淺析路橋工程中瀝青路面裂縫的預(yù)防措施

　　摘要：路橋工程中瀝青路面裂縫已成為導(dǎo)致路面破壞的主要原因之一，因此，對(duì)路橋工程中瀝青路面裂縫的預(yù)防措施進(jìn)行探討，就顯得尤為重要，本文首先分析了常見(jiàn)裂縫類(lèi)型及成因。其次，對(duì)路橋工程中瀝青路面預(yù)防裂縫產(chǎn)生的措施提出了自己的建議和看法，具有一定的參考價(jià)值。

　　關(guān)鍵詞：路橋工程；瀝青路面；裂縫；預(yù)防措施　

　　1. 前言

　　路橋工程中瀝青路面裂縫已成為導(dǎo)致路面破壞的主要原因之一。分析瀝青路面裂縫產(chǎn)生的原因并采取適當(dāng)?shù)拇胧╊A(yù)防裂縫的發(fā)生,對(duì)延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命,保證投資效益有著極其重要的意義�！　�

　　2.常見(jiàn)裂縫類(lèi)型及成因

　　瀝青路面開(kāi)裂是瀝青路面使用中的主要病害之一。瀝青路面開(kāi)裂的原因和裂縫的形式是多種多樣的，但就瀝青路面開(kāi)裂的主要成因分類(lèi)，裂縫可分為兩大類(lèi)，即荷載型裂縫和非荷載型裂縫。荷載型裂縫：由于行車(chē)荷載的作用而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性破壞裂縫，一般稱(chēng)之為荷載型裂縫。在車(chē)輪荷載作用下，作用力大于半剛性基層材料的抗拉強(qiáng)度時(shí)，半剛性基層的底部就會(huì)很快開(kāi)裂；在行車(chē)荷載的反復(fù)作用下，底部的裂縫會(huì)逐漸擴(kuò)展到上部，并使瀝青面層也產(chǎn)生開(kāi)裂破壞。決定荷載型裂縫主要因素有面層的厚度、基層的厚度、基層的回彈模量和下承層的回彈模量。

　　非荷載型裂縫：主要是由于瀝青面層溫度變化而產(chǎn)生的溫度裂縫，也稱(chēng)溫度裂縫。溫度裂縫包低溫收縮裂縫與溫度疲勞裂縫，均體現(xiàn)為張開(kāi)型開(kāi)裂方式。對(duì)于瀝青路面基層存在裂縫情形，按瀝青面層裂縫開(kāi)裂部位，又可以分為反射裂縫與對(duì)應(yīng)裂縫。

　　低溫裂縫主要是橫向裂縫。瀝青材料在較高溫度條件下，具有良好的應(yīng)力松馳性能，溫度升降產(chǎn)生的變形不致于產(chǎn)生過(guò)大的溫度應(yīng)力，但當(dāng)氣溫大幅度下降時(shí)，瀝青材料逐漸發(fā)硬并開(kāi)始收縮，此時(shí)半剛性基層的底部將產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)瀝青混合料的應(yīng)力松馳趕不上溫度應(yīng)力增長(zhǎng)，混合料勁度急劇增大。由于瀝青面層在路面中是受到約束的，面層中產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力或拉應(yīng)變一旦超過(guò)瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度，瀝青面層就會(huì)開(kāi)裂。這種情況在瀝青面層與基層的附著力不夠好、允許有一定的自由收縮時(shí)，裂縫就更容易發(fā)生。

　　溫度疲勞裂縫主要發(fā)生在晝夜溫差大的地區(qū)。由于溫度反復(fù)升降導(dǎo)致瀝青面層溫度應(yīng)力疲勞，使瀝青混合料的極限拉伸應(yīng)變（或勁度模量）變小，加上瀝青的老化使瀝青勁度增高，應(yīng)力松馳性能降低，最終達(dá)到極限抗拉強(qiáng)度使路面產(chǎn)生裂縫，瀝青面層從表面開(kāi)始產(chǎn)生溫度疲勞裂縫。反射裂縫的機(jī)理是處于瀝青面層下的半剛性基層已經(jīng)開(kāi)裂，并且允許有垂直位移和水平位移。冬季或在寒冷地區(qū)，在結(jié)合得好的瀝青面層下，開(kāi)裂的半剛性基層的水平位移使得直接在裂縫上的面層內(nèi)產(chǎn)生大的拉應(yīng)力或拉應(yīng)變，由于在較低溫度下瀝青面層通常較硬，它只能承受小的拉應(yīng)力或拉應(yīng)變，因此容易被拉裂，并且裂縫的擴(kuò)展途徑是由下至上的。瀝青面層的厚度愈薄，反射裂縫形成的愈早和愈多。

　　對(duì)于新鋪的半剛性基層，隨著混合料中水分的減少，要產(chǎn)生干縮和干縮應(yīng)力；水分減少得愈多愈快，產(chǎn)生的干縮應(yīng)力和干縮應(yīng)變就愈大。在已經(jīng)產(chǎn)生干縮裂縫的半剛性基層上鋪筑瀝青面層，在較薄瀝青面層的情況下，半剛性基層的裂縫會(huì)由于溫度應(yīng)力而使面層底部先開(kāi)裂，并較快形成對(duì)應(yīng)裂縫。一旦行車(chē)產(chǎn)生的拉應(yīng)力與溫度應(yīng)力相結(jié)合，反射裂縫會(huì)形成得更快。在較厚瀝青面層的情況下，由于溫度應(yīng)力在表面最大，基層的裂縫將促使面層先從表面開(kāi)裂，然后逐漸向下傳播形成對(duì)應(yīng)裂縫。　　

　　3.路橋工程中瀝青路面預(yù)防裂縫產(chǎn)生的措施

　　雖然不能準(zhǔn)確地判斷瀝青路面裂縫到底是由哪一種具體原因引起的,但不容否認(rèn)的是,上述幾種原因都有可能存在。可以從分析這幾種裂縫產(chǎn)生的原因中找出一些積極有效的措施來(lái)預(yù)防和減少裂縫的產(chǎn)生。

　�。�1）針對(duì)半剛性基層的反射裂縫,在半剛性基層的施工中,應(yīng)該采用優(yōu)質(zhì)的有級(jí)配的半剛性材料。施工時(shí)緊緊抓住混合料的拌和、攤鋪和碾壓等工藝環(huán)節(jié),控制基層施工質(zhì)量。其中最主要的是混合料的拌和一定要均勻,并做到隨拌、隨運(yùn)、及時(shí)攤鋪碾壓。由于水泥的水化和硬化作用,強(qiáng)調(diào)從拌和到碾壓結(jié)束時(shí)間不得超過(guò)4h。同時(shí),為減少半剛性基層的干縮量,施工中一定要嚴(yán)格控制含水量和水泥劑量�；鶎映尚秃笠欢ㄒ�及時(shí)灑水養(yǎng)生,使表面始終保持一定的濕度,減少初期失水裂縫。另外要及時(shí)做好下封層,并鋪筑瀝青面層,防止基層過(guò)分干燥和長(zhǎng)時(shí)期的暴曬,從而減少半剛性基層的開(kāi)裂。

　　由于半剛性基層不可避免地要產(chǎn)生收縮裂縫,一經(jīng)雨水浸害,裂縫處基層將很快失去強(qiáng)度。因此,有必要改變過(guò)去只在基層間噴灑透層油的做法而應(yīng)設(shè)置下封層,下封層厚1.0~1.5cm,隔斷下滲水對(duì)基層的浸蝕破壞。同時(shí)鋪筑面層時(shí),設(shè)置瀝青面層上封層,厚度至少要大于或等于2cm,且要應(yīng)用密實(shí)型細(xì)粒式瀝青砼。

　�。�2）低溫收縮裂縫是難以避免的。瀝青性質(zhì)的優(yōu)劣,尤其是低溫下瀝青性質(zhì)的優(yōu)劣,是關(guān)系到路面低溫開(kāi)裂的一個(gè)重要因素。因此在瀝青混合料設(shè)計(jì)中務(wù)必注意瀝青混合料的低溫性能,采用針入度較大的高粘度優(yōu)質(zhì)瀝青或改性瀝青,并且用油量也要取參考范圍值的中偏上值。同時(shí)還要注意用油量與礦料組成相適應(yīng),以達(dá)到混合料的攤鋪碾壓密實(shí)。另外還應(yīng)保證瀝青混合料面層的厚度,對(duì)于重型和特重型交通道路,面層厚度應(yīng)選取規(guī)范規(guī)定施工厚度的中上值。

　�。�3）在瀝青面層與半剛性基層之間,鋪設(shè)土工織物應(yīng)力吸收薄膜夾層。在瀝青路面基層上鋪設(shè)一層土工織物,其上再鋪筑設(shè)計(jì)厚度面層。這樣鋪筑的路面對(duì)防止基層裂縫反射,減少路面車(chē)轍,延長(zhǎng)路面使用壽命,具有顯著的效果,但因其費(fèi)用較高,故應(yīng)證實(shí)其有較高效益時(shí)才使用。土工織物在施工中應(yīng)注意清除鋪設(shè)層面的雜物,并使其鋪設(shè)牢固、順直、搭接合理(一般為15~20cm)、粘層油溫度適中,避免人為或施工機(jī)具對(duì)其損壞而達(dá)不到預(yù)期效果。

　�。�4）對(duì)于目前應(yīng)用越來(lái)越廣泛的水泥穩(wěn)定碎石基層,通常采用預(yù)留縫的方法來(lái)防止基層的不規(guī)則橫向裂縫,即在已鋪筑的基層上每隔一定距離鋸一條貫穿道路的橫縫,縫寬不大于1cm,縫深為該結(jié)構(gòu)層厚的1/3左右。根據(jù)已鋪筑的基層裂縫發(fā)生的實(shí)際情況,鋸縫的間隔以8~12cm為宜,太長(zhǎng)則起不到防止不規(guī)則裂縫發(fā)生的作用。鋸縫后用熱瀝青灌注,并且在縫上鋪50cm寬的土工布,以防止裂縫反射到瀝青面層。基層碾壓結(jié)束后及時(shí)攤鋪瀝青面層,使基層的水分不易蒸發(fā)散失,基層本身的含水量大部分被保存下來(lái)用于養(yǎng)生,使基層硬化所需的溫度和適當(dāng)?shù)乃�分條件仍然和開(kāi)放養(yǎng)生相同或更好,避開(kāi)了人工養(yǎng)生造成的干濕交替、含水量變幅過(guò)大的現(xiàn)象,對(duì)減少或避免基層因失水而產(chǎn)生的干縮裂縫有益�！　�

　　4.結(jié)語(yǔ)

　　以上是幾種預(yù)防和減少瀝青路面橫向裂縫的方法,由于瀝青路面不可避免地要產(chǎn)生裂縫,因此對(duì)于面層已經(jīng)出現(xiàn)開(kāi)裂的情況,要盡快采用適當(dāng)?shù)牟牧咸羁p,以免危及基層,導(dǎo)致路況惡化�！�

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