公路瀝青路面裂縫成因及防治對(duì)策分析

司武陽(yáng)

摘 要：對(duì)于瀝青路面來(lái)講，常常會(huì)出現(xiàn)不同形式的裂縫，影響了路面的質(zhì)量。本文針對(duì)瀝青路面裂縫的類(lèi)別與成因進(jìn)行分析，并提出了合適的防治措施，希望借助相關(guān)技術(shù)，通過(guò)有效控制，改善路面使用性能，延長(zhǎng)路面使用壽命。

關(guān)鍵詞：公路瀝青路面;裂縫防治;解決措施

由于瀝青路面具有表面平整度好，無(wú)接縫，行車(chē)舒適，施工周期短，養(yǎng)護(hù)維修簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，使其成為一種理想的面層材料，因此在全國(guó)乃至世界范圍內(nèi)均得到推廣應(yīng)用。在瀝青路面眾多病害中，裂縫類(lèi)是最常見(jiàn)的病害之一。裂縫類(lèi)病害的出現(xiàn)，通常會(huì)造成路面發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞，影響路面的使用性能。如果處治不及時(shí)，甚至?xí)绊懧访媸褂脡勖?，致使路面過(guò)早需要大修或者改建。因此針對(duì)瀝青路面裂縫類(lèi)別與成因進(jìn)行分析，并推薦適宜的預(yù)防與處理措施，成為交通行業(yè)當(dāng)下關(guān)注的重點(diǎn)，同時(shí)該研究也具有較大的工程應(yīng)用意義。

1 瀝青路面常見(jiàn)裂縫形式

1）荷載型裂縫。由于路面結(jié)構(gòu)層具有一定的承載能力，因此對(duì)路面裂縫產(chǎn)生起關(guān)鍵作用的通常是作用次數(shù)較少的重荷載，研究表明重交荷載條件對(duì)路面破壞作用遠(yuǎn)大于一般交通荷載條件。路面結(jié)構(gòu)層層底彎拉應(yīng)力最大值產(chǎn)生在行車(chē)最大荷載作用處，當(dāng)產(chǎn)生的彎拉應(yīng)力大于結(jié)構(gòu)層材料的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，路面結(jié)構(gòu)層底部就會(huì)很快開(kāi)裂。一般由于基層產(chǎn)生彎拉應(yīng)力要大于面層，故通?；鶎訒?huì)先開(kāi)裂，基層裂縫在行車(chē)荷載的反復(fù)作用下，會(huì)逐漸擴(kuò)展到上部，進(jìn)而使瀝青面層也產(chǎn)生開(kāi)裂破壞。上述即荷載型裂縫產(chǎn)生的機(jī)理，由于此類(lèi)裂縫產(chǎn)生主要是行車(chē)荷載作用的結(jié)果，所以將其稱(chēng)為荷載型裂縫。

2）溫度裂縫。由于瀝青路面各結(jié)構(gòu)層材料導(dǎo)熱性存在的差異以及材料本身的特性，溫度在瀝青面層中傳遞需要一定的時(shí)間，這就難免造成瀝青表面層、中面層、下面層以及各面層表面、內(nèi)部和底部始終存在較大的溫度梯度，這一現(xiàn)象在環(huán)境溫度反復(fù)驟變時(shí)尤甚。溫度梯度的存在，會(huì)使結(jié)構(gòu)層不同部位產(chǎn)生不同的溫度應(yīng)力，根據(jù)溫度應(yīng)力作用方式以及溫度裂縫產(chǎn)生形式的不同，可將溫度裂縫分為兩種，一種是低溫收縮裂縫，另一種是溫度疲勞裂縫。

3）反射裂縫。半剛性材料作為一種水硬性材料，當(dāng)基層施工完成以后，基層內(nèi)部的物理化學(xué)反應(yīng)仍要持續(xù)一段較長(zhǎng)時(shí)間，因此基層材料的強(qiáng)度和剛度也隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增長(zhǎng)而不斷增強(qiáng)。半剛性材料本身特性以及較長(zhǎng)的養(yǎng)護(hù)周期，導(dǎo)致半剛性基層對(duì)溫度和濕度的變化比較敏感。這種情況下，由于路基與基層之間的磨阻作用限制了其收縮變形，從而在該層內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)此應(yīng)力超過(guò)基層抗拉強(qiáng)度時(shí)基層就會(huì)發(fā)生斷裂。當(dāng)半剛性基層開(kāi)裂以后，在瀝青面層與半剛性基層層間的裂縫處就形成一個(gè)受力薄弱點(diǎn)，在路面使用過(guò)程中，由于荷載應(yīng)力與溫度應(yīng)力的共同作用，在該薄弱點(diǎn)的瀝青面層底面容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而在面層底部引起開(kāi)裂。然后在行車(chē)荷載和氣候因素的反復(fù)作用下，裂縫逐漸向上擴(kuò)展，直至瀝青表面。

2 瀝青路面裂縫問(wèn)題防治措施

1）嚴(yán)格管理原材料。采購(gòu)瀝青原材料時(shí)，要對(duì)供應(yīng)商的資質(zhì)、產(chǎn)品的合格證、批次的供應(yīng)單等進(jìn)行審核，保證采購(gòu)的原材料質(zhì)量統(tǒng)一，均符合施工方案的要求。強(qiáng)化原材料的管理，對(duì)采購(gòu)的不同商家、不同批次、不同規(guī)格的材料，都要詳細(xì)記錄，不同的原材料不能隨意混放。要執(zhí)行原材料檢驗(yàn)制度，采購(gòu)的原材料要按照批次進(jìn)行送檢，只有檢驗(yàn)結(jié)果符合施工要求，才能允許原材料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。在施工之前，還要對(duì)施工材料進(jìn)行復(fù)檢，證明材料性能保持不變，才能用于正式施工中。選擇粗骨料時(shí)，要選擇具有一定強(qiáng)度，表面粗糙、吸水性差、堅(jiān)實(shí)度高，能與瀝青緊密粘連的材料;選擇細(xì)骨料時(shí)，就要選擇堅(jiān)實(shí)度、緊密性強(qiáng)、含沙量低的材料;選擇粉料時(shí)，要選擇密度大、可塑性差、細(xì)小無(wú)結(jié)塊的材料。

2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。在設(shè)計(jì)路面的時(shí)候，應(yīng)對(duì)交通流量進(jìn)行預(yù)測(cè)，分析車(chē)輛的比例，在此基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)。在加固瀝青路面質(zhì)量的過(guò)程中，應(yīng)選擇厚度均勻的瀝青表層材料，對(duì)路面基層和表層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和完善，同時(shí)結(jié)合公路的等級(jí)，提高柔軟路面的剛度和硬度，增強(qiáng)防水設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性。另外，設(shè)計(jì)瀝青路面的時(shí)候，必須詳細(xì)分析車(chē)輛的流通情況以及地區(qū)的地質(zhì)地基以及周邊的具體環(huán)境，使瀝青路面的設(shè)計(jì)能夠符合實(shí)際情況，防治出現(xiàn)不合理現(xiàn)象。

3）做好公路瀝青路面配合比。瀝青路面的混合比是改善瀝青路面質(zhì)量的一項(xiàng)關(guān)鍵性步驟，施工單位需要重視改性瀝青的質(zhì)量，在實(shí)際配比的過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合材料的特點(diǎn)，計(jì)算出科學(xué)的配合比，使不同材料按照相應(yīng)的比例進(jìn)行混合，同時(shí)添加相應(yīng)的改性劑，為了防止出現(xiàn)瀝青路面裂縫，施工單位可以選擇改性瀝青，添加相應(yīng)的改性劑，使其能夠與混合料充分融合，提升公路瀝青路面的抗拉性和抗疲勞性。需要注意的是，如果是半剛性路面，需要詳細(xì)把握溫縮系數(shù)和干縮系數(shù)，合理把握相關(guān)系數(shù)之間的關(guān)系，最終提升路面的抗沖刷性。

4）注漿工作。注漿之前應(yīng)先對(duì)注漿泵的壓力表和容量表進(jìn)行檢查，確保其安裝正常，且在施工過(guò)程中經(jīng)常檢查，質(zhì)量檢查時(shí)尤其要注意這一點(diǎn)。制漿前應(yīng)對(duì)水泥質(zhì)量進(jìn)行抽檢，并在制漿時(shí)控制粉煤灰的摻量;當(dāng)注漿不理想時(shí)可適當(dāng)減少粉煤灰用量，直至采用純水泥漿。在注漿的過(guò)程中，通過(guò)在注漿管上安裝兩個(gè)止?jié){皮碗，止?jié){皮碗安裝在導(dǎo)漿管距路面表面以下約10cm～15cm為準(zhǔn)，即路面下面層處，主要是在確?？變?nèi)的注漿壓力的前提下，不讓漿液從注漿孔中冒出，且防止了由于漿液進(jìn)入瀝青面層而破壞瀝青路面的現(xiàn)象。止?jié){塞采用鍍鋅管和皮碗制作，將制作好的止?jié){塞輕輕的下放已鉆好成孔的注漿孔中，下放時(shí)盡量居中，然后擰緊膨脹，封閉外環(huán)隙。注漿先灌注路面外圍孔，后注路面中間孔，跳躍間隔進(jìn)行。分兩遍壓漿，這樣既可以減少第一遍壓漿時(shí)相鄰孔冒漿多的問(wèn)題，也可以通過(guò)第二遍注漿檢驗(yàn)第一遍注漿效果，提高了注漿質(zhì)量的可靠度。

5）灌縫。在瀝青路面裂縫的處治措施中，灌縫最為常見(jiàn)，一般來(lái)說(shuō)，針對(duì)基層開(kāi)裂問(wèn)題，往往選用壓漿法實(shí)施灌縫，針對(duì)面層開(kāi)裂問(wèn)題，往往選用灌縫膠或者是改性瀝青實(shí)施灌縫。以開(kāi)槽法灌縫為例，該方法適用于較寬的裂縫，具體操作為在開(kāi)裂部位利用切縫機(jī)鑿出深15mm～20mm、寬10mm～15mm的溝槽，進(jìn)一步利用路面灌縫機(jī)，在溝槽中澆筑密封膠等灌縫材料，待灌縫材料冷卻到位后及時(shí)妥善清理路面，即可恢復(fù)交通。開(kāi)槽法灌縫可以將開(kāi)裂部位與周邊路面有效固結(jié)，進(jìn)而防止雨水從開(kāi)裂部位滲漏。在具體操作中，先采用鐵鉤將開(kāi)裂部位雜物妥善清理，進(jìn)一步采用吹風(fēng)機(jī)清理開(kāi)裂部位的泥土等細(xì)屑，然后借助專(zhuān)用注射器在開(kāi)裂部位注入改性瀝青，進(jìn)一步適當(dāng)灑入細(xì)砂，隨后實(shí)施養(yǎng)護(hù)，待養(yǎng)護(hù)2h后方可恢復(fù)交通。

6）日常養(yǎng)護(hù)措施。每一段碾壓結(jié)束時(shí)，壓實(shí)度檢查合格后立即開(kāi)始覆蓋養(yǎng)生，防止水泥穩(wěn)定砂礫中的水分蒸發(fā)?？梢杂贸睗竦姆?、粗麻袋、無(wú)紡布或其它合適的潮濕材料覆蓋，覆蓋2h后再用灑水車(chē)灑水，避免基層長(zhǎng)期暴曬。養(yǎng)生期不宜少于7天，并應(yīng)封閉交通，除灑水車(chē)輛外，嚴(yán)禁其它車(chē)輛通行，保濕養(yǎng)生至下一層施工前。養(yǎng)生期內(nèi)如出現(xiàn)病害，應(yīng)及時(shí)挖補(bǔ)，修整到標(biāo)準(zhǔn)要求，挖補(bǔ)壓實(shí)厚度應(yīng)不小于8cm，嚴(yán)禁采用薄層“貼補(bǔ)”的方法處理。

3 結(jié)束語(yǔ)

在瀝青路面施工過(guò)程中，常常出現(xiàn)各種形式的裂縫，需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，分析瀝青路面裂縫的類(lèi)別與成因，在預(yù)防的基礎(chǔ)上加強(qiáng)治理。同時(shí)，選擇合適的處理措施，有效控制裂縫，改善路面使用性能，具有較大的工程產(chǎn)出投入效益比。

參考文獻(xiàn)

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