瀝青混凝土路面的裂縫控制探析

摘 要：近年來我國公路建設發(fā)展迅速，同時也面臨著諸多問題，尤其是道路裂縫問題日益突出，給公路質量帶來嚴重威脅。在施工中要不斷利用新技術、新材料避免瀝青混凝土路面出現裂縫，加強瀝青混凝土路面裂縫控制，使道路工程保持最佳狀態(tài)，發(fā)揮公路安全、快速、便捷作用。本課題主要針對瀝青混凝土出現裂縫的原因進行探究，并提出針對性的控制措施為道路工程建設提供有價值的參考。

關鍵詞：瀝青混泥土 路面裂縫 裂縫控制

中圖分類號：U416 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（b）-0068-02

公路作為基礎設施在社會經濟發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的作用，不管是在招商引資還是產業(yè)結構調整上起著積極的推動作用。隨著公路建設規(guī)模不斷擴大，瀝青混凝土路面得到了廣泛的應用。但是其在使用過程中也面臨著裂縫等病害的威脅。路面出現裂縫會影響路面正常使用，甚至破壞路面結構給出行埋下安全隱患，所以在施工過程中要對其進行嚴格控制。

1 瀝青混凝土出現裂縫原因

造成瀝青混凝土路面出現裂縫的原因很多，只有對產生的原因進行詳細的探究，才能找出針對性措施有效的控制裂縫的產生。

（1）路基和路面強度不足引發(fā)裂縫。這種裂縫彎沉值比較大，出現沉陷，車轍等病害的發(fā)生，它不但影響公路路面美觀，而且嚴重影響公路質量，給出人們安全出行埋下安全隱患。瀝青混凝土強度主要有礦料的嵌擠力和內摩阻力以及礦料之間的粘結力和瀝青本身凝聚力決定。

（2）瀝青混凝土路面彎拉疲勞引發(fā)裂縫。路面建造材料的彎拉強度不足，在車輛反復碾壓下容易引發(fā)路面疲勞裂縫。主要因為車輛碾壓過程中路面基層底部會出現較大的接應力，當這個力量超過基層的抗拉強度時，路面底部出現開裂現象，甚至還出現路面的沉陷等情況。

（3）瀝青混凝土路面材料老化引發(fā)裂縫。經過多年風吹日曬和負載的不斷作用，使路面材料老化，變形能力減弱，抗拉能力下降，引發(fā)路面出現裂縫，這種裂縫往往給路面造成結構性破壞。影響裂縫輕重的因素主要包括：瀝青材料性能、氣候條件、車輛流量大小等。

（4）瀝青路面結構設計不當引發(fā)裂縫。施工時路面基層結構設計不當，原料配比不合理，超載車輛反復作用導致路面承載能力下降，使路基剛性拉應力大于其承受強度產生裂縫。這種裂縫通常會從下向上依次出現，最終表現在路面上。另外，在溫度的影響下裂縫面積會逐漸擴大。

（5）溫度變化引發(fā)路面出現橫向裂縫。在溫度長期影響下會出現貫通全路面的橫向裂縫，該裂縫一般從路基的邊沿向路面中心延伸。溫度變化引發(fā)的裂縫主要分為溫度疲勞和溫度收縮裂縫，溫度急劇變化引發(fā)路面收縮，當收縮力大于路面抗拉強度，就會出現溫度收縮裂縫。

（6）路基凍脹應發(fā)路面出現裂縫。當路面排水設計不合理或路基含水量較大，冬季凍脹起拱形成裂縫。另外，春融期間，路面溶解的過多水分不能及時排出，在強度下降的路面經過車輛的反復碾壓，極易引發(fā)路面出現裂縫。

（7）雨水侵入路基引發(fā)路面出現裂縫。降雨次數多，延續(xù)時間長會使大量雨水侵入路面地基，當汽車經過路面或者面層與基層交界面有滯留水的位置時，會產生很大抽吸力和壓力，自由水會被唧出路面，使路面較大顆粒材料脫落，使瀝青混凝土路面強度下降出現局部松散形成網狀裂縫。

2 瀝青混凝土路面裂縫預防措施

引發(fā)瀝青混凝土出現裂縫的因素比較復雜，需要進行綜合的預防和治理，在路面結構設計、選材、施工、養(yǎng)護等方面入手，采取有效措施減少路面出現裂縫。

2.1 對路面精心合理設計

（1）充分調研確定合理方案。設計路面時需要對周圍環(huán)境調研分析包括地基土質情況、車流量等內容，經過充分論證確定道路建設等級和攤鋪厚度，不能為了節(jié)約成本私自降低攤鋪厚度，這樣能夠有效避免路面出現干縮和溫縮裂縫，并注意選擇合適的施工季節(jié)；對舊瀝青混凝土路面改造需要考慮路面結構強度；注重和路面結構有密切聯系的加罩層設計，并合理確定加罩層厚度，加強路面沿線高程以及路面最小攤鋪量的控制。

（2）注重骨料配比設計。瀝青混凝土質量和骨料配比有重要關系（如表1所示采用superpave優(yōu)化方法不同及配料組成），因此要引起足夠的重視。根據不同的瀝青路面層和所處的具體環(huán)境，選擇合適的瀝青層厚度（如表2所示不同面層混凝土厚度），同時考慮外界自然因素對工程質量的影響，包括施工的氣候環(huán)境、施工季節(jié)等內容，提高路面低溫抵抗力；在骨料選擇時要首先考慮堿性含有針片狀的石料，如果實際的需要不得不使用酸性材料時，需要在其中摻入抗剝落劑等物質，并注重材料之間的配置參數。

（3）防止反射裂縫的產生。為了避免路面出現反射裂縫，施工時可以采取以下有效措施：①設計加筋層時要選擇強度較大的材料，以提高加罩層抗拉強度，比如可以使用鋼筋網、纖維瀝青混凝土等。②采取措施吸收產生的應力。采用彈性模量較小的石屑、砂等材質在原路面和罩面層之間設置隔離帶，已達到分散應力的目的，現在通常使用土工布。

2.2 合理選擇建造材料

（1）選擇性能優(yōu)越的材料進行基層的施工。要選擇抗裂性能強、干縮系數和溫度系數小、抗沖刷能力強的半剛性材料進行路面基層的施工，可以選擇二灰穩(wěn)定粒料等材料，禁止使用水泥或者石灰碎石土材料。

（2）選擇抗裂性能強的改性瀝青作為面層材料。路面施工時要選擇改性瀝青材料，并嚴格控制水泥和石灰用量。對要求較高級別路面施工時，為了增加瀝青穩(wěn)定性和粘度，要在過程瀝青中加入人丁苯橡膠等高分子聚合物提高瀝青性能；為了防止瀝青路面過早老化，可以在瀝青中添加樹脂改性瀝青；避免瀝青在低溫下開裂情況出現，要選擇抗拉伸性、粘稠度低的環(huán)烷原油瀝青，盡量不要使用石臘基原油瀝青。

2.3 正確施工

（1）嚴格控制施工細節(jié)能夠明顯提升路面性能，尤其要嚴格控制基層的含水量，注意把握其不能超過施工標準要求的最佳含水量。

（2）半剛性基層碾壓后容易缺水出現干裂，因此要注意基層碾壓后的養(yǎng)護，定期灑水保持最佳濕潤狀態(tài)。

（3）完成上述兩項工作后，要及時在基層上噴灑瀝青乳液，并撤3～8 mm的碎石當做下封層，注意也要注意下封層水分的保養(yǎng)，當下封層作業(yè)完畢后要迅速的攤鋪瀝青面層。

（4）攤鋪材料拌合時要嚴格控制瀝青的油石比，進行均勻拌合。瀝青路面攤鋪質量的優(yōu)劣，和攤鋪材料的性能有直接的聯系，在攤鋪材料運輸、攤鋪時注意保持其最佳溫度，攤鋪作業(yè)時速度不能過快，并保證攤鋪均勻和連續(xù)性。

（5）注重路面基層的驗收質量，并對局部位置進行特殊處理，比如對面層和基層之間的下封層澆灑粘層油，這樣就能大大增強面層與基層的接觸程度，將彎拉力控制在最佳數值；另外，可以在基層增加彈性模量，較少瀝青層面彎拉應力的形成。

2.4 注重水破壞的防治

水滲入到路面深層結構造成路面早期破壞，它是瀝青混凝土路面目前面臨的主要威脅，是破壞力較大的一種病害，因此對其進行充分分析采取應對措施，減少水破壞對延長路面的壽命具有重要作用。

形成水破壞的原因很多，除了瀝青混凝土混合不均勻、之間空隙較大外，瀝青與碎石之間粘合力不足加上過載車輛的碾壓，進一步增加了水破壞威力，這一現象在南方多雨的地區(qū)較為普遍。為了改變這種現狀，減少水對瀝青水凝土破壞我國積極研究瀝青性能，實驗證明采用改性瀝青或者抗剝落的SMA路面，明顯減小水的破壞，同時還應注意混凝土均勻攪拌，從這個兩個方面入手，能夠很好的防止水對路面的破壞，保證路面處于良好的運行狀態(tài)。

3 注重路面養(yǎng)護

發(fā)揮瀝青混凝土最佳性能，除了和施工材料選擇和施工過程細節(jié)控制有重要關系外，還和后期的養(yǎng)護有直接聯系。加強瀝青混凝土路面養(yǎng)護，能夠延長路面使用壽命，減少路面維修成本。

（1）對瀝青混凝土路面進行定時檢修，以預防為主。完善路面各種排水設備，確保路面排水工作順利進行，避免路基和路面夾層之間出現水分，為行車安全提供保障、

（2）為了防止路面裂縫蔓延，發(fā)現裂縫要及時采取措施修補，根據裂縫出現的寬度和深度判斷合理的修補工藝。目前來看修補路面采用的工藝主要有普通瀝青灌縫法、壓漿法、進口灌縫膠修補裂縫法和SBR改性乳化瀝青灌縫法。

（3）注重路面積水排水技術的應用，減少積水在路面上的存留時間。定期對路面檢查發(fā)現凹面立即修補，同時注重路面排水口的設計，合理確定排水口之間的距離，保證在較大降水量時，路面積水能夠迅速進入下水道，減少水對路面的破壞，提高人們出行的便利程度。

4 結語

瀝青混凝土道路工程在促進經濟發(fā)展，提高人們生活質量發(fā)揮越來越大的作用。對瀝青混凝土路面出現裂縫原因進行探討，從施工材料選取、施工細節(jié)把握和路面養(yǎng)護三方面著手，加強瀝青混凝土路面裂縫控制，延長路面使用壽命，提高路面的穩(wěn)定性、舒適性。

瀝青混凝土建設單位要著眼未來，以發(fā)展的眼光從事路面修建工作，嚴把質量關。對瀝青的配比要嚴格按照相關標準進行，保證攪拌均勻以及和碎石之間具有良好的粘合性，嚴格控制超載車載車輛通行，對超載車輛采取嚴厲的懲罰措施，減少人為因素對道路的破壞，同時路面維修人員遵循預防為主原則，對路面進行定期檢查做到早發(fā)現，早修補，確保瀝青混凝土路面保持最佳狀態(tài)，營造良好的運輸硬件環(huán)境，為實現經濟的進一步發(fā)展奠定基礎。

參考文獻

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