗裂帖膜、改性瀝青聚合物密封材料。
高分子抗裂帖膜可以有效地減緩或防止新加鋪層反射裂縫的出現,在降低道路養(yǎng)護成本的前提下保護原有路面結構延長道路的使用壽命。
改性瀝青聚合物密封材料關鍵在于能適應各種不同溫度環(huán)境的變化,使其能長久地與路面結合,從而起到密封作用。
路面裂縫已成為瀝青路面的主要危害之一,各級交通管理部門都應引起足夠的重視,有針對性采取一系列預防和改善措施,力爭使公路建設質量全面提高,實現中原大交通。
(作者單位:河南省泌陽縣公路管理局)