沥青路面裂缝病害的危害及防治措施探讨

沥青路面裂缝病害的危害及防治措施探讨

作者：纪宏

来源：《科学与财富》2012年第03期

摘要：沥青路面与其它路面类型相比优势还是明显的，无论是高等级公路还是城市道路使用沥青路面经济效益都很明显。但其使用期开裂也就是裂缝问题普遍地存在。路面裂缝的危害是不言而喻的，如何采取有效措施预防、控制和治理沥青路面裂缝才是应当重点探讨的问题。 关键词：沥青路面；裂缝；危害；防范措施；治理措施

随着经济的发展，我国的各级公路和城市道路建设处于高速推进阶段，而在路面环节的选择上则多以沥青为主，这是因为沥青路面具有表面平整、无接缝、震动小、嗓音低、行车平稳舒适,养护维修简便等优点。但沥青路面也存在一些病害问题，如裂缝就是沥青路面最为主要的破损形式。当沥青路面出现裂缝就会加速路面的破坏，影响道路的使用舒适度和道路的经济效益，极大地缩短沥青路面使用寿命。

1、沥青路面出现裂缝病害的主要形式及其危害分析

沥青路面开裂是世界各国沥青路面使用中均会遇到的主要病害之一,无论是冰冻地区,还是非冰冻地区,只是各自的裂缝严重程度不同而已。沥青路面开裂的原因和裂缝的形式是多种多样的,但就沥青路面开裂的主要原因而论,裂缝可分为两大类,即荷载型裂缝和非荷载型裂缝。 荷载型裂缝,即主要由于交通荷载作用下产生的疲劳裂缝。在半刚性基层沥青路面设计合理、施工质量良好的条件下,单纯由荷载作用引起面层开裂的可能性不大。非荷载型裂缝,主要为温度型裂缝。沥青路面温缩型开裂包括低温收缩开裂与温度疲劳开裂,均体现为张开型开裂方式。对于沥青路面基层存在裂缝情形,按沥青面层裂缝开裂部位,又可以分为反射裂缝与对应裂缝。

由于环境温度、交通荷载等因素的影响,沥青路面初期产生的裂缝对沥青路面使用性能常无明显影响,但由于半刚性基层自身干缩和温缩应变胀缩产生的拉应力超过半刚性基层自身的极限抗拉强度,使其从强度薄弱处产生断裂,随着路面使用时间的延长,已有的裂缝逐渐向上扩展到路表,横向裂缝不断增加。缝宽不断增大,横向裂缝再不断附生纵向裂缝,最终形成大小不等独立板块,在表面水的作用下,致使裂缝附近基层的含水量加大,甚至饱和,其结果是路面强度明显降低。在大量行车荷载反复作用下,产生冲刷、唧浆和沉陷等现象,最终导致路面很快产生结构性破坏,使道路结构逐渐丧失承载能力。 2、沥青路面裂缝病害的预防措施

2．1 设计环节沥青路面裂缝问题的预防措施

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①提高路基工作取得强度和稳定性。路基是路面的基础，路基工作又是路基经受行车荷载影响较大的深度区域，该深度区域具有足够的强度和整体稳定性，对保证路面结构的强度和稳定性极为重要，否则将产生不均匀沉降致使路面产生开裂。因此，必须严格控制路基的填筑工艺，确保路基强度。填筑材料首选石、砾、砂类土，其次选用含砾、砂低液限黏土，粉质土和有机会不能用于填筑路基；施工中必须严格检测控制压实度，每层的松铺厚度不应大于30cm，以便最大限度地减少路基完工后沉降量。

②合理设计路面的厚度。适当增加沥青面层厚度，可有效地防止沥青路面低温开裂。不仅能防止温缩裂缝，而且能防止半刚性基层开裂引起的反射性裂缝。国内的一些研究表明，当沥青面层厚度大于18cm时，能够有效减少裂缝或者延缓裂缝出现时间。

③设置级配碎石过渡层。级配碎石层作为半刚性基层与沥青面层之间的中间层在国内外许多地区得到应用，并已证明其防止反射裂缝效果良好。级配碎石能充分吸收半刚性基层裂纹释放的应变能，不传递拉应力和拉应变，而且可大大改善半刚性基层的温度、湿度状况，从而去除和减少半刚性基层的温缩和干缩，减少反射裂缝。

④设置沥青稳定碎石基层。沥青稳定碎石矿料级配属于典型的骨架密实型结构，根据密实度分为密级配、开级配及半开级配，由于沥青结合料的粘接力及集料间的嵌锁力使其具有良好的承载能力，具有较强的抗压强度和抗弯拉强度，因此其抗剪切变形能力也相当好，具有优良的泌水性和抗冲刷性。

2．2 施工环节避免沥青路面裂缝问题产生的预防措施

①提高路基的强度和稳定度。路基是路面的基础，路基又是经受行车荷载影响较大的深度区域，该区域的强度和稳定性对路面结构开裂与否关系极大。除了设计环节，施工环节也应采取一定措施予以控制。路基的强度主要是在填筑过程中形成的，必须严格控制路基的填筑工艺，确保路基强度。填筑材料首选石、砂、砾类土，其次选用含砾、砂低液限粘土，再次选用低液限粘土。粉质土和有机土不能用于填筑路基。压实度是反映路基强度的重要指标，也是提高路基强度和稳定性的最经济、最有效的技术措施，施工中必须严格检测控制，使其达到规定值。填土层的厚度对压实度有直接的影响，施工中要插杆挂线，每层的松铺厚度不应大于30 cm。检测压实度试坑要打到下一层顶面，凡是检测结果达不到规定值的要加压处理或推除重填。降低地下水位是提高路基强度的重要措施。路面底下80 cm路床是路基的关键部位，它直接承受和吸收路面的扩散应力，要有足够的强度和稳定性。当开挖后发现地下渗水，无论流量大小都要处理。填方地段要采用较好的材料填筑，土质差的地段要进行换填处理，确保其强度和稳定性。

②设置应力吸收层。在基层与面层之间铺橡胶沥青中间层、预制织物膜带条、土工织物或土工格栅中间层、低粘度沥青混凝土层等均匀应力吸收层。

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③新铺半刚性基层的开裂预防技术。在半刚性基层上锯缝，即在结构层碾压前切割一条缝直到底层。缝宽为0．5 mm，内填沥青砂或沥青乳液，随即将切缝快速封闭，然后以正常方式碾压该层。其目的就是预先制造更直、更多规则间距的裂缝(通常间距为2～3 mm)，这样它比自然裂缝更细、裂缝位移更小，从而避免裂缝边缘的快速恶化和减缓裂缝贯穿沥青层。 3、对已出现裂缝沥青路面的治理措施

发现裂缝后应立即修补以避免水通过缝渗透到基层,造成基层破坏而影响面层,对于较小的横向裂缝和纵向裂缝,缝宽在6 mm以内,宜将缝隙刷扫干净,并用压缩空气吹去尘土后,可灌入热沥青或乳化沥青材料加以封闭处理;缝宽大于6 mm的,将裂缝内杂质处理干净后,用沥青砂或细粒式沥青混凝土填充、捣实,并用烙铁封口、撒砂、扫匀;也可采用乳化混合料填封。 对于轻微龟裂可采用刷油法处治,或进行小面层喷封面,防止渗水扩大裂缝;大面积的龟裂、网裂采用加封层或沥青表面处治,严重龟裂、网裂应对基层进行补强,对于碾压出现的微裂缝,可在终碾前用轮胎进行复压,消除裂缝。 4、结语

沥青路面裂缝的防治事关交通运输的安全，认识沥青路面裂缝的危害，重视裂缝问题，采取有效的措施预防和控制裂缝的发生和发展，从而确保道路的质量与使用寿命。■ 参考文献

[1]魏立元《公路沥青路面裂缝的预防和处理》[J] 山西建筑 2009（21）； [2]张卓《公路工程中沥青路面裂缝的预防》[J] 黑龙江交通科技 2011（9）