公路瀝青路面裂縫的預防和處理

關(guān)鍵詞：瀝青路面 裂縫 預防 措施 

　　隨著高等級公路的大量修建，半鋼性類材料以其優(yōu)良的工程性能和顯著的經(jīng)濟效益在我國公路建設(shè)中得到了廣泛的應用，并在公路建設(shè)中越來越占有特殊的重要地位。然而，半鋼性材料的缺點在于抗變形能力低，在溫度、濕度變化時易產(chǎn)生裂縫，當瀝青面層較薄時易形成反射裂縫，瀝青路面本身產(chǎn)生低溫裂縫，瀝青路面一旦出現(xiàn)裂縫，有可能導致路面結(jié)構(gòu)性破壞，影響路面的使用功能。 

　　一、瀝青路面裂縫的形式、形成及危害 

　　瀝青路面開裂是世界各國瀝青路面使用中均會遇到的主要病害之一，開裂的原因和裂縫的形式是多種多樣的，但就瀝青路面開裂的主要原因可分為兩大類，即荷載型裂縫和非荷載型裂縫。 

　　瀝青路面溫縮型裂縫包括低溫收縮開裂與溫度疲勞開裂，均體現(xiàn)為張開型開裂方式。對于瀝青路面基層存在裂縫情形，按瀝青面層裂縫開裂部位，又可以分為反射裂縫與對應裂縫。 

　　由于環(huán)境溫度、交通荷載等因素的影響，瀝青路面初期產(chǎn)生的裂縫對瀝青路面使用性能常無明顯影響，但由于半鋼性基層自身干縮和溫縮應變脹縮產(chǎn)生的拉應力超過半鋼性基層自身的極限抗拉強度，使其從強度薄弱處產(chǎn)生斷裂，隨著路面使用時間的延長。縫寬不斷增大，橫向裂縫再不斷附生縱向裂縫，最終形成大小不等獨立板塊，在表面水的作用下，致使裂縫附近基層的含水量加大，甚至飽和。其結(jié)果是路面強度明顯降低，在大量行車荷載反復作用下，使道路結(jié)構(gòu)逐漸喪失承載能力。 

　　二、常用的瀝青路面裂縫的預防和處理措施 

　　延緩和減輕半鋼性基層瀝青混凝土面層的荷載型裂縫和非荷載型裂縫，應注意三個階段的管理：一是設(shè)計階段，二是施工階段，三是準養(yǎng)階段。 

　�。�.１提高路基工作區(qū)的強度和穩(wěn)定性 

　　采取有效措施處理好影響路基工作區(qū)的穩(wěn)定性和強度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，最大限度地減小路基完工后沉降量。 

　�。�1）路基工作區(qū)的強度主要是在填筑過程中形成的。 

　　必須嚴格控制路基的填筑工藝，確保路基強度。 

　　路基工作區(qū)深度：Za＝（KnP/r）1/3 

　　式中：Za――路基工作區(qū)深度，m; 

　　P――車輪荷載，BN； 

　　K――系數(shù)，取K＝０．５ 

　　R――土的容量，KN/m 

　　N――系數(shù)，n=1/10～1/5。 

　　從上式可以看出，車輛荷載P越重，路基工作區(qū)的深度Z就越大。公路交付使用后，當公路上車輛超載運行時，路基工作區(qū)的深度Za必將會隨之加大。 

　　壓實度是反映路基強度的重要指標，也是提高路基強度和穩(wěn)定性的最經(jīng)濟、最有效的技術(shù)措施，施工中必須嚴格檢測控制。填土層的厚度對壓實度直接的影響，施工中要插桿掛線，每層的松鋪厚度不應大于３０cm.檢測壓實度試坑要打到下一層頂面，凡是檢測結(jié)果達不到規(guī)定值的要加壓處理，或推除重填。 

　�。�2）降低地下水位是提高路基強度的重要措施。路面底以下８０cm路床是路基的關(guān)鍵各位，當開挖后發(fā)現(xiàn)底下滲水，不論流量大小都要處理。填方地段要采用較好的材料填筑，土質(zhì)差的地段要進行換填處理，確保其強度和穩(wěn)定性。 

　�。�.２基層應有合理設(shè)計厚度 

　　當基層厚度增加時，其承載能力也迅速增加，試驗證明，半鋼性基層厚度由１０cm增加到２５cm時，其承載力提高為原來的３倍。 

　�。�.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、抗拉能力高的半鋼性材料作基層，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；在缺少優(yōu)質(zhì)瀝青的情況下。應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。 

　�。�3）在穩(wěn)定度滿足要求的前提下。選用針人度較大的瀝青作面層。 

　�。�4）采用密實型瀝青混凝土面層，空隙率對面層的疲勞壽命有很大影響，密實型瀝青合料在使用時瀝青硬化緩慢，同時也延緩了裂縫的擴展。 

　�。�5）瀝青混合料的集料應選用表面粗糙、石質(zhì)堅硬、耐磨性強、嵌擠作用、與瀝青粘附性好的材料。同時應盡量降低集料的含水量，盡可能使用人工砂代替原形顆粒的天然砂。 

　�。�6）瀝青混合料的級配也是一項重要因素。在合理選配混合料級配時，應兼顧其高溫穩(wěn)定性，疲勞性能和低溫抗裂性能。以及路表特性和耐久性等各方面的要求。 

　　2.4設(shè)置應力吸收層 

　　（1）在基層與面層之間設(shè)置橡膠瀝青中間層、預制織物膜帶條、土工織物或土工格柵中間層、低粘度瀝青混凝土層等均勻應力吸收層。 

　　（2）采用應力吸收薄膜，對減緩反射裂縫的產(chǎn)生與擴展有時顯的效果，可使裂縫處相對位移產(chǎn)生的應力傳到面層時大為減少，明顯降低應力薄膜應選用低模量高韌性、大變形率的材料為好。 

　　（3）用土工格柵加筋瀝青路面的功能是控制車轍、反射裂縫和疲勞裂縫. 

　　（4）橡膠瀝青吸膜，是使用廢橡膠磨細的粉與熱瀝青攪拌后。施于面層中間，形成一薄膜或與砂石一薄層。有試驗結(jié)果表明，此應力吸收層在面層中間效果最佳。 

　　三、施工控制裂縫發(fā)生 

　　（1）在施工方面，控制半鋼性基層碾壓時的含水量為最佳含水量的0.9倍，壓實度達到規(guī)范要求，碾壓完成后要及時保溫養(yǎng)護，防止基層干曬，養(yǎng)護結(jié)束后，立即噴灑瀝青乳液，做成透層或粘層，然后盡快鋪瀝青面層。 

　�。�2）制備瀝青混合料時控制好加熱時間和加熱溫度，不使瀝青老化、加強碾壓，使瀝青混合料達到規(guī)定的壓實度，也可以減少反射裂縫。 

　�。�3）采取有效措施來減少半鋼性基層本身的收縮裂縫。 

　　四、結(jié)語 

　　公路鋪設(shè)瀝青面層前，采取裂縫預防措施和處理技術(shù)可以大大減少路面裂縫的出現(xiàn)。這種思路和方法是強調(diào)于道路建設(shè)初期采取措施阻止裂縫的形成，或通過選擇道路結(jié)構(gòu)、技術(shù)或材料處理已出現(xiàn)的裂縫，這將減少裂縫或跟本不出現(xiàn)裂縫，或者使得原有的或不可避免的裂縫活性大大降低。