公路沥青路面裂缝的预防和处理

关键词：沥青路面 裂缝 预防 措施 

　　随着高等级公路的大量修建，半钢性类材料以其优良的工程性能和显著的经济效益在我国公路建设中得到了广泛的应用，并在公路建设中越来越占有特殊的重要地位。然而，半钢性材料的缺点在于抗变形能力低，在温度、湿度变化时易产生裂缝，当沥青面层较薄时易形成反射裂缝，沥青路面本身产生低温裂缝，沥青路面一旦出现裂缝，有可能导致路面结构性破坏，影响路面的使用功能。 

　　一、沥青路面裂缝的形式、形成及危害 

　　沥青路面开裂是世界各国沥青路面使用中均会遇到的主要病害之一，开裂的原因和裂缝的形式是多种多样的，但就沥青路面开裂的主要原因可分为两大类，即荷载型裂缝和非荷载型裂缝。 

　　沥青路面温缩型裂缝包括低温收缩开裂与温度疲劳开裂，均体现为张开型开裂方式。对于沥青路面基层存在裂缝情形，按沥青面层裂缝开裂部位，又可以分为反射裂缝与对应裂缝。 

　　由于环境温度、交通荷载等因素的影响，沥青路面初期产生的裂缝对沥青路面使用性能常无明显影响，但由于半钢性基层自身干缩和温缩应变胀缩产生的拉应力超过半钢性基层自身的极限抗拉强度，使其从强度薄弱处产生断裂，随着路面使用时间的延长。缝宽不断增大，横向裂缝再不断附生纵向裂缝，最终形成大小不等独立板块，在表面水的作用下，致使裂缝附近基层的含水量加大，甚至饱和。其结果是路面强度明显降低，在大量行车荷载反复作用下，使道路结构逐渐丧失承载能力。 

　　二、常用的沥青路面裂缝的预防和处理措施 

　　延缓和减轻半钢性基层沥青混凝土面层的荷载型裂缝和非荷载型裂缝，应注意三个阶段的管理：一是设计阶段，二是施工阶段，三是准养阶段。 

　　２.１提高路基工作区的强度和稳定性 

　　采取有效措施处理好影响路基工作区的稳定性和强度的关键环节，最大限度地减小路基完工后沉降量。 

　　（1）路基工作区的强度主要是在填筑过程中形成的。 

　　必须严格控制路基的填筑工艺，确保路基强度。 

　　路基工作区深度：Za＝（KnP/r）1/3 

　　式中：Za――路基工作区深度，m; 

　　P――车轮荷载，BN； 

　　K――系数，取K＝０．５ 

　　R――土的容量，KN/m 

　　N――系数，n=1/10～1/5。 

　　从上式可以看出，车辆荷载P越重，路基工作区的深度Z就越大。公路交付使用后，当公路上车辆超载运行时，路基工作区的深度Za必将会随之加大。 

　　压实度是反映路基强度的重要指标，也是提高路基强度和稳定性的最经济、最有效的技术措施，施工中必须严格检测控制。填土层的厚度对压实度直接的影响，施工中要插杆挂线，每层的松铺厚度不应大于３０cm.检测压实度试坑要打到下一层顶面，凡是检测结果达不到规定值的要加压处理，或推除重填。 

　　（2）降低地下水位是提高路基强度的重要措施。路面底以下８０cm路床是路基的关键各位，当开挖后发现底下渗水，不论流量大小都要处理。填方地段要采用较好的材料填筑，土质差的地段要进行换填处理，确保其强度和稳定性。 

　　２.２基层应有合理设计厚度 

　　当基层厚度增加时，其承载能力也迅速增加，试验证明，半钢性基层厚度由１０cm增加到２５cm时，其承载力提高为原来的３倍。 

　　２.３选择防裂性能好的材料 

　　（1）选用抗冲刷能力好，干缩、温缩系数小、抗拉能力高的半钢性材料作基层，最好使用温度膨胀系数低的骨料。 

　　（2）选用松弛性能好的优质沥青做面层，保证沥青的针入度、延度等指标；在缺少优质沥青的情况下。应采用某些添加剂或聚合物。以提高沥青的低温抗裂性能及高温稳定性能。 

　　（3）在稳定度满足要求的前提下。选用针人度较大的沥青作面层。 

　　（4）采用密实型沥青混凝土面层，空隙率对面层的疲劳寿命有很大影响，密实型沥青合料在使用时沥青硬化缓慢，同时也延缓了裂缝的扩展。 

　　（5）沥青混合料的集料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用、与沥青粘附性好的材料。同时应尽量降低集料的含水量，尽可能使用人工砂代替原形颗粒的天然砂。 

　　（6）沥青混合料的级配也是一项重要因素。在合理选配混合料级配时，应兼顾其高温稳定性，疲劳性能和低温抗裂性能。以及路表特性和耐久性等各方面的要求。 

　　2.4设置应力吸收层 

　　（1）在基层与面层之间设置橡胶沥青中间层、预制织物膜带条、土工织物或土工格栅中间层、低粘度沥青混凝土层等均匀应力吸收层。 

　　（2）采用应力吸收薄膜，对减缓反射裂缝的产生与扩展有时显的效果，可使裂缝处相对位移产生的应力传到面层时大为减少，明显降低应力薄膜应选用低模量高韧性、大变形率的材料为好。 

　　（3）用土工格栅加筋沥青路面的功能是控制车辙、反射裂缝和疲劳裂缝. 

　　（4）橡胶沥青吸膜，是使用废橡胶磨细的粉与热沥青搅拌后。施于面层中间，形成一薄膜或与砂石一薄层。有试验结果表明，此应力吸收层在面层中间效果最佳。 

　　三、施工控制裂缝发生 

　　（1）在施工方面，控制半钢性基层碾压时的含水量为最佳含水量的0.9倍，压实度达到规范要求，碾压完成后要及时保温养护，防止基层干晒，养护结束后，立即喷洒沥青乳液，做成透层或粘层，然后尽快铺沥青面层。 

　　（2）制备沥青混合料时控制好加热时间和加热温度，不使沥青老化、加强碾压，使沥青混合料达到规定的压实度，也可以减少反射裂缝。 

　　（3）采取有效措施来减少半钢性基层本身的收缩裂缝。 

　　四、结语 

　　公路铺设沥青面层前，采取裂缝预防措施和处理技术可以大大减少路面裂缝的出现。这种思路和方法是强调于道路建设初期采取措施阻止裂缝的形成，或通过选择道路结构、技术或材料处理已出现的裂缝，这将减少裂缝或跟本不出现裂缝，或者使得原有的或不可避免的裂缝活性大大降低。