瀝青混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因及處理
摘要：分析公路瀝青路面裂縫的形成、危害及裂縫的種類、產(chǎn)生原因，提出對(duì)裂縫的處理措施。
關(guān)鍵詞：瀝青面層,低溫裂縫,反射裂縫,處理
引言：
由于瀝青路面具有表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、振動(dòng)小、噪聲低、施工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)高速公路修建中得以廣泛應(yīng)用。但許多新建高速公路瀝青路面在建成早期便出現(xiàn)路面開裂情況，極大的影響了瀝青路面的使用年限。我國(guó)新建高速公路早期路面開裂主要，主要為非荷載裂縫，應(yīng)該給予極大的重視。
1、裂縫類型
瀝青混凝土路面裂縫大體分為兩種類型：一種是荷載型裂縫，即主要由于行車荷載作用下產(chǎn)生的裂縫。在車輛荷載作用下，半剛性基層底部產(chǎn)生拉應(yīng)力，如果拉應(yīng)力大于基層材料的抗拉強(qiáng)度，則基層底部很快開裂，直至影響到瀝青面層;另一種是非荷載型裂縫，以溫度裂縫為主的低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫;由于施工工藝不當(dāng)或用了不合格材料產(chǎn)生的裂縫。兩種類型的裂縫按其形狀又基本分為橫向裂縫、縱向裂縫、網(wǎng)狀裂縫和反射裂縫四種。
1.1橫向裂縫，裂縫與路中心線基本垂直，縫寬不一，縫長(zhǎng)貫穿部分路幅或整個(gè)路幅。其產(chǎn)生的原因主要是瀝青質(zhì)量沒有達(dá)到本地區(qū)施工氣候要求或者沒有達(dá)到相關(guān)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)力大于瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度，產(chǎn)生橫向裂縫;施工縫處理不當(dāng)，接縫不緊密，造成不同部位結(jié)合不良，從而產(chǎn)生橫向裂縫;半剛性基層由于水泥劑量、施工質(zhì)量等綜合因素產(chǎn)生的路面收縮裂縫，通過橫向裂縫形式表現(xiàn)出來;橋梁、涵洞等結(jié)構(gòu)物回填部位沒有按照要求進(jìn)行施工，或處理不得當(dāng)，從而產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致路面產(chǎn)生橫向裂縫。
1.2縱向裂縫，裂縫走向基本與行車方向平行，裂縫長(zhǎng)度和寬度不一。產(chǎn)生的原因主要是縱向加寬沒有按照要求進(jìn)行施工，或者碾壓沒有達(dá)到要求，從而造成加寬部位沉降，產(chǎn)生縱向裂縫;路基邊坡坡度小于設(shè)計(jì)值，路基邊坡壓實(shí)度不足產(chǎn)生滑坡;面層前后攤鋪相接處的冷接縫沒有按照相關(guān)要求進(jìn)行處理，結(jié)合不緊密而相互脫離，產(chǎn)生縱向裂縫。
1.3網(wǎng)狀裂縫，裂縫縱橫交錯(cuò)，其產(chǎn)生的主要原因是縱橫裂縫出現(xiàn)后繼續(xù)擴(kuò)展;瀝青的性能差，尤其是低溫抗變形能力過低;路面結(jié)構(gòu)中含有軟弱夾層，粒料層松動(dòng)，水穩(wěn)定性差，從而形成網(wǎng)狀裂縫。
1.4反射裂縫 基層產(chǎn)生裂縫后，在溫度和行車荷載作用下，裂縫將逐漸反射到瀝青表面，路表面裂縫的位置形狀與基層裂縫基本相似。其產(chǎn)生的主要原因是在已經(jīng)開裂的舊瀝青、舊水泥路面上加鋪瀝青面層，由于溫度的變化(降低)，老路面的裂縫繼續(xù)拉開，從而使新鋪層在舊裂縫處斷開;由半剛性基層溫縮開裂引起的反射裂縫;新鋪半剛性基層隨著混合料中水分的減少產(chǎn)生干縮和干縮應(yīng)力，從而產(chǎn)生開裂，反射到瀝青面層。
2、瀝青路面開裂原因
2.1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。另一種主要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。
2.2由于我國(guó)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，在某些情況下也可能是由溫度和荷載共同完成的。
3、瀝青混凝土路面裂縫處理
3.1瀝青路面低溫裂縫的處理
位于路面面層的瀝青結(jié)構(gòu)層，直接受到氣溫變化的影響，當(dāng)溫度下降時(shí)，瀝青面層就會(huì)產(chǎn)生收縮變形，由于瀝青路面沒有收縮縫，于是這種變形會(huì)受到基層對(duì)路面的摩阻力和路面無限連續(xù)板體對(duì)收縮變形的約束作用，使瀝青面層內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)溫度驟降造成此種拉應(yīng)力超過瀝青混凝土具有的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，路面就將出現(xiàn)裂縫，以釋放應(yīng)力才能達(dá)到路面裂縫處理。
3.2瀝青面層溫度裂縫的處理：
3.2.1 瀝青性質(zhì)
3.2.2 瀝青混合料的組成
3.2.3 施工裂縫，各種縱橫向施工由于接縫處理不好，該部位抵抗溫縮應(yīng)力的能力較低，造成溫縮應(yīng)力集中在此處釋放，造成開裂。碾壓和攤鋪溫度過低，機(jī)械設(shè)備對(duì)瀝青面層拉應(yīng)力造成新鋪層表面產(chǎn)生的微裂縫，以后可能在這些地方開裂。 針對(duì)低溫裂縫產(chǎn)生的各種因素，應(yīng)采取以下各項(xiàng)措施，盡量提高瀝青混凝土的抗裂性能，減少裂縫的產(chǎn)生。
3.3瀝青路面反射裂縫的處理
在我國(guó)現(xiàn)階段修建的高速公路瀝青路面中，絕大多數(shù)采用水泥穩(wěn)定碎石等半剛性類材料修筑路面基層，然而，半剛性材料的缺點(diǎn)在于抗變形能力低，在溫度、濕度變化時(shí)易產(chǎn)生裂縫，裂縫處的應(yīng)力集中現(xiàn)象使交通荷載產(chǎn)生在面層下部的拉應(yīng)力比沒有裂縫的部位大，當(dāng)該處集中的拉應(yīng)力大于瀝青混凝土的極限強(qiáng)度時(shí)，瀝青面層也將在此處開裂。瀝青路面一旦出現(xiàn)裂縫就很容易導(dǎo)致水的下滲，當(dāng)外荷載作用時(shí)在結(jié)構(gòu)層內(nèi)部產(chǎn)生沖刷，從而導(dǎo)致裂縫發(fā)展加快，而半剛性類基層水穩(wěn)定性較差，極易產(chǎn)生水損害，造成基層松散破壞，最后導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)性破壞，影響路面的使用功能。
要減少反射裂縫的產(chǎn)生應(yīng)該從以下幾方面進(jìn)行控制
3.3.1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;對(duì)采用水泥作為無機(jī)結(jié)合料的半剛性基層，在保證強(qiáng)度的同時(shí)盡量降低水泥劑量;從而降低基層本身的收縮裂縫的產(chǎn)生機(jī)率。
3.3.2在基層和面層之間設(shè)置土工織物、土工格柵中間層或在基層上加鋪一層稀漿封層作為應(yīng)力吸收層，使基層裂縫處的應(yīng)力集中通過中間層的吸收擴(kuò)散，從而均勻的傳遞到瀝青面層。
3.3.3優(yōu)化半剛性基層配合比，盡量降低細(xì)集料的摻配比例，從而降低干縮裂縫的產(chǎn)生。
3.3.4控制半剛性基層碾壓時(shí)的含水量為最佳含水量的0.9倍，壓實(shí)度達(dá)到規(guī)范要求，碾壓完成后要及時(shí)保濕養(yǎng)護(hù)，防止基層干曬，養(yǎng)護(hù)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。對(duì)分層攤鋪的基層，應(yīng)該使上下層之間接縫位置錯(cuò)開3~4m。
3.3.5在我國(guó)現(xiàn)階段瀝青面層高速公路中，基層一般分三層攤鋪，因此在攤鋪上一層基層時(shí)必須對(duì)下承層出現(xiàn)的裂縫進(jìn)行處理，應(yīng)該將裂縫鑿成1cm寬2cm深的槽，灌入改性乳化瀝青，然后在裂縫上覆蓋土工布或土工格柵;施工時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確記錄裂縫位置，以后攤鋪更上一層結(jié)構(gòu)層時(shí)都必須在此位置鋪設(shè)土工布或土工格柵進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。
4、結(jié)語
造成瀝青路面出現(xiàn)裂縫的原因是多方面的，只要加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)、施工的管理，嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量，優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)，提高施工質(zhì)量，瀝青面層裂縫是可以得到有效的控制的。
