李建霞

(山西省晉城北公路管理段，山西 晉城 048000)

0 引 言

半剛性基層路面出現(xiàn)反射裂縫的原因主要有兩點(diǎn)，一是溫度型裂縫，即所應(yīng)用的半剛性基層在溫度梯度以及溫度應(yīng)力影響之下發(fā)生收縮，當(dāng)收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)開裂，裂紋逐步向上反射到瀝青路面形成裂縫。二是荷載型裂縫，即在車輛荷載的持續(xù)性作用下，導(dǎo)致半剛性基層開裂，裂紋反射到路面形成裂縫。經(jīng)過總結(jié)發(fā)現(xiàn)，半剛性路面結(jié)構(gòu)的反射裂縫多數(shù)是由溫度型裂縫引發(fā)的。

1 反射裂縫的產(chǎn)生

1.1 溫度型裂縫

該類型的裂縫主要有兩種：其一，基層結(jié)構(gòu)發(fā)生開裂后，在其表面鋪設(shè)一層瀝青罩面，在環(huán)境溫度突然降低的情況下，基層結(jié)構(gòu)的裂縫因?yàn)闇囟仁湛s變化而持續(xù)擴(kuò)大，造成結(jié)構(gòu)位移，產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超出瀝青罩面層的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)造成面層開裂，形成低溫收縮裂縫。其二，在晝夜溫度相差較大的區(qū)域，基層結(jié)構(gòu)的裂縫在熱脹冷縮的持續(xù)交替影響下向上擴(kuò)散，導(dǎo)致瀝青罩面出現(xiàn)裂縫，形成溫度疲勞裂縫[1]。

1.2 荷載型裂縫

2 反射裂縫的擴(kuò)展

瀝青面層出現(xiàn)的反射裂縫會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展而導(dǎo)致路面嚴(yán)重?fù)p壞，其擴(kuò)展模式包括縱向擴(kuò)展與橫向擴(kuò)展。

2.1 反射裂縫的縱向擴(kuò)展

從斷裂力學(xué)的角度分析，按裂縫的受力特點(diǎn)和位移特點(diǎn)，將其抽象化為三種基本類型，即張開型、剪切型、撕開型。溫度應(yīng)力導(dǎo)致的裂縫屬于張開型，而車輛荷載導(dǎo)致的裂縫屬于張開型與剪切型。當(dāng)車輛行駛到接縫、裂縫正上方時(shí)，造成的是張開型裂縫，在接縫、裂縫的前后部位時(shí)，造成的是剪切型裂縫。在實(shí)際情況中，撕開型裂縫比較少見。在瀝青面層厚度較大且溫度比較低的情況下，張開型相對(duì)應(yīng)的溫度型裂縫一般都是出現(xiàn)在罩面層底部，然后逐步地?cái)U(kuò)展到罩面層頂部，形成對(duì)應(yīng)裂縫。對(duì)于正荷載影響之下所產(chǎn)生的張開型反射裂縫，通常發(fā)生在罩面層底部，并且經(jīng)過荷載作用垂直向上擴(kuò)展。偏荷載影響下，剪切型反射裂縫在罩面層按照45°角向上擴(kuò)展。在車輛荷載以及溫度應(yīng)力同時(shí)作用下，裂縫擴(kuò)展的路徑會(huì)相對(duì)比較垂直[2]。

2.2 反射裂縫的橫向擴(kuò)展

裂縫的擴(kuò)展過程通常是在道路表面某些位置出現(xiàn)裂縫，然后快速向兩側(cè)橫向擴(kuò)展。在實(shí)際情況中，反射裂縫主要是在輪跡位置出現(xiàn)。同時(shí)，水分浸入、氧化、車輛荷載等環(huán)境因素常常會(huì)加速反射裂縫的橫向擴(kuò)展，在反射裂縫產(chǎn)生初期，即使裂縫擴(kuò)展到整個(gè)路面寬度，也不會(huì)影響行車的舒適性。

3 工程實(shí)例

某公路項(xiàng)目長(zhǎng)度為8 km，路幅寬度為52 m，設(shè)計(jì)為雙向六車道。隨著通行量持續(xù)增多，尤其是近年來很多大型、重型車輛上路行駛，導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴(yán)重的病害問題，尤其是裂縫發(fā)生率較高，對(duì)路面結(jié)構(gòu)的性能產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響。經(jīng)過對(duì)該路面進(jìn)行全面檢查，決定在原瀝青路面上鋪設(shè)瀝青罩面層，以滿足道路運(yùn)行要求。

3.1 局部處理

灌縫：灌縫通常用來修補(bǔ)線狀裂縫，在施工中，主要是通過灌縫機(jī)、高壓熱空氣、吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行灌縫施工。其施工材料為瀝青、乳化瀝青等。

挖補(bǔ)：在塊狀裂縫、龜裂問題處理時(shí)，將損害部位挖除，然后制備符合要求的瀝青混凝土填補(bǔ)并壓實(shí)。

3.2 改善罩面層性能

罩面層是工程結(jié)構(gòu)的重要組成部分，通過改善罩面層性能，可以保證罩面層抗變形能力與抗拉強(qiáng)度合格，從而及時(shí)將車輛荷載消散。而有效地控制罩面層變形問題也是提高工程質(zhì)量的關(guān)鍵。在中間夾層結(jié)構(gòu)的設(shè)置中，需要重點(diǎn)考慮其力學(xué)性能，目前可以選擇的結(jié)構(gòu)形式較多，應(yīng)用比較普遍的是SAMI層和土工織物夾層。中間夾層結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵是保證舊路面與瀝青罩面層充分黏結(jié)，從而提升罩面層的承載性能與穩(wěn)定性，延長(zhǎng)其使用壽命。

(1)SAMI中間夾層

狹義的SAMI中間夾層主要是指橡膠瀝青薄層，廣義則是指應(yīng)變吸收薄膜。在橡膠粉材料中加入一定比例的瀝青材料，將大幅提升瀝青薄層的軟化點(diǎn)，從而保證其回彈性能符合工程要求。在SAMI的配置環(huán)節(jié)，需要綜合分析水平應(yīng)力參數(shù)，同時(shí)還要保證豎向荷載可以及時(shí)向下傳遞，防止瀝青薄層發(fā)生嚴(yán)重變形的問題。

幼兒信息化教學(xué)一直強(qiáng)調(diào)傳統(tǒng)教學(xué)具對(duì)教學(xué)的積極意義，樹立了不擯棄傳統(tǒng)教學(xué)具、積極探索信息技術(shù)如何與教學(xué)融合的思想。信息技術(shù)和傳統(tǒng)教學(xué)具協(xié)同互補(bǔ)，共同服務(wù)于幼兒教學(xué)。傳統(tǒng)教學(xué)具和信息技術(shù)的整合有助于增強(qiáng)師幼的自主性、提高師幼互動(dòng)質(zhì)量、使幼兒獲得直接與間接經(jīng)驗(yàn)。整合方法有將二者“按類型和主題進(jìn)行整合、按教學(xué)要素進(jìn)行整合、圍繞教學(xué)組織形式進(jìn)行整合”[4]。

(2)土工織物夾層

土工織物夾層的組成部分主要是土工材料與瀝青，而瀝青對(duì)于材料性能的影響較為直接。如果想要提升結(jié)構(gòu)性能，可以采用聚合物瀝青材料制作，既能夠保證結(jié)構(gòu)性能和指標(biāo)得到提升，還能夠降低項(xiàng)目成本，尤其是在現(xiàn)場(chǎng)條件較為特殊的情況下，比如環(huán)境溫度比較低時(shí)，應(yīng)用改性瀝青材料可以全面提升抗凍效果。同時(shí)，土工織物的上下都鋪設(shè)瀝青材料，可以提升舊路面和罩面層的黏結(jié)效果，促進(jìn)整體性能提升[3]。

3.3 設(shè)置防裂結(jié)構(gòu)層

防裂結(jié)構(gòu)層采用級(jí)配碎石或者瀝青碎石材料，一是可以促進(jìn)基層水分排出，二是可以預(yù)防半剛性材料基層出現(xiàn)反射裂縫，三是可以提升結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，四是可以降低項(xiàng)目成本。

3.4 瀝青路面裂縫處理

一是根據(jù)裂縫損害的情況，選擇灌縫施工方式，一種是開槽灌縫，另一種是直接灌縫。如果裂縫在10 mm以上，且邊緣部位沒有任何變形、散落、支縫，可以先進(jìn)行內(nèi)部的清洗處理，再直接灌縫施工。對(duì)于裂縫寬度在10 mm以內(nèi)的情況，則需要先應(yīng)用開槽機(jī)完成擴(kuò)縫處理，再應(yīng)用灌縫機(jī)往內(nèi)部灌入膠液材料，將裂縫完全封閉。二是應(yīng)用設(shè)備在縫槽內(nèi)灌入密封膠材料，然后進(jìn)行碾壓施工，并且根據(jù)路面坡度，自高到低進(jìn)行灌縫施工，然后采用密封膠噴灑其表面，讓密封膠充分滲入裂縫。如果裂縫寬度在10 mm以上，灌縫后需要進(jìn)行密封處理。裂縫寬度在10 mm以內(nèi)，則采用多次間隔灌注的方法，施工時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。

3.5 混凝土路面裂縫處理

一是非擴(kuò)展性表面裂縫如果寬度在0.5～10 mm之間，可使用開槽機(jī)擴(kuò)縫，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)節(jié)開槽機(jī)鋸片，保證切入深度在1.5～2 cm之間，且應(yīng)沿著裂縫走向進(jìn)行切割，確保槽口整齊規(guī)則。

二是開槽擴(kuò)縫工作結(jié)束后，及時(shí)清理現(xiàn)場(chǎng)，使用鋼絲刷和吹塵機(jī)將裂縫內(nèi)部的雜質(zhì)、灰塵清理干凈，保證裂縫兩側(cè)50 cm范圍內(nèi)干凈整潔，黏結(jié)力滿足要求。

三是膠液灌注施工中，必須嚴(yán)格控制灌縫機(jī)的走向，在第一次灌注5 min后，進(jìn)行灌縫找平處理，且確保密封層結(jié)構(gòu)合格。同時(shí)，確保膠液灌注的高度達(dá)到工程的施工標(biāo)準(zhǔn)。

四是對(duì)于非擴(kuò)展縫局部寬度超過10 mm的情況，應(yīng)用沖擊鉆沿著裂縫擴(kuò)寬縫口，形成寬度為1.5 cm的溝槽，工作人員按照裂縫深度確定槽深，其深度應(yīng)該小于板厚?；炷了樾急仨毴媲謇?，并采用壓縮空氣吹凈處理，再采用砂漿灌入施工，并且振搗密實(shí)，然后抹平處理，最后需要對(duì)表面進(jìn)行封閉處理[4]。

五是路面裂縫養(yǎng)護(hù)施工環(huán)節(jié)。灌封膠必須滿足防水性、耐老化、環(huán)保性的要求，且具備較高黏結(jié)性和彈性。此外，還要保證溫度適應(yīng)性好，以適應(yīng)不同環(huán)境的應(yīng)用需要，在冬季灌縫施工中，灌縫膠不會(huì)出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象。

六是開放交通。在工程施工結(jié)束后，需要在30 min內(nèi)開放道路通行，可以在路面均勻地鋪撒一層砂子或者石粉，能有效預(yù)防輪胎帶動(dòng)灌縫材料[5]?，F(xiàn)場(chǎng)人員需要充分考慮天氣情況，以確定具體的開放交通時(shí)間，從而保證道路通行的質(zhì)量與安全。

4 結(jié) 語

反射裂縫是影響公路工程性能、關(guān)系公路交通安全性的重要因素，反射裂縫的產(chǎn)生多數(shù)是因?yàn)榘雱傂曰鶎拥母煽s裂縫受到溫度應(yīng)力、車輛荷載的連續(xù)作用，導(dǎo)致其不斷向上擴(kuò)展。面層結(jié)構(gòu)厚度以及基層結(jié)構(gòu)的溫縮性都會(huì)影響反射裂縫的擴(kuò)展速度。一般來說，通過增加厚度，并且加入SAMI層或者級(jí)配碎石的方式，可以提高半剛性結(jié)構(gòu)的性能，從而保證公路路面性能滿足運(yùn)營(yíng)要求。