E 道路裂縫危害分析及處治措施
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裂縫是路面為常見的病害之一，對(duì)路面的危害極大，特別在冬季和春季，因時(shí)有雨、雪水滲入，在行車荷載的作用下，使本來就處于裂縫狀態(tài)的路面病害更加趨于嚴(yán)重，終導(dǎo)致破壞。因此，對(duì)于路面早期裂縫的防治和修補(bǔ)工作是為重要的。下面我們來了解一下公路裂縫種類及原因、危害、處治措施及工藝。
1裂縫種類及成因
1.1橫向裂縫
橫向裂縫是基本上垂直于行車方向的裂縫（如圖1），包括溫縮裂縫及半剛性基層瀝青路面的反射裂縫；但是按其成因可分為荷載型裂縫與非荷載型裂縫兩大類。橫向裂縫產(chǎn)生的主要原因有：(A)瀝青面層本身溫度收縮或半剛性基層干縮；(B)路基填挖結(jié)合部壓實(shí)不夠，或縱坡較大處，呈現(xiàn)錯(cuò)動(dòng)式路面開裂；(C)各施工標(biāo)段路基銜接處的壓實(shí)不均勻。
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圖 1 高速公路瀝青路面典型橫向裂縫
（1）荷載型裂縫
荷載型裂縫是路面承載能力下降、強(qiáng)度不足以承擔(dān)車輛荷載或者反復(fù)循環(huán)荷載作用引起的疲勞所產(chǎn)生的。荷載裂縫首先在路面的地面產(chǎn)生，在車輛荷載的反復(fù)作用下，裂縫逐漸向上擴(kuò)展至表面。也可能因?yàn)橄聦娱_裂造成頂面應(yīng)力集中而引起開裂，或上下同時(shí)延伸而開裂。由車輪荷載引起的裂縫反映在面層上，往往不是單獨(dú)的、稀疏的或較有規(guī)則的裂縫，而是稠密的，不時(shí)互相聯(lián)系的網(wǎng)狀裂縫。
荷載型裂縫主要包括：疲勞裂縫或龜裂、邊緣裂縫、滑移裂縫。(A)疲勞裂縫或龜裂是由于重復(fù)作用的繁重的交通荷載引起路面失去服務(wù)能力的一系列裂縫。疲勞裂縫通常開始于瀝青面層底部車輪荷載下拉應(yīng)力大處。在循環(huán)相互連接形成多邊形的、銳角的塊形區(qū)域，后發(fā)展成龜甲狀。(B)邊緣裂縫。邊緣裂縫由于交通荷載而擴(kuò)展，對(duì)于沒有或只有部分?jǐn)備伮芳绲穆访嬗葹閲?yán)重。邊緣裂縫初是因路肩橫向力不足或基層由于進(jìn)水、排水性能差或凍融作用而變薄弱所造成的。(C)滑移裂縫由于車輛頻繁制動(dòng)或轉(zhuǎn)彎造成的路面滑移或變形。通常發(fā)生在HMA加鋪層上，因?yàn)橄屡P層與新加鋪層之間粘結(jié)層不足或粘結(jié)力差。
（2）非荷載型裂縫
非荷載裂縫的形成原因比較復(fù)雜，可以是溫縮裂縫、反射性裂縫、不均勻沉降裂縫、凍漲裂縫、施工裂縫（接縫或發(fā)裂）、構(gòu)造物街頭（伸縮縫等）裂縫、老化裂縫等，其中主要的是溫縮裂縫和半剛性基層開裂引起的發(fā)射性裂縫。
非荷載型裂縫主要包括：溫縮裂縫、反射裂縫、塊裂。(A)溫縮裂縫，瀝青面層縮裂多發(fā)生在冬季氣溫較低的地區(qū)或易發(fā)生溫度突變的地區(qū)。當(dāng)瀝青面曾層中的平均溫度低于其斷裂溫度時(shí)，或者說在降溫過程中瀝青面層所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力積聚超過其在該溫度時(shí)的抗拉強(qiáng)度時(shí)，瀝青面層即發(fā)生開裂。(B)反射裂縫,基層反射裂縫是半剛性基層優(yōu)于瀝青面層開裂，在荷載應(yīng)力與溫度應(yīng)力的共同作用下，在基層開裂處的面層底部產(chǎn)生應(yīng)力集中而導(dǎo)致面層底部在上方大體相對(duì)應(yīng)的位置開裂，爾后逐漸向上或向下擴(kuò)展而使裂縫貫穿。(C) 塊裂是一種將路面分割成近似矩形裂塊的交錯(cuò)裂縫，且其具有銳角。塊裂的范圍從30cm×30cm到300cm×300cm。塊裂通常出現(xiàn)在瀝青路面的大交通區(qū)域，但偶爾也只出現(xiàn)在非交通區(qū)域。
1.2縱向裂縫
縱向裂縫分為自上而下的表面裂縫和自下而上的疲勞裂縫，基本上平行于道路中心線，一般發(fā)生在距路邊緣3～5m的車道內(nèi)（如圖2）。裂縫形狀有兩種，一種是直線形，另一種是縱向弧形且兩端向路堤邊緣延伸。其產(chǎn)生的原因有多種：(A)荷載作用過大，承載力不足引起的縱向開裂外.(B)由于瀝青面層分路鋪攤鋪時(shí)施工縱向接縫沒有做好產(chǎn)生的裂縫。(C)路基壓實(shí)度不均勻或由于路基邊緣受水侵蝕產(chǎn)生不均勻沉陷而引起的裂縫。(D)以輪胎破壞后輪轂在路面上行走造成的輪轂壓裂。
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圖2 高速公路瀝青路面典型縱向裂縫
1.3網(wǎng)狀裂縫
網(wǎng)狀裂縫（如圖3）是由單根裂縫發(fā)展而引起的。其產(chǎn)生原因有：(A)路面的整體強(qiáng)度不足而產(chǎn)生裂縫。(B)路面開始出現(xiàn)裂縫后未及時(shí)封填，致使水分滲入下層，尤其是在融雪期間凍融交加，會(huì)加劇路面的破壞，促使網(wǎng)狀裂縫形成。(C)瀝青在施工期間以及在長(zhǎng)期使用中的老化也是導(dǎo)致瀝青路路面形成網(wǎng)裂的原因之一。
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圖3 瀝青路面網(wǎng)裂現(xiàn)象
2 裂縫的危害
2.1損害類型
（1）松散剝落
當(dāng)瀝青路面出現(xiàn)裂縫破壞后，水將進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)。由于水或冰凍的作用使得瀝青結(jié)合料與集料的粘結(jié)性逐漸變差，在反復(fù)的水動(dòng)力作用下，會(huì)出現(xiàn)集料松散。
（2）唧漿
唧漿是指水滲入基層或路基后，在行車荷載的作用下產(chǎn)生較大的動(dòng)水壓力，使基層或路基材料不斷被沖刷、侵蝕，并且材料中的細(xì)小顆粒隨液體被擠壓到路表面(如圖4)。唧漿通常是由貫穿性裂縫所引起的。
圖4 由裂縫引起的路面唧漿現(xiàn)象
（3）沉陷
這種病害主要為水損壞。當(dāng)半剛性基層和瀝青面層均出現(xiàn)裂縫后，路表水通過路面結(jié)構(gòu)縫隙，灌入路基，在行車荷載作用下徐變下沉（如圖5）。
圖5 由裂縫引起的路面結(jié)構(gòu)沉陷
2.2 導(dǎo)致道路損害根本原因
裂縫滲水后會(huì)對(duì)路面產(chǎn)生類似泵送的作用，從而導(dǎo)致路面損壞。以下各圖展示路面產(chǎn)生裂縫后水對(duì)道路的損害過程（圖）
圖5 由水導(dǎo)致道路損壞過程示意圖
2.3 綜述
如前所述，瀝青路面在產(chǎn)生裂縫后，將會(huì)導(dǎo)致其他一系列的路面破壞現(xiàn)象，這將嚴(yán)重影響到瀝青路面的使用壽命和使用功能。為了預(yù)防路面出現(xiàn)破壞性的損害，必須得首先預(yù)防或控制半剛性瀝青路面裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展，延長(zhǎng)路面結(jié)構(gòu)的使用年限。
3 處治措施及工藝
路面灌縫技術(shù)是一種有效的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法，較好的防止雨、雪水道路的損害，延長(zhǎng)使用壽命，提升道路使用質(zhì)量，提升使用者對(duì)道路的滿意程度。國(guó)內(nèi)外統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，正確使用道路密封技術(shù)一般可以將路面使用壽命延長(zhǎng)1—5年。
路面灌縫一般使用專用材料和專用的設(shè)備進(jìn)行。專用材料一般有公路養(yǎng)護(hù)專用灌縫膠，具有與縫壁粘結(jié)能力強(qiáng)，高溫時(shí)不粘輪，低溫時(shí)不脆裂，耐久性好的特點(diǎn)。專用設(shè)備有開槽機(jī)、灌縫機(jī)。施工過程主要按照《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTJ 073-96）、《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTJ 073.2-2001）進(jìn)行。具體工藝如下：
（1）開槽（圖6）
A 按照裂縫標(biāo)示，調(diào)整好開槽機(jī)的開槽寬度和深度，對(duì)準(zhǔn)裂縫的中線切割出均勻的U型凹槽。
B開槽深寬比不應(yīng)超過2:1，開槽至少1厘米寬，1.2厘米深。
圖6 開槽過程
（2）清理（圖7）
清理裂縫中的殘?jiān)�，保證灌縫膠與縫壁間的牢固粘結(jié)。多采用壓縮空氣法
和鋼絲刷法清理裂縫。
圖7 清理過程
清理后的效果如圖8
圖8 清理后的路逢效果
（3）灌縫（圖9）
一般采用專用的灌縫機(jī)進(jìn)行該項(xiàng)作業(yè)。為了防止車輪粘起灌縫膠，有時(shí)在灌入灌縫膠后還要在其上撒上砂子、滑石粉等養(yǎng)護(hù)修繕。對(duì)裂縫灌填完成后，根據(jù)氣溫情況，冷卻10~20min后開放交通。
圖8 清理后的路逢效果
