摘  要：主要結(jié)合廣惠高速公路全線瀝青路面裂縫施工的實(shí)際情況，介紹針對(duì)裂縫封閉的有效措施，為同一類型路面病害處治提供參考。

關(guān)鍵詞：裂縫，有效防水，無(wú)損傷, 完全封層（壓縫帶+CAP）

一、 前言

  廣惠高速公路起于廣州，經(jīng)增城、博羅、惠州，在惠東與深汕高速連接，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(kāi)裂等原因引起的反射裂縫病害就較為突出。而且華南地區(qū)是多雨、多臺(tái)風(fēng)的地區(qū)，經(jīng)常性的雨水通過(guò)路面裂縫和路面孔隙滲透路面結(jié)構(gòu)層甚至路基，受大車流量和超重車的影響，加速了路面產(chǎn)生唧漿、塌陷、坑槽。較嚴(yán)重的滲水?dāng)D漿問(wèn)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)行防水封堵就顯得尤為重要了。

  裂縫是更為常見(jiàn)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(méi)有科學(xué)的數(shù)據(jù)分析，這看似小問(wèn)題而又不會(huì)立竿見(jiàn)影導(dǎo)致嚴(yán)重后果的裂縫病害(俗稱慢性病)，通常不會(huì)引起業(yè)界的高度重視，加上傳統(tǒng)的慣性行為，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)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(lái)的道路破壞，延長(zhǎng)道路的使用壽命。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。

二、 裂縫的結(jié)構(gòu)及其惡化分析

    (一)、裂縫的實(shí)際結(jié)構(gòu)：裂縫區(qū)域

    通常所定義的、理解的、或在工程實(shí)踐中所指的裂縫是單一的裂縫，這是裂縫初始階段的表現(xiàn)形式。事實(shí)上，在工程實(shí)踐中所需處治的裂縫很少有單一裂縫，基本上是如圖2.1所示的裂縫區(qū)域，即可見(jiàn)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(wèn)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(guò)程，才能更有針對(duì)性防治裂縫的惡化。

    （二）、裂縫區(qū)域的惡化是如何產(chǎn)生的？

水通過(guò)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(guò)程。隨著雨水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(wú)法避免。

三、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(lái)的破壞是有限的，即是說(shuō)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(wú)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(jiàn)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稱之為完全封層的技術(shù)工藝。如圖3.1所示

     （二）、使用無(wú)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(lái)裂縫更大更快的惡化，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，故在主裂縫的封閉過(guò)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(wú)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?，產(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。

四、廣惠高速公路裂縫有效封水的實(shí)踐

      (一)、2006年試驗(yàn)

      通過(guò)對(duì)市場(chǎng)上現(xiàn)有裂縫處治技術(shù)的了解和分析比較，2006年底選用壓縫帶+CAP瀝青還原劑即完全封層技術(shù)在廣惠高速公路裂縫病害較為嚴(yán)重的路段進(jìn)行試用實(shí)驗(yàn)，完全封層技術(shù)是廣東及較多省份常用的防止路面水損破壞的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)手段，其特點(diǎn)是快速、、可控、封水性能持久、經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果明顯，其性價(jià)比有其獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。

      1、材料和工藝介紹：壓縫帶和CAP

           壓縫帶的技術(shù)特點(diǎn)和施工要求

         (1) 無(wú)損傷的裂縫處理技術(shù)：壓縫帶對(duì)脆弱的裂縫區(qū)域不再產(chǎn)生破壞，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(kāi)等優(yōu)點(diǎn)。

         (2) 簡(jiǎn)單快捷，隨時(shí)隨地：壓縫帶操作簡(jiǎn)單，無(wú)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(wú)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)：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。壓縫帶適應(yīng)溫差大的區(qū)域。在路面高溫時(shí)，壓縫帶不會(huì)被擠出和給車輪碾走，污染路面；在低溫時(shí)，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。壓縫帶施工過(guò)程無(wú)噪聲和飛揚(yáng)的塵土。

        (4) CAP瀝青還原劑的技術(shù)性能：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。

        (5) 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。

        (6) 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(kāi)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。

     2、壓縫帶和CAP(完全封層)的施工應(yīng)用

        經(jīng)過(guò)路況調(diào)查，廣惠高速公路右幅K124+000～K125+500和K126+000～K127+500，路面裂縫比較多，部分路段松散、唧漿嚴(yán)重，局部出現(xiàn)坑槽、沉陷、車轍等現(xiàn)象。2006年底選擇右幅K124+000～K125+500及右幅K126+000～K127+500兩段的主車道以及超車道共計(jì)22500㎡實(shí)施完全封層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程。

        為觀測(cè)路面病害處治效果，連續(xù)幾場(chǎng)大雨后的二天左右時(shí)間，在2007年5月30日早上考察了廣惠高速公路右幅K124+000～K125+500及右幅K126+000～K127+500完全封層施工后情況，雖然經(jīng)過(guò)春運(yùn)及多場(chǎng)的大暴雨和連續(xù)降雨，我們發(fā)現(xiàn)只有個(gè)別壓縫帶脫落。

        竣工9個(gè)月后，施工段路面上發(fā)現(xiàn)8有處輕微唧漿，1處嚴(yán)重唧漿（施工前裂縫已經(jīng)有嚴(yán)重沉陷），以及數(shù)處壓縫帶脫落的現(xiàn)象。這些問(wèn)題的產(chǎn)生主要是因?yàn)椋阂?，由于路肩沒(méi)有施工CAP，不能完全建立防水層，水會(huì)通過(guò)從車道貫穿至路肩的裂縫下滲到行車道和超車道內(nèi)，引發(fā)路面唧漿；二，路基不穩(wěn)定；三，可能是因?yàn)槭┕?wèn)題。再次產(chǎn)生唧漿病害是因?yàn)樵芽p區(qū)域本身已經(jīng)嚴(yán)重沉陷，地基不穩(wěn)，在車輛荷載和動(dòng)水壓力的作用下仍然容易產(chǎn)生二次唧漿破壞。此種沉陷裂縫應(yīng)先挖補(bǔ)，再用完全封層處治裂縫區(qū)域才能達(dá)到效果。

 (表1)完全封層裂縫處治前后效果對(duì)比

      由上表1可以清晰的看出，完全封層（壓縫帶+CAP）技術(shù)處理后的路面裂縫完好率超過(guò)98％以上，而壓縫帶完好率更是超過(guò)99%，這說(shuō)明了完全封層技術(shù)是相當(dāng)有效的。

施工前后的圖片對(duì)比：

      壓縫帶不僅嵌入裂縫內(nèi)，而且所有裂縫區(qū)域無(wú)松散、無(wú)微裂、無(wú)崩邊、無(wú)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(méi)有再發(fā)展，完全封層處理瀝青裂縫可以說(shuō)是十分。

(二)、2007年和2008年的完全封層技術(shù)應(yīng)用。

    根據(jù)2006年完全封層技術(shù)對(duì)裂縫防水的試驗(yàn)，可見(jiàn)完全封層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)是一種有效的路面裂縫防水手段，為了節(jié)省費(fèi)用，又能達(dá)到有效的裂縫防水處治，在2007和2008年采用封閉可見(jiàn)主裂縫后，再在其周邊涂刷涂料，以達(dá)到完全封層的效果，具體的數(shù)量如下：

 1、（表2）2007年完全封層處治裂縫明細(xì)表

2、（表3）2008年完全封層處治裂縫明細(xì)表

五、廣惠高速公路裂縫有效封水的總結(jié)       

    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(guò)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，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。

    這些都說(shuō)明了完全封層技術(shù)是公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的有力手段，是公路資產(chǎn)保值的有效途徑，具有良好成本效益比。完全封層技術(shù)值得在高速公路養(yǎng)護(hù)中大力推廣和應(yīng)用。

（一）裂縫快速增長(zhǎng)

從表1、表2、表3比較分析來(lái)看，裂縫的增長(zhǎng)是呈幾何級(jí)的，裂縫病害的長(zhǎng)度較之兩年前增長(zhǎng)了超過(guò)x倍（如圖9所示）。

   （二）裂縫處治要及時(shí)有效

      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，不但可以保持路面的質(zhì)量，而且可以減少后期維修費(fèi)用。

      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。壓縫帶+CAP（1＋1>2的效果）完全封層技術(shù)，即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(wèn)題，是一種科學(xué)有效防止裂縫區(qū)域滲水的無(wú)損傷裂縫處理技術(shù)。

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