國(guó)內(nèi)有些瀝青路面在鋪裝后容易產(chǎn)生早期病害，很多情況下裂縫會(huì)占有很大的比例，大雨過后，裂縫數(shù)量就有驚人的增長(zhǎng)，裂縫成為引起公路早期破壞的主要因素，終裂縫所體現(xiàn)是道路基層的損壞及路面平整度的惡化。
裂縫是為常見的病害，出現(xiàn)裂縫的原因非常多，由其引起的對(duì)路基路面的破壞或?qū)е碌钠渌鼡p失，目前還沒有科學(xué)的數(shù)據(jù)分析，這看似小問題而又不會(huì)立竿見影導(dǎo)致嚴(yán)重后果的裂縫病害(慢性病)，通常不會(huì)引起業(yè)界的高度重視，加上傳統(tǒng)的貫性行為，即使不斷采用新材料、新技術(shù)、新工藝，但因?qū)嵤⿻r(shí)間滯后、對(duì)裂縫的認(rèn)識(shí)不足、缺乏科學(xué)的工藝和必要的評(píng)價(jià)檢測(cè)手段，限制了必要處治手段的實(shí)施和技術(shù)的發(fā)揮效果。
雖然不能把裂縫比喻為不治之癥，但防治不當(dāng)而引發(fā)的對(duì)道路的破壞卻是致命的。本文對(duì)裂縫結(jié)構(gòu)的受力分析及惡化分析，如何使用簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、有效的完全封層裂縫防治技術(shù)，使裂縫能夠穩(wěn)定，不再惡化，減輕或停止裂縫帶來的道路破壞，減少將來的大修費(fèi)用，我們對(duì)裂縫處治的經(jīng)驗(yàn)，隨著對(duì)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的重視，希望給業(yè)界提供有益的幫助和參考。
裂縫的結(jié)構(gòu)及惡化分析
一、裂縫的初始階段：?jiǎn)我涣芽p
新道路誕生了，伴隨著道路建設(shè)過程中諸多的缺陷因素會(huì)通過病害的出現(xiàn)表現(xiàn)出來了，這是先天性的不足，裂縫是其中的一個(gè)表現(xiàn)形式。我們通常所定義的、理解的、或在工程實(shí)踐中所指的裂縫就如圖1所示的單一裂縫，的確如此，從理論上的分析及裂縫的表觀現(xiàn)象來看，這是裂縫初始階段的表現(xiàn)形式。
二、裂縫的實(shí)際結(jié)構(gòu)：裂縫區(qū)域
事實(shí)上，在工程實(shí)踐中所需處治的裂縫很少有如圖1所示的單一裂縫，基本上是如圖2所示的裂縫區(qū)域，即可見主裂縫的兩邊伴隨著微裂、孔隙、松散的滲水區(qū)域。
若要完全消除裂縫病害，費(fèi)用和可實(shí)施的條件將會(huì)是很難逾越的問題，解決裂縫病害很難有立即一步到位的措施。如何防治裂縫及其所產(chǎn)生的病害，工程應(yīng)用中有很多選擇。首先要了解裂縫的破壞過程，才能更有針對(duì)性防治裂縫的惡化。
圖2 裂縫區(qū)域示意圖
三、裂縫區(qū)域的惡化是如何產(chǎn)生的?
隨著雨水(下雪) 的增多和車輛荷載的增大，路面的各種病害增加，有些公路的裂縫數(shù)量呈現(xiàn)幾何級(jí)數(shù)的增長(zhǎng)，同時(shí)，由裂縫引發(fā)的滲水、唧漿、沉陷、坑槽等病害更是無法避免。
水通過主裂縫和其它孔隙、微裂滲水通道進(jìn)入路基，(在荷載作用下)，出現(xiàn)唧漿，弱化路基;(在荷載作用下)，產(chǎn)生崩塌，裂縫區(qū)域產(chǎn)生更多的(微)裂縫;進(jìn)入更多的水，(在荷載作用下)，裂縫區(qū)域產(chǎn)生唧漿和沉陷;在積水和荷載作用下，面層脫落，產(chǎn)生坑槽，破壞路基。裂縫的發(fā)展是動(dòng)態(tài)，是不斷的惡性循環(huán)過程。如圖3、圖4所示。
如何更有效防治裂縫的惡化
裂縫的結(jié)構(gòu)是動(dòng)態(tài)的，這與橋梁伸縮縫結(jié)構(gòu)很相似，裂縫寬度會(huì)隨氣溫等環(huán)境變化而產(chǎn)生變化，但裂縫兩邊角不像橋梁伸縮縫鋼鐵結(jié)構(gòu)能承受輪載的沖擊，裂縫在輪載沖擊時(shí)容易產(chǎn)生崩塌，故需要在裂縫壁里有防止塌裂的支撐力。如果裂縫不進(jìn)水的話，裂縫所帶來的破壞是有限的，即是說裂縫的惡化會(huì)很緩慢。一要防裂縫塌裂，二要防裂縫滲水，即防塌裂和防水要同時(shí)進(jìn)行。
一、正確理解有效的防水區(qū)域
水是無孔不入的，必須把裂縫區(qū)域的所有滲水通道封閉，這包括主裂縫及其周圍的微裂，孔隙。在具體的工程實(shí)踐中，要把看得見的主裂縫用膠質(zhì)材料進(jìn)行封閉后，再把周圍的微裂縫、孔隙等可能的滲水通道用有滲透性和粘結(jié)性的材料進(jìn)行封閉，形成防水層，達(dá)到完全封閉的效果即我們稱之為完全封層的技術(shù)工藝。如圖5所示。
二、使用無損傷的處治工藝
裂縫區(qū)域是脆弱的，任何損傷勢(shì)必帶來裂縫更大更快的惡化，如圖6中裂縫里的石粒對(duì)裂縫壁起著重要的支撐作用，防止和減少裂縫在輪載沖擊時(shí)裂縫兩邊的塌裂(這如同鑲嵌牙齒一樣)，故在主裂縫的封閉過程中，應(yīng)防止機(jī)械外力對(duì)主裂縫的結(jié)構(gòu)有任何的改變。使用無損傷的工藝對(duì)裂縫封閉的同時(shí)起著保護(hù)裂縫惡化的效果，對(duì)較寬的裂縫應(yīng)撒上適當(dāng)?shù)氖迹a(chǎn)生擠嵌連結(jié)作用，即封閉裂縫的同時(shí)，把外力在裂縫上產(chǎn)生的集中沖擊力轉(zhuǎn)化為對(duì)裂縫壁的支撐力，達(dá)到防止裂縫崩塌的效果，如圖6所示。
防治裂縫惡化的工程實(shí)踐
一、河惠高速簡(jiǎn)介
河惠高速于2001年開通運(yùn)營(yíng)。大部分屬于山區(qū)高速，道路特點(diǎn)是高填方路段較多，因此由路基不均勻沉降和水穩(wěn)基層收縮開裂等原因引起的反射裂縫病害就較為突出。
河惠高速在雨天過后，雨水通過路面裂縫和路面孔隙滲透路面結(jié)構(gòu)層甚至路基，使路面產(chǎn)生唧漿、塌陷、坑槽。滲水唧漿問題對(duì)于路基和路面結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度的損害是相當(dāng)嚴(yán)重的，及時(shí)地對(duì)裂縫進(jìn)行防水封堵就顯得很重要了。
二、魁道壓縫帶和CAP技術(shù)簡(jiǎn)介
(一)魁道壓縫帶的技術(shù)特點(diǎn)和施工要求
1. 無損傷的裂縫處理技術(shù)：魁道壓縫帶對(duì)脆弱的裂縫區(qū)域不再產(chǎn)生破壞，魁道壓縫帶與裂縫區(qū)域形成緊密的連接體，加強(qiáng)了裂縫的強(qiáng)度，提高了裂縫處路面抗松散、抗崩邊、抗崩縫和進(jìn)一步發(fā)展成坑槽的能力，遏制裂縫進(jìn)一步發(fā)展成坑槽。尤其是其較大的伸縮變形能力，使其較瀝青類封縫材料有著適應(yīng)裂縫隨溫度變化的能力，不至于因裂縫隨溫度變化重新張開等優(yōu)點(diǎn)。
2. 簡(jiǎn)單快捷，隨時(shí)隨地：魁道壓縫帶操作簡(jiǎn)單，無需設(shè)備，裂縫粘貼完畢，即可通車。隨時(shí)隨地，有縫就補(bǔ)，無須等到路面有大量裂縫時(shí)才進(jìn)行處理，即時(shí)防止裂縫對(duì)道路產(chǎn)生的進(jìn)一步破壞。
3. 適用性強(qiáng)：魁道壓縫帶可同時(shí)用于水泥、鋼板、瀝青路面、小坑槽、水井蓋的各種裂縫包括反射裂縫的處理，亦可用于封層罩面等施工前的裂縫處理。壓縫帶可隨裂縫走向隨意拐彎，不受急轉(zhuǎn)彎裂縫的限制，能100%的沿著裂縫封縫，保障封縫質(zhì)量�？缐嚎p帶適應(yīng)溫差大的區(qū)域。在路面高溫時(shí)，魁道壓縫帶不會(huì)被擠出和給車輪碾走，污染路面;在低溫時(shí)，魁道壓縫帶區(qū)域不會(huì)形成凹陷，產(chǎn)生積水結(jié)冰，杜絕水從縫隙進(jìn)入裂縫�？缐嚎p帶施工過程無噪聲和飛揚(yáng)的塵土。
4. 施工要點(diǎn)：
*清潔縫邊路面的灰塵、臟物;
*根據(jù)縫寬確定裁取壓縫帶寬度，準(zhǔn)備好壓縫帶;
*用噴火槍將壓縫帶加熱，沿裂縫位置將壓縫帶緊貼于縫口，加熱的溫度以其表面變得油滑就可以粘貼了。
(二)魁道CAP瀝青還原劑的技術(shù)性能和施工要求
1. 魁道CAP：是一種含活化物的冷混合還原劑，對(duì)老化的瀝青路面、橋面進(jìn)行滲透和粘接，激活老化膠質(zhì)和恢復(fù)其原有性能，提高原有瀝青的抗剝落能力，形成新的保護(hù)封層，延長(zhǎng)道路使用壽命。
2. 魁道CAP瀝青還原劑主要防治的病害：防治瀝青混凝土壓實(shí)度不足、不均勻、混合料離析、鋪裝時(shí)溫差大等引起的水破壞;防治麻面、剝落、松散、滲水、微裂縫、瀝青老化、早期唧漿等引起的路面破壞。CAP使瀝青張力增強(qiáng)，降低溫感，預(yù)防微裂縫的產(chǎn)生。
3. 魁道CAP瀝青還原劑適用的路況條件：從目前的使用效果看，路面反射裂縫開始冒出、路面完整性好、存在表面細(xì)料剝落、麻面、局部松散、滲水、微裂縫、瀝青老化、早期唧漿等早期病害、抗滑性能較好的半剛性基層瀝青路面上作為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施是合適的。
4. CAP施工：小面積涂刷，大面積噴灑。
5. 施工要求：1，在施工前將表面的塵土和其他雜質(zhì)清洗干凈并將其吹干;2，路面保持干燥和表面溫度為5°C以上時(shí)才可以組織施工，雨天或雨后不宜施工;3，對(duì)裂縫、坑槽、松散等預(yù)處理后再噴刷CAP效果更好
三、魁道壓縫帶和CAP(完全封層)的施工應(yīng)用
2005年3月開始，作為快速、高效、封水性能持久、成本相對(duì)較低的防止路面水損的魁道壓縫帶和魁道CAP瀝青還原劑陸續(xù)在河惠高速公路K55～K79裂縫病害較為嚴(yán)重的路段(見表1，表2所示)進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)實(shí)驗(yàn)和推廣使用，作為目前常用的預(yù)防性措施之一，路面養(yǎng)護(hù)的實(shí)際技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效果明顯，其性價(jià)比有其獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。
1. 2005年魁道壓縫帶和CAP(完全封層)的施工應(yīng)用(如表1)
表1 2005年3月魁道完全封層施工的位置和數(shù)量
位置長(zhǎng)度(米)面積(平方米)備注
左幅K55+000~K55+3003003000
左幅K55+800~K56+1003003000
共計(jì)6006000
2. 2006年魁道壓縫帶和CAP(完全封層)的再次應(yīng)用(如表2)
表2 2006年11月魁道完全封層施工的位置和數(shù)量
位置裂縫數(shù)量(條)裂縫長(zhǎng)度(米)CAP長(zhǎng)度CAP面積
左幅K75+000~K76+000131284100010000
右幅K75+000~K76+0003491604100010000
右幅K77+000~K78+0009994127100010000
共計(jì)14796015300030000
(2) 裂縫觀察分析如下：
魁道壓縫帶不僅完美嵌入裂縫內(nèi)，而且所有裂縫區(qū)域無松散、無微裂、無崩邊、無脫粒，即使是較嚴(yán)重的反射裂縫，亦能夠起到完全封水及杜絕唧漿現(xiàn)象，裂縫區(qū)域的病害破壞沒有再發(fā)展，完全封層處理瀝青裂縫可以說是十分完美(如圖7)。
4. 2006年12月(雨后)路面巡查
2006年12月11日至13日連續(xù)3天的中小雨，使得路面的各種病害暴露出來。通過這次雨后巡查，我們可以更清晰、更直觀、更全面地考察魁道壓縫帶和CAP養(yǎng)護(hù)效果。其結(jié)果如下：
(1) 2005年施工的路段
表1段(K55+000～K55+300和K55+800～K56+100)：無裂縫無唧漿出現(xiàn)。
使用魁道完全封層處理裂縫后，原裂縫區(qū)域沒有再發(fā)現(xiàn)病害。裂縫用魁道壓縫帶封縫后，再噴灑了CAP，主裂縫和細(xì)裂縫分別被魁道壓縫帶及CAP封堵，雨水侵入路面(路基)的機(jī)會(huì)大大減少，路面基層水損害減弱，使得裂縫區(qū)域不會(huì)產(chǎn)生崩邊、脫粒而導(dǎo)致滲水現(xiàn)象。
四、裂縫病害處治分析及建議
廣東是多雨水地區(qū)，特別多強(qiáng)臺(tái)風(fēng)和長(zhǎng)降雨。雨水會(huì)通過裂縫進(jìn)入路面基層，在高速行使的車輪荷載以及動(dòng)水壓力等綜合因素作用下，裂縫病害就會(huì)發(fā)展擴(kuò)大，裂縫病害給路面所造成的破壞是巨大的。對(duì)如下裂縫增長(zhǎng)的分析，我們可以更清楚地了解到預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的重要性和緊迫性。
1. 裂縫快速增長(zhǎng)
2005年3月，在未進(jìn)行道路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)前，河惠一期高速路面路況大致相同，主要以裂縫病害為主，但仍不嚴(yán)重。我們將2005年3月施工調(diào)查時(shí)裂縫病害嚴(yán)重的一公里(右幅K55～K56)與2006年11月施工調(diào)查的一公里(右幅K77～K78)對(duì)比時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)裂縫病害的長(zhǎng)度較之兩年前增長(zhǎng)了超過8倍(如圖9所示)。
2. 裂縫引發(fā)的其它病害
河惠一期多是高填土路段，路基不夠穩(wěn)定，在水的破壞下，在2005年發(fā)現(xiàn)的小、輕微裂縫迅速發(fā)展成2006年可見的嚴(yán)重的、連續(xù)的網(wǎng)狀裂縫帶。特別在輪跡帶上更容易產(chǎn)生連續(xù)的沉陷及長(zhǎng)縱裂縫網(wǎng)。在長(zhǎng)降雨水后，產(chǎn)生的唧泥、沉陷破壞特別嚴(yán)重，05年沒有發(fā)現(xiàn)的唧漿、沉陷和坑槽現(xiàn)象，在06年很快大面積產(chǎn)生嚴(yán)重坑槽、沉陷等病害。裂縫區(qū)域不再平整，右幅K75～K78多處路段宛如“搓板路”，以致于造成路況的惡化。
3. 裂縫處治必須及時(shí)
早期的裂縫病害如不及時(shí)給予處理，裂縫迅速發(fā)展并擴(kuò)大，將成幾何級(jí)般增長(zhǎng)。盡早處理路面裂縫病害，提倡預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，“防范于未然”，是養(yǎng)護(hù)工作的關(guān)鍵。
顯然，裂縫的發(fā)展是動(dòng)態(tài)的，要防止裂縫滲水而引起病害的惡化，要做好裂縫處治工作的及時(shí)性，隨時(shí)隨地，有縫就補(bǔ)，把裂縫病害封堵在萌芽狀態(tài)，防微杜漸。病害越早處理，投入的資金也越少。
4. 裂縫處治必須有效果
采取科學(xué)、有效果的裂縫處治技術(shù)，為防止因裂縫引起的沉陷唧漿及基層惡化，主裂縫和裂縫區(qū)域的細(xì)裂縫都要同時(shí)得到封閉防水，強(qiáng)調(diào)整個(gè)裂縫區(qū)域處治。河惠高速一期的裂縫病害曾使用過多種處治方法，但都沒有完全封閉裂縫，效果不大�？缐嚎p帶+CAP(1+1>2的效果)完全封層技術(shù)，即魁道壓縫帶處理主裂縫和CAP處理微小裂縫、松散、崩裂，兩種材料優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，可以整體解決裂縫區(qū)域病害問題，是一種科學(xué)有效防止裂縫區(qū)域滲水的無損傷裂縫處理技術(shù)。
5. 裂縫處治施工質(zhì)量
首先，起用技術(shù)過硬和責(zé)任心強(qiáng)的施工員，建立強(qiáng)有力的監(jiān)管及質(zhì)量保證體系;其次，“地毯式”檢查及處治，細(xì)微裂縫也要徹底封堵。
結(jié)論
預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的目的是防止路面的早期破損，實(shí)現(xiàn)和增加路面的使用壽命。從表觀狀況說，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是減小和推遲裂縫、唧漿等病害的產(chǎn)生，以簡(jiǎn)單的方法、低的成本、對(duì)交通影響小的方式，在一定的時(shí)間段內(nèi)讓道路資產(chǎn)得到保值。
多年的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的實(shí)踐中得出，使用再生養(yǎng)護(hù)產(chǎn)品、微表處、薄層罩面之前，對(duì)裂縫等病害的預(yù)處理是必須的，這一環(huán)節(jié)缺失的話，其它活動(dòng)是會(huì)大打折扣�？缐嚎p帶+CAP技術(shù)方案處理后的路段效果好――施工兩年內(nèi)無唧漿、無裂縫;即使經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間強(qiáng)雨水，路面也無新裂縫產(chǎn)生;較嚴(yán)重的反射裂縫區(qū)域亦無松散、無微裂、無崩邊、無脫粒，能夠起到完全封水及杜絕唧漿現(xiàn)象;裂縫區(qū)域的病害破壞沒有再發(fā)展，延長(zhǎng)了道路使用壽命�？喇a(chǎn)品施工工藝簡(jiǎn)單，性價(jià)比明顯優(yōu)于其他工藝，魁道完全封層技術(shù)不失為防止路面水損害的簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、有效的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)手段，應(yīng)該在道路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)和矯正性養(yǎng)護(hù)中大力推廣應(yīng)用。
