漢班托塔港進港道路瀝青基層裂縫成因分析及治理

謝光華+宋歌

摘 要：斯里蘭卡漢班托塔港發(fā)展項目二期工程的進港道路AC-20瀝青基層在施工完成后，其表面出現(xiàn)橫縱裂縫。四航局聯(lián)合四航勘察設計研究院進行了彎沉試驗、取芯、溫度觀測等一系列調查分析，找到了裂縫產生的原因，并進行針對性治理。本文對裂縫成因分析及治理技術的研究，旨在為熱帶地區(qū)瀝青道路的設計、施工提供有益的借鑒。

關鍵詞： 瀝青； 取芯； 溫縮裂縫

中圖分類號：U657 文獻標識碼：A 文章編號：1006—7973（2017）05-0047-03

1 概況

斯里蘭卡漢班托塔海港項目二期工程進港道路南接已完成的一期進港道路終點平交口，北與漢班托塔 Bypass Rd相接，西與高速路B562相接，整段路由RD1、RD2、RD3三條道路組成，路線全長為4558.73m，道路斷面結構如圖1所示：

2 AC-20瀝青基層裂縫介紹

2.1 裂縫產生

AC-20瀝青基層施工主要集中在2015年6月至2015年10月。2015年10月中旬，在瀝青攤鋪后的例行檢查中，發(fā)現(xiàn)RD1路右幅CH0+520-1+000里程段的AC-20瀝青基層表面出現(xiàn)裂縫，裂縫絕大多數(shù)為橫向裂縫，僅有2條長度約70cm的縱向裂縫，所觀測到的裂縫絕大多數(shù)極其細小，在瀝青表面有灰塵覆蓋或中午時段很難發(fā)現(xiàn)。裂縫形態(tài)詳見圖2：

2.2 裂縫觀測與統(tǒng)計

發(fā)現(xiàn)AC-20瀝青基層表面裂縫后，項目部立即安排對已完成的瀝青基層進行全面檢查，將觀測到的裂縫現(xiàn)狀進行詳細記錄，主要包括裂縫的數(shù)量、寬度、長度、位置等具體信息。自2015年10月24日起，每周進行一次觀測，直至2016年2月13日，發(fā)現(xiàn)裂縫發(fā)生數(shù)量、長度、寬度趨于穩(wěn)定。

經統(tǒng)計，已完成的瀝青基層裂縫共計213條，經采用裂縫觀測儀器觀測，裂縫寬度均在2mm以內。RD1路裂縫95%發(fā)生在左右幅CH 0+300～1+500區(qū)段，而CH1+500-3+000區(qū)段左右幅僅有一條裂縫；RD2與RD3路上的裂縫均勻分布。

RD1、RD2和RD3所有橫向裂縫發(fā)生的位置，與CSCA層的橫向接縫相對應。所有縱向裂縫均發(fā)生在道路中線處，與CSCA層縱向誘導裂縫相對應。

3 裂縫取芯分析

為深入調查研究AC-20瀝青基層裂縫，項目部先后三次共采集芯樣10個，其中一個裂縫的芯樣在CSCA層橫向接縫位置處，其余9個芯樣均為CSCA層誘導裂縫處。現(xiàn)將代表性芯樣簡介如下：

RD1路右幅CH 0+725處裂縫的CSCA層施工日期為2015年1月5日，AC-20瀝青基層施工日期為2015年5月29日。2015年10月22日觀測到該處裂縫，裂縫為橫向裂縫，斷斷續(xù)續(xù)，裂縫最大寬度為1.25mm，芯樣詳見圖3。

RD1路左幅 CH 0+840處裂縫的CSCA層施工時間為2014年11月22日，AC-20瀝青基層施工時間為2015年6月21日。2015年11月11日進行第三次裂縫觀測時發(fā)現(xiàn)該處裂縫，該處裂縫為橫向裂縫，裂縫最大寬度為2.2mm，芯樣詳見圖4。

RD1路右幅 K0+870處裂縫的CSCA層施工時間為2015年1月16日，AC-20瀝青基層施工時間為2015年6月1日。2015年10月24日進行第一次裂縫觀測時發(fā)現(xiàn)該處裂縫，該處裂縫為橫縱相交裂縫，縱向裂縫最大寬度為0.85mm，橫向裂縫最大寬度為2mm，芯樣詳見5。

從三處的芯樣可以看出，CSCA質量較好，且誘導切縫滿足技術規(guī)格書要求；AC-20瀝青基層裂縫與CSCA層的誘導切縫處于同一斷面。CSCA層裂縫沿誘導裂縫向下發(fā)展，形成貫通裂縫，誘導裂縫起到了預期的作用。AC-20瀝青基層裂縫，靠近表面裂縫寬度較大，向下寬度逐漸變小，芯樣瀝青基層形成貫通縫。通過技術分析，初步判斷基層表面裂縫成因為溫縮裂縫。

4 溫縮裂縫驗證分析

為了驗證AC-20瀝青基層表面裂縫為溫縮裂縫，對瀝青表面溫度連續(xù)進行了10天觀測，并做試驗段分析。

4.1 觀測點設置

在RD1路左幅CH0+696里程處僅完成AC-20瀝青基層施工，未進行AC-13瀝青面層施工，在該里程距道路中央分隔帶中線8.95m和10.45m設置了觀測點。在RD1路左幅CH0+674里程處已完成AC-20瀝青基層和AC-13瀝青面層施工，為形成對比，在該里程距道路中央分隔帶中線8.95m和10.45m也設置了觀測點，觀測點布置詳見圖6、圖7，同時每天對相應時段的室外實際溫度也進行觀測并形成記錄。

4.2 數(shù)據(jù)及溫度分析

（1）CSCA面、AC-20面溫度變化：

根據(jù)溫度觀測記錄，可以總結出表1所示，從表1可以看出：

未施工AC-13的CSCA面平均日溫差為20.6℃；AC-20面平均日溫差為29.1℃；

已施工AC-13的CSCA面平均日溫差為11.2℃；AC-20面平均日溫差為21.1℃；

4.3 AC-20瀝青基層表面裂縫未來是否會反射到AC-13瀝青面層的試驗

為了得到更多有效數(shù)據(jù)，評估現(xiàn)有裂縫的危害程度及未來面層施工后裂縫發(fā)展趨勢，于2015年10月29日在RD1路右幅CH0+215-0+300區(qū)段進行了80m的AC-13瀝青面層試驗段鋪設。該試驗段內根據(jù)記錄AC-20面有兩條裂縫，詳見表2，AC-13瀝青面層施工前，僅對AC-20瀝青基層表面進行常規(guī)清理，未對兩條裂縫進行任何特殊處理。

自試驗段AC-13瀝青面層施工完成后，截止2016年4月3日未發(fā)現(xiàn)其表面有任何裂縫發(fā)生或質量問題，且在AC-13面層鋪設之后，AC-20的表面溫度降低，溫度應力減小，裂縫發(fā)展終止，并不會發(fā)射到AC-13面層上。項目部于2016年4月3日和4月7日對CH 0+235及CH0+280這兩個裂縫位置進行取芯分析，共取芯樣6個，2個代表性芯樣簡介如下：

（1）道路中心位置取芯如圖8所示，該處為橫縱誘導裂縫相交處，取芯不僅可觀察該橫向裂縫處的發(fā)展情況，也可觀測縱向誘導切縫的發(fā)展情況。

從道路中心位置取出的芯樣看，該處CSCA層、AC-20瀝青基層及AC-13瀝青面層芯樣質量較好，且AC-13與AC-20粘結良好，成為一體，從取出的芯樣表面不易觀測到AC-20瀝青基層表面有裂縫的痕跡，但從取芯后的孔洞中隱約可以看到AC-20與AC-13結合的位置有裂縫的痕跡，但已被瀝青填充密實。

（2）分隔帶內側取芯如圖9所示，芯樣AC-13面層、AC-20瀝青基層和CSCA基層粘結非常良好，其中AC-13與AC-20完全成為一個整體，工人用鑿子無法分開，只能用切割機才能將二者切開。切開后AC-20與AC-13交接面未觀察到任何裂縫，芯樣的AC-20瀝青基層側面也未觀察到任何裂縫。

通過上述論證研究分析，可以判斷，該瀝青裂縫是溫縮裂縫。

5 裂縫治理

通過上文全面分析，可以得出結論 AC-20表面產生的裂縫在AC-13面層鋪設之后發(fā)展終止，不會向上反射，且在AC-13面層施工過程中，裂縫被高溫軟化，密實愈合。在此判斷基礎上，項目部制定如下施工方案：

首先對AC-20表面裂縫進行處理。在AC-13瀝青面層施工前，對將要施工的路段先采用機械掃對路面進行清理，之后采用高壓水槍對路面進行徹底的清洗。然后對該區(qū)段內所有裂縫進行檢查觀測，寬度在2mm以內的裂縫，采用高壓水槍配合人工進行再次清理；寬度在2mm以上的裂縫，采用人工手持式砂輪切割機對裂縫進行切縫，在裂縫切割、清理完成后灌入乳化瀝青對切縫進行密封，之最后采用50cm寬的抗裂貼沿裂縫方向進行鋪貼。裂縫處理完成后，按照常規(guī)施工方法進行AC-13面層攤鋪施工。

6 結語

自2016年6月末完成進港路全部AC-13面層施工至今已接近半年的時間，在近期幾次組織對進港道路面層調查中未發(fā)現(xiàn)裂縫產生，證明對AC-20表面裂縫產生的原因分析是正確的，治理措施是有效的。

參考文獻：

[1] 車正偉，淺析水穩(wěn)基層施工工藝對瀝青路面裂縫產生的影響[J].交通建設與管理，2012（12）：88-89。

[2] 秦衛(wèi)、李靜等，薄層瀝青路面裂縫防治措施研究[J].交通標準化，2006（4）：47-51。