淺析高等級公路路面裂紋與治理

摘 要:路面裂紋是高等級公路工程建設中常見問題，也是難點問題。文章分析了高等級公路瀝青路面裂紋產生的類型和原因，并提出了裂紋的治理對策。

關鍵詞:高等級公路瀝青裂紋對策

中圖分類號:U418文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)05(b)-0097-01

1 高等級公路路面裂紋產生原因

路基部分密實度不夠，路面基層溫差漲縮，混合料級配控制不嚴，荷載的反復碾壓，剪切沖擊作用，這些都易產生路面裂紋。不論什么樣的裂紋，在行車荷載和氣溫、雨雪等自然因素反復作用下，都有加速和擴展的趨勢。

(1)龜(網)裂通常由于路面整體強度不足、基層濕軟、穩定性不良等原因引起;瀝青或瀝青混合料質量差，延度低，抗裂性差也能產生;瀝青路面老化變脆，也會發展成網狀裂紋。

(2)不規則裂紋，瀝青材料質量不良，造成收縮開裂，半剛性基層不規則反射裂紋。

(3)縱向裂紋通常產生在拓寬的新舊路面交界、處或路基半填半挖處，由路面不均勻沉陷引起;縱向溝槽回填土壓實質量差而發生沉陷引起;瀝青路面施工的縱向接縫處，由施工接茬處理不善引起;在行車載荷作用下，車轍邊緣也易形成縱縫。

(4)橫向裂紋通常是由于溫度、濕度的變化，路面結構層產生收縮而形成的;半剛性基層的收縮裂紋及其面層的反射裂紋，大多是橫向裂紋;施工縫未處理好，接縫不緊密，結合不良，橋梁、涵洞或通道兩側的填土產生圊結或地基沉降也產生橫向裂紋。

2 高等級公路裂紋治理對策

2.1 提高路基工作區的強度和穩定性

(1)路基工作區的強度主要是在填筑過程中形成的，必須嚴格控制路基的填筑工藝，確保路基強度，填筑材料首選石、礫、砂類土，其次選用含礫、砂低液限粘土，再次選用低液限粘土，粉質土和有機土不能用于填筑路基;(2)壓實度是反映路基強度的重要指標，也是提高路基強度和穩定性的最經濟、最有效的技術措施，施工中必須嚴格檢測控制，使其達到規定值。(3)降低地下水位是提高路基強度的重要措施。路面底以下80cm路床是路基的關鍵部位，它直接承受和吸收路面的擴散應力，要有足夠的強度和穩定性。當開挖后發現底下滲水，不論流量大小都要處理。填方地段要采用較好的材料填筑，土質差的地段要進行換填處理，確保其強度和穩定性。

2.2 選擇防裂性能好的材料

(1)選用抗沖刷能力好，干縮、溫縮系數小、抗拉能力高的半剛性材料作基層，最好使用溫度膨脹系數低的骨料半剛性基層材料層中摻入30％～50％的2～4cm粒徑碎石，可減少收縮裂紋，并提高碾壓中抗擁推能力。

(2)選用松弛性能好的優質瀝青做面層，保證瀝青的針入度、延度等指標;在缺少優質瀝青的情況下，應采用某些添加劑或聚合物以提高瀝青的低溫抗裂性能及高溫穩定性能。

(3)采用密實型瀝青混凝土面層。空隙率對面層的疲勞壽命有很大影響，密實型瀝青混合料在使用中瀝青硬化緩慢，同時也延緩了裂紋的擴展。

(4)瀝青混合料的集料應選用表面粗糙、石質堅硬、耐磨性強、嵌擠作用好、與瀝青粘附性好的材料如果集料呈酸性，則應填加一定數量的抗剝落劑或石灰粉，確保混合料的抗剝落性能，同時應盡量降低集料的含水量，盡可能使用人工砂代替原形顆粒的天然砂。

(5)瀝青混合料的級配也是一項重要因素在合理選配混合料級配時，應兼顧其高溫穩定性，疲勞性能和低溫抗裂性能以及路表特性和耐久性等各方面的要求。

(6)在條件允許的情況，可以采用間斷級配、大空隙、密實型的瀝青瑪蹄脂碎石(SMA)混合料或改性瀝青SMA混合料，其具有良好的高溫穩定性、低溫抗裂性能，抗車轍性能好、使用壽命長，是防裂路面設計中選用的一項新技術。

(7)采用橡膠瀝青或聚合物改性瀝青在瀝青混凝土表面作封層，可進一步提高表面層的抗溫度裂紋能力(或可作為預養護手段)。

2.3 基層的合理厚度

基層是主要承受豎直應力的承重層。大量試驗證明，當增加基層厚度時，承載能力會也迅速增加。

2.4 適宜增加面層厚度

由于基層材料的干縮或低溫收縮而開裂，會導致面層也相應發生反射裂紋，這時宜加厚面層。可以有效的防止受拉疲勞裂紋，還可以降低車輛荷載引起的剪應力。

2.5 設置應力吸收層

(1)在基層與面層之間鋪橡膠瀝青中間層、預制織物膜帶條、土工織物或土工格柵中間層、低黏度瀝青混凝土層等均勻應力吸收層。

(2)采用應力吸收薄膜，對減緩反射裂紋的產生與擴展有明顯的效果。可使裂紋處相對位移產生的應力傳到面層時大為減少，明顯降低應力強度因子。而吸收薄膜的彈性模薰越低，防裂效果越好，可見應力薄膜應選用低模量高韌性、大變形率的材料為好。就目前常用的材料而言，土工織物與瀝青橡膠薄膜的彈性模量都較低，變形率較大。不存在低溫脆裂問題，效果更佳。

(3)用土工格柵加筋瀝青路面的主要功能，是控制車轍、反射裂紋和疲勞裂紋，不同類型格柵性能顯著不同。

(4)橡膠瀝青吸收膜，是使用廢橡膠磨細的粉與熱瀝青攪拌后，施于面層中間，形成一薄膜或與砂石成一薄層。有試驗結果表明，此應力吸收層在面層中間效果最佳。

2.6 施工過程中控制裂紋

(1)嚴格半剛性基層碾壓時的含水量，混合料的含水量不能超過壓實需要的最佳含水量或控制在施工規范容許的范圍內。半剛性基層碾壓完成后，要及時養生。碾壓完成后或最遲在養生結束后應立即用乳化瀝青做透層或粘層，然后應盡快鋪筑瀝青面層。

(2)控制好制備瀝青混合料時加熱時間和溫度，加強碾壓，可減少反射裂紋。為減少路面裂紋的出現。應在鋪設瀝青面層前，就采取裂紋預防措施和處理技術。特別是在道路建設初期采取措施阻止裂紋的形成，這將大大減少裂紋的產生。

參考文獻

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