简谈裂缝对沥青路面裂缝形成与防治再大专

摘要:近年来，在公路建设过程中大多采用的半刚性基层沥青路面在铺筑使用后会产生各种各样的裂缝，由于裂缝的产生大大缩短了沥青路面的使用寿命。笔者根据近十年来在工程一线的施工经验，与各位同行探讨沥青路面裂缝的形成及防治。
关键词:沥青路面；裂缝；形成；预防；治理
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bstract: In recent years, in highway construction process are mostly used in asphalt pement with semi rigid base in the pement after use, can produce various kinds of cracks, the cracks greatly shorten the service life of asphalt pement. According to nearly ten years in engineering of construction experience, the author discussed formation and prevention of the asphalt pement crack.
Key words: asphalt pement; crack; prevention; management form;

0引言
近年来，随着我国交通运输业的迅猛发展，公路建设步伐明显加快。目前在公路建设过程中大多采用半刚性基层沥青路面，与其他类型路面相比，沥青路面具有表面平整、无接缝、振动小、噪音低、行车平稳舒适，养护维修简便等优点。但沥青路面也存在着抗弯拉强度低、面层的温度稳定性较差等缺点。随着交通量迅速增加，特别是大吨位车辆行车荷载的作用，路基、路面承受不了超载车辆荷载的作用，加快路面裂缝产生，大大缩短沥青路面的使用寿命。笔者根据近十年来在工程一线的施工经验，与各位同行探讨沥青路面裂缝的形成及防治。
1沥青路面裂缝的分类
沥青路面裂缝主要有两大类:荷载性裂缝和非荷载性裂缝。
1.1荷载性裂缝主要是由于路面结构受到了行车荷载作用,路面底部产生拉应力大于其材料的抗拉强度而产生的裂缝。这种裂缝反映在面层上,往往不是稀疏孤立的或较有规则的,而是稠密的,互相联系的,甚至是网状的裂缝。这种裂缝随着行车荷载的反复作用,使路面裂缝逐渐扩大,甚至产生变形,出现车辙或沉陷。

1.2非荷载型裂缝主要是温缩裂缝和干缩裂缝。

1.2.1对于温缩裂缝而言,当气温大幅度下降时,沥青面层表面的温度迅速变化,而温度向沥青面层底部传递需要一定的时间,这样沥青面层内部和底部的温度与其表面的温度存在着一个差值,即在沥青层中存有一个温度梯度,从而在沥青表面产生较大的温度收缩应力。当这个应力超过沥青面层混合料的抗拉强度时,面层表面就要开裂。沥青面层的表面一旦开裂,随着持续低温或另一次降温的到来,裂缝的尖端会产生较大的应力集中,使裂缝向下延伸并穿透整个沥青面层,甚至将基层拉裂。这类裂缝的特点及产生与基层的类型无关,且缝口随深度的增加而变细。
1.2.2干缩缝是由于半刚性基层材料的干缩而产生的反射裂缝。铺筑的半刚性基层随着混合料水分的减少要产生干缩应力。干缩应力的大小与混合料水分散失的速度成正比。特别是刚刚铺筑的半刚性基层,水分散失的速度非常快,混合料产生的干缩应力也较大,此时基层的抗拉强度尚没有完全形成,若不能保证半刚性基层混合料的含水量,即不能及时洒水养生,半刚性基层就会产生干缩裂缝。因此,半刚性基层含水量不当直接影响着其干缩裂缝的产生。半刚性基层养生结束后,如果不能及时地洒铺封层或透油层,也会随着暴晒时间的增长而产生干缩裂缝。一般情况下,如果半刚性基层在铺筑沥青前没有产生干缩裂缝,在铺筑沥青面层后就不易产生干缩裂缝,原因是基层铺筑沥青面层后,其材料水分的散失将会相当缓慢,故产生的缩应力也较小。

2 沥青路面裂缝形成的原因

2.1设计原因
1）路面结构设计不合理或厚度不足，路面强度无法满足行车要求或者对路面设计年限内交通量年均增长率估计偏小，致使路面强度不足，以至沥青路面产生裂缝。
2）地下管道设计深度不够，导致基层压实不平引起沥青路面的横向裂缝。

2.2材料因素

1）沥青混合材料过细，其结合料过少；炒制过火。
2）沥青混合料中集料级配不佳，石料偏少。
3）沥青材料配合比不正确。
4）沥青原材料低温延性差或沥青混合料粘结力低，造成路面早期裂缝。

2.3气候因素

冬季气温下降，沥青面层或半刚性基层低温收缩易产生收缩缝或干缩裂缝，这种裂缝在路面重复荷载作用下使沥青路面表面形成横向反射裂缝。

2.4施工因素

1）路基或基层结构强度不足，路基局部下沉路面掰裂。
2）半刚性基层在铺建时随着混合料水分的减少产生干缩应力，形成干缩裂缝。
3）基层混合料的离析或碾压不密实及机械组合不合理，造成基层上部细粒料上浮，形成强度较弱的薄层，在行车荷载作用下，易产生龟状裂缝。
4）半刚性基层养生不当直接影响干缩裂缝的产生。
5）半刚性基层养生结束后，如果不及时洒铺封层或透层油，随着暴晒时间的增长产生干缩裂缝。
6）施工填土未压实，路基产生不均匀沉陷，接缝处压实未达到要求，在行车作用下形成纵向裂缝。
7）沥青混合料摊铺时间过长，其表面温度低，内部较热，用重型压路机碾压易引起路面表层切断。
8）施工接缝处理不当、碾压方式不正确易产生横向裂缝。
9）压力机加速或减速过猛，尤其是转向时过猛易产生路面横纹。
10）沥青混合料分幅碾压或纵向接茬时，由于接茬处理不当造成接茬开裂。

2.5超载因素

1）由于超载车辆引起累计轴次的增大，从而引起设计弯沉值减小。
2）由于超载造成正常设计的路面基层或底基层抗拉强度不足，使其提前在层底产生拉裂。
3）由于超载，加之车辆的振动冲击作用，可将路面压坏，即一次性破坏作用。4）由于超载，车辆在上下坡、刹车时将加速沥青路面层的剪切破坏。
3沥青路面裂缝预防措施

3.1设计措施

1）在设计中，充分估计和预测远景交通量，适当考虑超载车辆的比例，适当提高路面结构层的标准。在设计半刚性路面结构时，优先选用抗压性能好，干缩系数和温缩系数小及抗拉强度高的半刚性材料做基层。
2）设计地下管线的埋深不能高于路面以下30cm。

3.2材料措施

1）选择合适的道路材料和面层材料，进行合理的结构组织设计，确定沥青路面厚度。
2）在沥青混合料中添加石棉或木质纤维料或采用较厚的沥青面层减少或延缓由半刚性基层产生的反射裂缝。
3）面层沥青尽量选择低稠度、高延度、低含腊量的优质沥青，在满足稳定度要求的前提下，选择针入度较大的沥青，必要时可选用改性沥青。

3.3 施工措施

1）填土中不得含有淤泥、腐殖土及有机物等，压实度达到规定值。
2）严把沥青混合料质量关，使沥青混合料级配最佳，矿料拌和粗细均匀一致，严格按配合比控制油石比。