摘要：瀝青混凝土路面在使用過程中受環(huán)境如水文、日曬、凍漲、溫差、等因素和瀝青質(zhì)量差、設(shè)計(jì)施工不當(dāng), 以及基層的影響, 漸漸喪失粘結(jié)力, 從而降低路面抗剪和抗拉能力, 導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)延。而冬季凍漲、溫差大和瀝青質(zhì)量差是主導(dǎo)因素。路面裂縫主要是溫度裂縫和反射裂縫。

　　關(guān)鍵詞：公路;瀝青混凝土路面;裂縫

　　Abstract: In the course of asphalt concrete pavement by the environment, such as hydrology, sun, freezing up, temperature, and other factors and asphalt of poor quality, improper design and construction, as well as grass-roots, gradually lose bond strength, thereby reducing road shear and tensile strength, resulting in the emergence and spread of the cracks. Freeze up in winter, the temperature difference between Japan asphalt quality is the dominant factor. Pavement cracks, temperature cracks and reflection cracks.

　　Key words: highway; asphalt concrete pavement; cracks

　　中圖分類號(hào)：U415文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：2095-2104(2012)05-0020-02

　　引言：

　　瀝青混凝土路面在使用過程中受環(huán)境如凍漲、溫差、水文、日曬等因素和瀝青質(zhì)量差、設(shè)計(jì)施工不當(dāng), 以及基層的影響, 漸漸喪失粘結(jié)力, 從而降低路面抗剪和抗拉能力, 導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)延。而冬季凍漲、溫差大和瀝青質(zhì)量差是主導(dǎo)因素。路面裂縫主要是溫度裂縫和反射裂縫。瀝青路面的主要類型有瀝青表面處治、瀝青貫入式、熱拌瀝青混合料和乳化瀝青混合料路面等, 因其具有造價(jià)相對(duì)較低、行車舒適、修復(fù)方便, 能夠利用此優(yōu)點(diǎn)而被廣泛用于公路和城市道路、機(jī)場(chǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施的面層處理。本文在參閱大量資料的基礎(chǔ)上，就瀝青路面裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施加以概括、總結(jié)。

　　1.瀝青路面裂縫的各種形式

　　1. 1 　橫向裂縫

　　1) 表現(xiàn)形式。裂縫與路中心線基本垂直,縫寬不一,縫長有的貫穿整幅路面,也有的貫穿部分路面。

　　2) 產(chǎn)生原因。a. 施工縫未處理好,接縫不緊密,造成不同部位結(jié)合不良,從而導(dǎo)致橫向裂縫產(chǎn)生。b. 所使用的瀝青質(zhì)量沒有達(dá)到適用于本地區(qū)施工氣候條件和使用要求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),致使瀝青混凝土面層溫度收縮或溫度疲勞應(yīng)力(應(yīng)變) 大于瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度(應(yīng)變) ,產(chǎn)生橫向裂縫。c. 半剛性基層收縮裂縫引起的反射裂縫。由于半剛性基層水泥劑量、施工質(zhì)量等綜合因素使基層產(chǎn)生收縮裂縫,反射到面層并以橫向裂縫形式表現(xiàn)出來,裂縫間距一般為4 m～6 m左右。d. 橋梁、涵洞或通道等結(jié)構(gòu)物兩側(cè)的回填部分沒有按照要求進(jìn)行施工,處理不得當(dāng),從而產(chǎn)生固結(jié)或不均勻沉降,導(dǎo)致路面產(chǎn)生橫向裂縫。

　　1. 2 　縱向裂縫

　　1) 表現(xiàn)形式。裂縫走向基本與路線走向平行,裂縫長度和寬度不一。

　　2) 產(chǎn)生原因。a. 前后攤鋪幅相接處的冷接縫未按有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行認(rèn)真處理,結(jié)合不緊密而相互脫離,產(chǎn)生縱向裂縫。b.路基填筑使用了不合格材料,導(dǎo)致路基吸水膨脹引起路面開裂。c. 邊坡坡度小于設(shè)計(jì)值,路基邊坡壓實(shí)度不足產(chǎn)生滑坡。d. 加寬段沒有按照規(guī)范要求進(jìn)行施工,壓實(shí)度達(dá)不到要求,從而造成加寬部位沉降,產(chǎn)生縱向裂縫。

　　1. 3 　網(wǎng)狀裂縫

　　1) 表現(xiàn)形式。裂縫縱橫交錯(cuò),縫寬在1 mm以上,縫間距離在40 cm以下,裂縫面積在1㎡以上。

　　2) 產(chǎn)生原因。a. 縱向裂縫和橫向裂縫出現(xiàn)后,繼續(xù)擴(kuò)展形成網(wǎng)狀裂縫。b. 瀝青的性能差,延度低,抗裂性能差產(chǎn)生裂縫。c.瀝青混合料質(zhì)量差,拌合溫度過高,瀝青老化,導(dǎo)致混合料抗變形能力降低而產(chǎn)生裂縫。d. 路面結(jié)構(gòu)中含有軟弱夾層或泥灰層,粒料層松動(dòng),水穩(wěn)定性差。e. 瀝青層的厚度不足,層間粘結(jié)性差,水分滲入,加速了網(wǎng)狀裂縫的形成。f . 瀝青路面總體強(qiáng)度不足,在損壞初期形成網(wǎng)裂,日后裂縫逐步擴(kuò)展,縫間距縮小。

　　1. 4 　反射裂縫

　　1) 表現(xiàn)形式。基層產(chǎn)生裂縫以后,在溫度和行車荷載的作用下,裂縫將逐漸反射到路面表面層,路表面裂縫的形狀位置與基層裂縫基本一致。對(duì)于半剛性基層以橫向裂縫居多,對(duì)于柔性路面上加罩的瀝青結(jié)構(gòu)層,裂縫形式不一,主要取決于下承層。

　　2) 產(chǎn)生原因。a. 由半剛性基層溫縮開裂引起的反射裂縫。b. 在舊路面上加罩瀝青面層后原路面上已有裂縫包括水泥混凝土路面的接縫,由于溫度的變化,繼續(xù)拉開,從而使新鋪層在舊裂縫處斷開。c. 新鋪半剛性基層隨著混合料中水分的減少產(chǎn)生干縮和干縮壓力,從而產(chǎn)生開裂,反射到瀝青面層形成裂縫。

　　1. 5 　不規(guī)則裂縫

　　1) 表現(xiàn)形式。裂縫形式不規(guī)則,俗稱“雞爪縫”。

　　2) 產(chǎn)生原因。這種裂縫主要是由于路面的整體強(qiáng)度不足而引起的。其原因可能是路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,路基路面壓實(shí)度不足,路面材料配合不當(dāng)或未拌和均勻等。也可能是由于路面出現(xiàn)橫向或縱向裂縫后未及時(shí)封填,致使水分滲入下層,尤其在融雪期間凍融交加,加劇了路面的破損。瀝青老化也是導(dǎo)致瀝青面層形成不規(guī)則裂縫的原因之一。

　　2. 瀝青路面開裂原因

　　瀝青路面產(chǎn)生裂縫的原因很多,裂縫的種類也是多種多樣的。對(duì)于裂縫的定量評(píng)價(jià)可用計(jì)算裂縫率和計(jì)算最大縫寬兩種方法。每種裂縫按照破損的嚴(yán)重程度分為輕、中、重三級(jí)。

　　(1)瀝青路面的裂縫, 尤其是橫向裂縫,已經(jīng)成為人們十分關(guān)注的問題。因?yàn)闉r青路面在竣工使用后, 不論基層是柔性的、半剛性的, 還是面層瀝青是國產(chǎn)的或進(jìn)口優(yōu)質(zhì)瀝青, 都會(huì)不同程度地出現(xiàn)橫向裂縫，橫向裂縫是瀝青路面的主要缺陷之一。由于我國現(xiàn)行瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定或推薦瀝青路面采用半剛性基層，所以還存在著因?yàn)榘雱傂曰鶎拥臏乜s裂縫或干縮裂縫引起瀝青面層產(chǎn)生的反射裂縫或?qū)?yīng)裂縫。此類裂縫主要是非荷載型的，在某些情況也可能是由溫度和荷載共同完成的。

　　(2)瀝青路面開裂的主要原因可分為兩大類：一種是由于行車荷載的作用而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性破壞裂縫，一般稱之為荷載型裂縫。另一種是由于瀝青面層溫度變化而產(chǎn)生的溫度裂縫，包括低溫收縮裂縫和疲勞裂縫，一般稱之為非荷載型裂縫。

　　3.影響瀝青路面裂縫產(chǎn)生的主要因素

　　(1)基層材料的性質(zhì)。基層材料的收縮性愈小，面層裂縫愈少。基層上有透層油以加強(qiáng)與面層的粘結(jié)對(duì)抗開裂是有好處的，基層材料種類對(duì)瀝青面層的裂縫率有明顯影響。

　　(2)瀝青及瀝青混合料的性質(zhì)。瀝青和瀝青混合料的性質(zhì)是影響瀝青路面溫度開裂的最主要原因，瀝青混合料的低溫勁度是決定瀝青路面是否開裂的最根本因素，瀝青勁度又是決定瀝青混合料勁度的關(guān)鍵。在瀝青性能指標(biāo)中，溫度敏感性大的瀝青更容易開裂。

　　(3)基層施工。基層是承擔(dān)面層傳遞的車輛荷載的主要承重層，基層的強(qiáng)度及穩(wěn)定直接關(guān)系面層的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。基層施工的主要問題：一是由粗集料(或細(xì)集料)的幾種現(xiàn)象引起的基層材料的不均勻性，并由此造成的基層強(qiáng)度和穩(wěn)定性的不均勻性，粗集料粒分離的主要原因是運(yùn)輸裝卸過程造成的，因此宜選用二次拌和效果好的穩(wěn)定土攤鋪機(jī);基層施工的第二個(gè)常見問題是松鋪系數(shù)(或基層標(biāo)高)控制不嚴(yán)格而導(dǎo)致的二次補(bǔ)加層，因二次補(bǔ)加層與其下層基層無法緊密連接，自身厚度又較小，因而極易松散，進(jìn)而引起瀝青面層的網(wǎng)裂、松散、坑槽等破壞，因此建議此補(bǔ)加層用貧油瀝青混合料(即花料)代替;基層施工的第三個(gè)問題是部分基層壓實(shí)度不足的問題。

　　(4)混合料的攤鋪。混合料攤鋪前，首先應(yīng)檢查確認(rèn)下層質(zhì)量，如果未灑布透層和鋪筑下封層，或上下面層未保證連續(xù)作業(yè)而灑布粘層。其次，當(dāng)路段所處環(huán)境平均氣溫低于規(guī)范要求時(shí)，不宜攤鋪面層。第三，鋪筑前要徹底清理基層頂面的松散粒料特別是松散的細(xì)集料，確保瀝青面層與基層聯(lián)接密實(shí)。

　　(5)氣候條件。極端最低溫度、降溫速度、低溫持續(xù)時(shí)間、升降溫循環(huán)次數(shù)是氣候條件影響瀝青路面溫縮裂縫的四大要素。

　　4.瀝青路面裂縫的預(yù)防和處理措施

　　延緩和減輕半剛性基層瀝青混凝土面層的荷載型裂縫和非荷載型裂縫，可采用兩大類方法：一是在施工期間就采用相應(yīng)的預(yù)防裂縫或處理措施，二是在維修養(yǎng)護(hù)時(shí)選用合適的加鋪層體系。在有條件時(shí)，為獲得最佳效果，可綜合運(yùn)用這兩類方法。

　　4.1 基層應(yīng)有合理厚度

　　當(dāng)基層厚度增加時(shí)，其承載能力也迅速增加，試驗(yàn)證明，半剛性基層厚度由10c m增加到25cm時(shí)，其承載力提高為原來的3倍。

　　4.2 提高路基工作區(qū)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性

　　路基是路面的基礎(chǔ)，路基工作區(qū)又是路基經(jīng)受行車荷載影響較大的深度區(qū)域，該深度區(qū)域具有足夠的強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性對(duì)保證路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性極為重要，否則將產(chǎn)生不均勻沉降使路面發(fā)生開裂。因此，必須采取有效措施處理好影響路基工作區(qū)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，最大限度地減小路基完工后沉降量。

　　4.3 選擇防裂性能好的材料

　　(1)選用抗沖刷能力好，干縮、溫縮系數(shù)小、抗拉能力高的半剛性材料作基層，最好使用溫度膨脹系數(shù)低的骨料。

　　(2)選用松弛性能好的優(yōu)質(zhì)瀝青做面層，保證瀝青的針入度、延度等指標(biāo);在缺少優(yōu)質(zhì)瀝青的情況下。應(yīng)采用某些添加劑或聚合物。以提高瀝青的低溫抗裂性能及高溫穩(wěn)定性能。

　　4.4 修筑防裂路面

　　研究表明，面層反射裂縫明顯地受瀝青面層厚度的影響，厚度超過15.0c m的面層可以有效的防止受拉疲勞所產(chǎn)生的裂縫，還可以降低車輛荷載引起的剪應(yīng)力。國外資料介紹。在貧混凝土上鋪筑10.0c m的瀝青面層時(shí)，在形成反射裂縫前可累積通過標(biāo)準(zhǔn)軸載10×10次。如果瀝青面層加厚到15.0cm，則可通過20×10 次。如瀝青面層加厚到17.5cm則可放心使用。

　　4.5施工進(jìn)程

　　(1)嚴(yán)格控制半剛性基層施工碾壓時(shí)的含水量，混合料的含水量不能超過壓實(shí)需要的最佳含水量或控制在施工規(guī)范容許的范圍內(nèi)，半剛性基層碾壓完成后，要及時(shí)養(yǎng)生。

　　(2)半剛性基層碾壓完成后或最遲在養(yǎng)生結(jié)束后應(yīng)立即用乳化瀝青做透層或封層，透層或粘層完成后，應(yīng)盡快鋪筑瀝青面層。

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