陳 琪 李春霞 安徽水利開發(fā)股份有限公司 233000

淺談瀝青路面的裂縫分析與控制措施

陳 琪 李春霞 安徽水利開發(fā)股份有限公司 233000

裂縫是瀝青路面多種病害中最常見的一種病害, 是主要的破壞形式之一,裂縫的產(chǎn)生不僅影響道路的美觀，而且對行車安全和路面的壽命產(chǎn)生重要影響 因此, 控制瀝青路面裂縫的產(chǎn)生有著重要的實用價值。本文結(jié)合工程實際，針對瀝青路面裂縫產(chǎn)生的原因進行分析，并提出了相應(yīng)的措施，以改善路面狀況。

瀝青路面; 裂縫; 分析; 控制

1、概述

最近幾年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，全國各地的高速公路掀起了建設(shè)高潮。瀝青路面是用瀝青材料作結(jié)合料、黏結(jié)礦料或混合料修筑面層與各類基層和墊層所結(jié)成的路面結(jié)構(gòu)。瀝青路面具有表面平整，無裂縫，行車舒適，耐磨、振動小，噪音低，施工短養(yǎng)護維修簡便，適宜于分期修筑和快速施工等特點。因而獲得越來越廣泛的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代道路交通運輸?shù)男枰?，瀝青路面必然會有更大的發(fā)展。但這些瀝青路面都存在著同樣問題，就是在建成運營一段時間后產(chǎn)生不同形式的裂縫，導(dǎo)致路面的破壞。結(jié)合蚌埠某瀝青路面的實際施工情況，以及采取控制裂縫的措施，本文從瀝青路面裂縫產(chǎn)生的機理進行分析，并提出相應(yīng)的控制措施來解決這一現(xiàn)實問題。

2、裂縫的成因

目前瀝青路面的裂縫成因主要有兩種：一類是指由于非行車荷載因素引起的非荷載型裂縫裂縫。另一類是裂縫主要是由于行車荷載作用而產(chǎn)生的荷載型裂縫。

2.1 非荷載型裂縫

非荷載型裂縫從外觀形式來看，主要有橫向裂縫、縱向裂縫和大塊狀裂縫;從形成原因來看，主要有以下三種情況:單純由溫度變化引起;由溫度變化和行車荷載聯(lián)合作用產(chǎn)生;由基層裂縫反射作用所致。通常可以將其分為溫度裂縫和基層反射與對應(yīng)裂縫兩類。

2.1.1 溫度裂縫

溫度裂縫包括溫度收縮裂縫、溫度疲勞裂縫和溫度梯度裂縫。溫度裂縫的產(chǎn)生主要是由于路面材料低溫收縮引起，其次是由于溫度疲勞所致，更多時候是兩者綜合作用的結(jié)果。在降溫過程中，瀝青面層的表面最先產(chǎn)生收縮變形，相應(yīng)產(chǎn)生的應(yīng)力應(yīng)變也最大。當(dāng)降溫幅度較大或由于溫度應(yīng)力的循環(huán)反復(fù)作用，裂縫就會首先在瀝青面層表面產(chǎn)生并向下延伸。

(1)溫度收縮裂縫。溫度收縮裂縫也稱低溫裂縫。在冬季降溫過程中，瀝青混凝土材料變得越來越脆，并產(chǎn)生收縮。當(dāng)瀝青面層產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力或拉應(yīng)變超過瀝青混合料的抗拉強度或極限拉應(yīng)變，瀝青面層表面的薄弱處就可能首先開裂。瀝青面層的表面一旦開裂，隨著持續(xù)低溫或另一次降溫的到來，在裂縫尖端會產(chǎn)生很大的應(yīng)力集中，使裂縫向下延伸并逐漸穿透整個面層。瀝青面層處的薄弱處愈多，產(chǎn)生的橫向低溫裂縫就愈多。由于一般道路瀝青面層的寬度都不是很大，收縮所受的橫向約束較小，所以低溫裂縫主要是橫向裂縫。

(2)溫度疲勞裂縫。溫度疲勞裂縫是由于氣溫變化引起的溫度應(yīng)力反復(fù)多次作用在瀝青面層形成。這種溫度應(yīng)力雖然不是很大，但是應(yīng)力循環(huán)反復(fù)多次作用在路面上，其破壞性也是非常明顯的。在南方非冰凍地區(qū)，通常疲勞裂縫是其主要形式。其大小主要取決于所受到的重復(fù)應(yīng)力(應(yīng)變)的大小，路面環(huán)境因素有關(guān)。

（3）溫度梯度裂縫。由于瀝青路面結(jié)構(gòu)的溫度是隨環(huán)境變化的，且隨著路面結(jié)構(gòu)的深度呈不均勻分布。因此不同時期和不同位置處其脹縮的程度是不同的。即在同一時間同一路面結(jié)構(gòu)，由于溫度的變化，瀝青路面的表面與底面間存在較大的溫度差即溫度梯度，使路面上下面產(chǎn)生較大的收縮應(yīng)力，從而引起裂縫。

2.1.2 基層(干縮)反射與對應(yīng)裂縫

半剛性基層的溫縮裂縫和干縮裂縫通常會引起路面結(jié)構(gòu)層的垂直位移和水平位移。瀝青面層下面，基層開裂處的水平位移在裂縫上的面層內(nèi)會產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力或拉應(yīng)變，這種條件下，瀝青混凝土面層通常較脆，只能承受很小的拉應(yīng)力和拉應(yīng)變，因此很容易將面層拉裂層的反射與對應(yīng)裂縫。在結(jié)合較好的再加上低溫條，從而形成基層的反射與對應(yīng)裂縫。

2.2 荷載型裂縫

半剛性路面的結(jié)的，構(gòu)性破壞裂縫主要是由于行車荷載引起的。車輪荷載作用下，半剛性基層的底部要產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力大于半剛性基層材料的抗拉強度時，半剛性基層的底部很快開裂，在行車荷載的反復(fù)作用下，底部的裂縫會逐漸擴展到上部，使瀝青面層也開裂破壞。產(chǎn)生荷載型裂縫的原因主要是:路面結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理或厚度不足，在行車荷載作用時，在基底層產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過基底層的抗拉強度時將在基底層產(chǎn)生裂紋;隨通車使用時間的增長，路面強度下降，路面回彈彎沉值逐漸增大，滿足不了交通量迅速增長和汽車載重量明顯增大的需要，輪跡處瀝青路面產(chǎn)生龜裂。這種荷載型裂縫在一些中低級道路車行道中常見，但就目前大多數(shù)高等級公路來說，普遍采用半剛性基層，有足夠的強度，因此荷載型裂縫并不是主要的，相反瀝青路面非荷載型裂縫普遍存在。

3.裂縫的控制

通過對瀝青路面裂縫產(chǎn)生的成因分析，結(jié)合作者多年從事一線瀝青路面施工工作的經(jīng)驗，提出了從材料、施工和養(yǎng)護等方面裂縫控制的措施。

（1）材料措施

選擇合適的道路材料和面層材料，進行合理的結(jié)構(gòu)組合設(shè)計，確定瀝青面層厚度；在瀝青混合料中添加石棉或木質(zhì)纖維料或采用較厚的瀝青面層以減少或延緩由半剛性基層產(chǎn)生的反射裂縫；面層瀝青盡量選擇低稠度、高延度、低含臘量的優(yōu)質(zhì)瀝青，在滿足穩(wěn)定度要求的前提下，選擇針入度較大的瀝青，必要時可選用改性瀝青。如瀝青路面采用改性瀝青或面層，中面層和下面層采用結(jié)構(gòu)；加強路面層的結(jié)合，使用高性能的黏結(jié)材料作粘層，既可提高路面的整體強度，又具有較好的防水性能。

（2）施工措施

首先在路基施工時，要確保路基的壓實度，杜絕出現(xiàn)彈簧現(xiàn)象，另外在瀝青施工時，要清掃路面，保持路面干凈，提高瀝青路面的黏結(jié)力。另外材料進場時，要確保瀝青的溫度不能低于施工規(guī)范要求，確保瀝青的壓實度。

4.結(jié)束語

瀝青路面裂縫的形式有多種，路面產(chǎn)生裂縫的原因也各不相同，在材料選擇方面必須確保材料合格，在路面施工中必須牢固樹立預(yù)防為主的思想，嚴(yán)格把住施工各個環(huán)節(jié)的工程質(zhì)量，在養(yǎng)護方面要做到及時有效。做到事前積極防治、事中嚴(yán)格控制、事后及時處理，最大限度降低瀝青路面裂縫的產(chǎn)生，將裂縫控制在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)，提高瀝青路面的使用壽命和改善路況。

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[3]趙振祥.高等級瀝青路面裂縫成因及預(yù)防措施[J].公路交通科技.2010，1

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.13.024

陳琪（1982.3-），男，安徽肥西人，大學(xué)本科畢業(yè)，助理工程師，在安徽水利開發(fā)股份有限公司工作，主要從事市政道路，房屋建筑，橋梁工程方面的工作。