瀝青路面反射裂縫成因及預防措施

趙偉鵬 高勇哲

摘 要：在社會經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，我國公路建設規(guī)模越來越大，但在其快速發(fā)展的今天，病害問題也逐步顯現(xiàn)出來。反射裂縫作為瀝青路面常見病害，如何防治顯得尤為重要。為此，本文在充分了解瀝青路面反射裂縫產(chǎn)生原因的基礎上，結合某工程案例，闡述了有效預防瀝青路面反射裂縫的措施。

關鍵詞：瀝青路面;反射裂縫;防治措施

1 瀝青路面反射裂縫產(chǎn)生的原因

據(jù)相關研究顯示，在受拉疲勞、受拉屈服及剪切屈服等作用下，極易產(chǎn)生反射裂縫。同時，在行車荷載的反復作用，導致裂縫擴展迅速。因車輛荷載影響，基層裂縫位置瀝青面層的底面逐步出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象，進而導致初始裂縫產(chǎn)生，因長期車載作用，裂縫逐步向上擴展，隨后貫穿整個面層產(chǎn)生反射裂縫，由此可見，對于裂縫產(chǎn)生、擴展來講，行車荷載反復作用影響極大。因瀝青混合料具有極差導熱性能，在面層內(nèi)各層溫度變化幅度并不一致，同時因極寒天氣等影響，大大增加了表層拉應變，且在所用材料極限屈服應變以上，這種情況下，極易出現(xiàn)裂縫，且會向下不斷擴展，此類裂縫往往以“上寬下窄”的形式存在，也被叫做受拉屈服。據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，如面層材料屈服應變值在1%以上，則此類裂縫不會產(chǎn)生。在半剛性基層上產(chǎn)生反射裂縫的主要原因包括以下幾點：

（1）晝夜溫差大，極易出現(xiàn)溫度收縮裂縫。因晝夜溫差變化較大，基層則會出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，此時半剛性基層將以受拉狀態(tài)呈現(xiàn)。由于1.0～1.5x10-5為水泥溫度粒料線膨脹系數(shù)范圍，因此如半剛性基層混合料收縮應力在其抗拉強度以上，則會有永久變形現(xiàn)象發(fā)生，進而產(chǎn)生橫向收縮裂縫。

（2）暴露時間長，極易出現(xiàn)溫度疲勞裂縫。結束基層施工后，如后期施工工序不及時，導致在自然環(huán)境下基層暴露時間過長，尤其是在透層瀝青噴灑后，將有黑色面層形成，大幅增加吸熱性能。因溫度應力影響，基層極易出現(xiàn)溫度疲勞現(xiàn)象，進而出現(xiàn)溫度疲勞裂縫。

（3）拌和質(zhì)量差，極易出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。據(jù)大量實踐表明，混合料的均勻性極易受到原材料質(zhì)量、粗細集料比例等因素的影響。如水泥含量增減、集料用量不足等，將會導致鋪筑基層混合料后，局部形成橫向裂縫。此類裂縫特點為多、密，且不規(guī)則。

（4）養(yǎng)生不到位，極易出現(xiàn)干縮裂縫。往往選用乳化瀝青透層進行基層養(yǎng)護，透層需向基層內(nèi)滲入一定深度，為5mm左右，但嚴禁油膜出現(xiàn)于表面位置。具體施工中，因乳液破乳時間各異，瀝青含量不同等，乳化瀝青將全部覆蓋基層表面乳液。這種情況下，該養(yǎng)生方式保濕效果不佳，無法滿足養(yǎng)生需求，進而出現(xiàn)干縮裂縫。

2 瀝青路面反射裂縫防治措施

瀝青路面反射裂縫的消除，需先將裂縫反射源消除，進而實現(xiàn)面層抗拉強度提高的目的，同時，也可將應力消散過渡層布設到面層、基層之間。如選取土工織物防治，并利用碎石化進行舊混凝土路面處理，將瀝青大碎石應力吸收層布設到面層與下臥層之間等。具體防治措施如下。

（1）表面清理。在應力吸收層鋪設前，需先將基層表面浮塵、泥土及碎屑清理干凈，隨后選取瀝青混合料進行基層坑洼部位找平，要求在3mm以內(nèi)控制其平整度偏差，并進行透層油噴灑。一般以液體石油瀝青作為透層油，每平方米用量為0.9L。禁止在陰雨大風天氣進行噴灑透層油施工。施工時，需在15℃以上噴灑施工，且在130℃～140℃之間合理控制瀝青溫度。同時，在12小時以上控制透層油透入基層的時間，保證能夠充分揮發(fā)稀釋劑的作用。

（2）拌和施工。同時選取間歇式拌和設備進行應力吸收層拌制施工，并做好生產(chǎn)配合比調(diào)整工作。同時，對冷料倉進料速度加以合理控制，按照配合比對熱料倉篩孔進行適當調(diào)整，與實驗室相比，熱料倉細集料篩孔應大出20%左右，同時應準確計量細集料、礦粉及HDPE-橡膠粉改性瀝青，15s為干拌時間。同時，應保證改性瀝青混合料攪拌均勻，無花白、離析等現(xiàn)象。

（3）運輸施工。根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況，運輸施工可選取15t自卸汽車，且保證車廂干凈，同時還應將一些油水混合物涂抹到自卸車內(nèi)，材料卸完之后，需及時清理干凈車廂，不得存留雜物。裝料之后，可覆蓋篷布，以此起到保溫、防雨等功能。運輸?shù)绞┕龅刂螅稍?75℃以上控制應力吸收層混合料的溫度，如混合料溫度在175℃以下或出現(xiàn)離析問題，則不得用于施工。

（4）攤鋪施工。攤鋪可選用履帶式攤鋪機，施工前，應先預熱燙平板，溫度應超過110℃，且進行隔離劑噴灑。一般可在1.15～1.25之間控制攤鋪松鋪系數(shù)，并在充分考慮應力吸收層厚度的基礎上，進行攤鋪層高程的準確確定，并進行邊樁掛鋼絲設置，同時可通過橫坡控制器進行橫坡控制，且在-0.1%～+0.1%之間控制橫坡度誤差。根據(jù)施工要求，可在每分鐘1.5～2.5m之間控制攤鋪速度，避免波浪、斷裂等問題出現(xiàn)。為保證攤鋪施工的連續(xù)性，應保證3輛以上運料車在攤鋪機前等候，除此之外，還應做好隨時監(jiān)測工作，如攤鋪厚度不均勻，需及時進行處理。

（5）碾壓施工。初壓時，以輕型壓路機（3t）為主，且在2km/h

～2.5km/h之間合理控制碾壓速度，待碾壓3遍左右，即可選取雙鋼輪振動壓路機（12t）進行復壓施工，相比初壓，復壓遍數(shù)可控制在5遍左右，且碾壓速度也應有所提升，一般以4km/h為準，待碾壓輪跡基本消除后，為達到良好施工效果，可選取重型膠輪壓路機（30t）進行終壓施工，待其表面平整度滿足設計要求即可停止施工，此時需對其溫度進行檢測，應保證在110℃以上。

（6）接縫處理。盡可能選取熱接縫處理應力吸收層接縫，若為冷接縫，則可通過加熱器進行預加熱，待其溫度滿足120℃要求之后，在進行攤鋪、碾壓施工，應保證接縫緊密。

3 結束語

綜上所述，作為瀝青路面的主要病害，反射裂縫產(chǎn)生早期對瀝青路面的影響較小，但在裂縫持續(xù)擴展的過程中，將大大降低瀝青路面的使用性能，且會呈現(xiàn)出惡性循環(huán)。這與瀝青混合料的自身特性、自然環(huán)境及交通量等因素息息相關。一般裂縫的產(chǎn)生都具有規(guī)則性，且呈網(wǎng)狀分布。隨著行車荷載的不斷加重，將引發(fā)更為嚴重的病害，如坑槽、翻漿等，進一步破壞瀝青路面，導致瀝青路面使用壽命嚴重縮減。為此必須重視瀝青路面反射裂縫處治問題，必須保證采取的措施科學有效，才能保證行車舒適性及安全性。

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