防止寒冷地區(qū)路面橫向裂縫淺談

孫敦江

(北新路橋集團(tuán)股份有限公司，新疆 烏魯木齊 830000)

防止寒冷地區(qū)路面橫向裂縫淺談

孫敦江

(北新路橋集團(tuán)股份有限公司，新疆 烏魯木齊 830000)

寒冷地區(qū)的路邊一般都屬于瀝青路面，由于各種原因常常會(huì)出現(xiàn)橫向裂縫，造成路面的實(shí)用性、使用壽命、美觀性大打折扣。文章對(duì)寒冷地區(qū)路面橫向裂縫的形成原因進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上提出了防止寒冷地區(qū)路面橫向裂縫的措施及方法，希望能夠更好地解決我國(guó)寒冷地區(qū)路面的橫向裂縫問(wèn)題。

寒冷地區(qū) 路面 橫向裂縫

交通網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)對(duì)于一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著直接的促進(jìn)作用，我國(guó)的北方部分地區(qū)和青藏高原地區(qū)都屬于寒冷地區(qū)，要促進(jìn)該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，就必須做好寒冷地區(qū)的公路建設(shè)。寒冷地區(qū)的公路建設(shè)常常受到路面橫向裂縫的影響，本文對(duì)寒冷地區(qū)路面橫向裂縫的產(chǎn)生原因進(jìn)行了分析，并提出了具體的措施和方法。

1.寒冷地區(qū)路面橫向裂縫形成原因分析

1.1 筑路材料引起的橫向裂縫

絕大部分的寒冷地區(qū)路面使用的筑路材料都是瀝青混合材料，例如礦粉、粗集料、細(xì)集料、瀝青和料等等，材料的組合不同也導(dǎo)致了路面的物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)不同。瀝青混合材料的勁度是由瀝青勁度決定的，決定瀝青路面是否開(kāi)裂的最主要因素就是瀝青材料的低溫勁度。瀝青的溫度敏感性越大，就越容易造成路面橫向裂縫。與此同時(shí)瀝青材料中還具有一些化學(xué)物質(zhì)，例如烴類物質(zhì)（環(huán)烷烴、芳環(huán)烴）、衍生的非金屬元素（氮、硫、氧），這些化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)相當(dāng)復(fù)雜，造成了瀝青材料的特殊性質(zhì)[1]。在投入使用之后，由于各種原因，瀝青可能會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的性質(zhì)變化，例如揮發(fā)和硬化，導(dǎo)致塊狀裂縫和風(fēng)蝕，最終導(dǎo)致了橫向裂縫。

1.2 寒冷地區(qū)凍脹力的影響

寒冷地區(qū)的凍脹力也是造成路面橫向裂縫的一個(gè)重要原因。主要有兩種常見(jiàn)的凍脹力破壞；①在路面凍脹時(shí)期，路肩積壓了大量的積雪，而積雪產(chǎn)生了保溫作用，造成路面橫斷面的不均勻凍脹，從而造成了路面橫向裂縫。②在春融時(shí)期，土基和墊層的承載能力出現(xiàn)了明顯的下降，由于土基出現(xiàn)了局部下陷，輪跡部位到承載能力出現(xiàn)明顯的降低[2]。

2.防止寒冷地區(qū)路面橫向裂縫的措施及方法

2.1 設(shè)計(jì)瀝青與混凝土的合理配比

在進(jìn)行瀝青混合料級(jí)配的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要對(duì)其耐久性、高溫穩(wěn)定、疲勞性能、低溫抗裂性進(jìn)行全面的考慮。研究證明如果增加2%的瀝青用量，也就是使用6.2%的瀝青，就可以將瀝青混合料的抗疲勞程度從原來(lái)的10年延長(zhǎng)至45年。這也充分說(shuō)明瀝青混合料的級(jí)配的重要性。

2.2 設(shè)計(jì)應(yīng)力吸收層

通過(guò)應(yīng)力吸收層可以使發(fā)射裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展得到明顯的減少和延緩，并且使應(yīng)力的強(qiáng)度因子降低，裂縫的尖端應(yīng)力減弱。實(shí)踐證明，降低吸收層的彈模可以取得良好的防裂效果。常用的彈模較低的施工材料主要是土工織物和瀝青橡膠薄膜，這兩種材料不存在低溫脆化[3]。

2.3 注重施工質(zhì)量

要減少寒冷地區(qū)路面橫向裂縫的產(chǎn)生，就必須進(jìn)行正確的施工，保障施工的質(zhì)量。①不要使用半剛性基礎(chǔ)層結(jié)構(gòu)，半剛性基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂概率很大，容易向表面發(fā)射。如果路面積水會(huì)造成排除困難，改變路面的界面調(diào)節(jié)。②清除底基層、基層和路面表面的浮土和浮灰，以免瀝青表層受到雨水沖刷之下的浮土和浮灰的影響。③確?；鶎拥难訒r(shí)性。如果由于技術(shù)控制等各種原因造成了基層的松散，則會(huì)造成二次的補(bǔ)夾層。④確保路面的壓實(shí)度。將最大力度確定下來(lái)后，要注意粗拉料、粗集料、細(xì)集料與壓實(shí)度之間的比例。⑤確保瀝青層的空隙率較低。如果空隙率過(guò)大，會(huì)增大通透性，容易引起水侵蝕。

2.4 保障路面的內(nèi)在質(zhì)量和平整性

注意不要在溫度較高的時(shí)候進(jìn)行路面壓實(shí)，或者不采用輪胎壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)。這樣一來(lái)雖然路面可以保持較好的平整性和美觀性，卻會(huì)嚴(yán)重影響路面的實(shí)用性和使用壽命。

2.5 使用先進(jìn)的施工設(shè)備

很多寒冷地區(qū)的路面橫向裂縫都是由于施工設(shè)備的不足造成的，這會(huì)造成混合料的配合比計(jì)算量、壓實(shí)度、均勻性都受到很大的影響，嚴(yán)重影響路面的平整性，增大了路面橫向裂縫出現(xiàn)的幾率。

2.6 避免混合料的溫度過(guò)熱

在施工的過(guò)程中要對(duì)瀝青混合料的溫度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，這是由于一旦對(duì)路面混合料的加熱過(guò)度，就會(huì)加大瀝青的老化程度，從而產(chǎn)生一系列的后續(xù)問(wèn)題，造成橫向裂縫的產(chǎn)生。

2.7 對(duì)該地區(qū)的溫度變化和年均溫度進(jìn)行調(diào)查

寒冷地區(qū)路面橫向裂縫產(chǎn)生的一個(gè)重要原因就是氣候因素，因此在公路施工的過(guò)程中首先要對(duì)寒冷地區(qū)的溫度變化情況和年均溫度進(jìn)行全面的調(diào)查，例如持續(xù)低溫、極端最低溫度、降溫循環(huán)次數(shù)和降溫的速率等，這些因素都會(huì)直接造成瀝青路面橫向裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況選擇合適的施工材料。

2.8 對(duì)當(dāng)?shù)氐能嚵髁亢蛙囕v通過(guò)類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析

半剛性基層中的最大拉應(yīng)力通常是由車輪荷載產(chǎn)生的，重荷載對(duì)于路面的破壞是不可逆轉(zhuǎn)的。路面的平整性對(duì)于行駛舒適性有著直接的影響，車輛的運(yùn)行費(fèi)用還會(huì)受到路面的不平整、宏觀造、粗構(gòu)造等表面情況的影響。隨著路面開(kāi)通的時(shí)間越長(zhǎng)，局部路面不平整的情況也就越多，對(duì)行車安全造成了威脅，也容易產(chǎn)生橫向裂縫。這就要求公路部在路面平整方面投入更多的費(fèi)用，提高路面的平整度。而產(chǎn)生的超出的費(fèi)用可以通過(guò)節(jié)約養(yǎng)護(hù)費(fèi)用來(lái)得到平衡，如果選定的節(jié)約費(fèi)用估計(jì)值以及初試平整度得到提高，則超出的費(fèi)用可以產(chǎn)生較高的效益。要對(duì)當(dāng)?shù)氐能嚵髁亢蛙囕v通過(guò)類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，以此為基礎(chǔ)對(duì)路面進(jìn)行合理的養(yǎng)護(hù)。特別是不平的路面造成的車輪動(dòng)力加大，卡車跳動(dòng)雙軸會(huì)產(chǎn)生兩倍于靜軸載的力，造成路面的破壞。

維護(hù)路面的平整度有利于降低維護(hù)費(fèi)用，減少和防止路面橫向裂縫的產(chǎn)生，使公路的質(zhì)量和使用性能得到有效的保障。

結(jié)語(yǔ)：實(shí)踐證明，采取有效的措施對(duì)寒冷地區(qū)路面橫向裂縫進(jìn)行防治能夠取得良好的效果，減少寒冷地區(qū)路面橫向裂縫的產(chǎn)生、延長(zhǎng)該地區(qū)公路的使用壽命、節(jié)約維修費(fèi)用、保障行車安全，對(duì)于寒冷地區(qū)交通設(shè)施的建設(shè)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著極大的推動(dòng)作用，特別是有利于開(kāi)發(fā)青藏高原地區(qū)，提高青藏高原地區(qū)的公路質(zhì)量，促進(jìn)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展，全面減少路面橫向裂縫帶來(lái)的各種損失，提高寒冷地區(qū)行車的安全性和舒適性。

[1] 李魚(yú)翔,夏朱砂.旅游專用高速公路瀝青路面工程施工質(zhì)量管理[J]. 交通標(biāo)準(zhǔn)化. 2010(24)

[2] 王靜,王鳳剛,梅長(zhǎng)輝.防止寒冷地區(qū)瀝青路面橫向裂縫的研究[J]. 黑龍江交通科技. 2010(02)

[3] 張光輝,文福民,張本芳.瀝青混凝土路面橫向裂縫現(xiàn)狀調(diào)查分析[J]. 山東交通科技. 2014(02)

U445

B

1007-6344（2015）04-0181-01

孫敦江(1968年-),男,漢族,新疆塔城人高級(jí)工程師,主要從事公路與橋梁施工管理工作