公路沥青路面裂缝的预防和处理.docx

公路沥青路面裂缝的预防和处理 (内蒙古交通建设监理咨询有限责任公司，内蒙古 呼 伦贝尔 021008) 摘 要：文章针对沥青路面裂缝的形成、危害及裂缝的 种 类、产生原因提出了对裂缝的预防和处理措施。 关键词：沥青路面；裂缝；预防和处理 中图分类号：U418.6 文献标识码：A 文章编号： 10076921(XX)07021502 1 沥青路面裂缝的形式、形成及危害 沥青路面开裂是沥青路面使用中遇到的主要病害之一。 沥青路面开裂的原因和裂缝的形式多 种多样，但就沥青路 面开裂的主要原因而论，裂缝可分为荷载型裂缝和非荷载 型裂缝。 荷载型裂缝主要是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 温缩型裂缝，沥青路面温缩型开裂包括低 温收缩开裂与温度疲劳开裂。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。认识沥青路面 开裂机理、 阻止或延缓裂缝的发展，对于延长沥青路面的 使用寿命起到至关重要的作用。 2 常用的沥青路面裂缝的预防和处理措施 延缓和减轻半刚性基层沥青混凝土面层的荷载型裂缝 和非荷载型裂缝.可采用两大类方法： 在施工期间就采 用相应的预防裂缝或处理措施；在维修养护时选用合适 的加铺层体 系。本文仅从半刚性基层沥青路面裂缝的预防 或处理方面进行阐述。 2.1 提高路基工作区的强度和稳定性 路基是路面的基础，路基工作区又是路基经受行车荷 载影响较大的深度区域，该深度区域必 须具有足够的强度 和整体稳定性，否则将产生不均匀沉降而导致路面发生开 裂。因此，必须 采取有效措施处理好影响路基工作区的稳 定性和强度的关键环节，最大限度地减小路基完工 后沉降 量。 2.1.1 路基工作区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、砾、砂类土，其次选用含砾、砂低液限黏土，再 次选用低 液限黏土。粉质土和有机土不能用于填筑路基。 2.1.2 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。 2.1.3 降低地下水位是提高路基强度的重要措施。路 面底以下 80cm 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 发现底下渗水 ，不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。 2.2 基层应有合理厚度 当基层厚度增加时，其承载能力也迅速增加，试验证 明，半刚性基层厚度由 10cm 增加到 25c m 时，其承载力提 高为原来的 3 倍。 2.3 修筑防裂路面 研究表明，面层反射裂缝明显受沥青面层厚度的影响， 厚度超过 15.0cm 的面层可以有效地防 止受拉疲劳所产生 的裂缝，还可以降低车辆荷载引起的剪应力。国外资料介 绍。在贫混凝土 上铺筑 100cm 的沥青面层时，在形成反射 裂缝前可累积通过标准轴载 1010 次。如果沥青面 层加 厚到 10cm，则可通过 2010 次。如沥青面层加厚到 175 cm 则可放心使用。 2.4 选择防裂性能好的材料 选用抗冲刷能力好，干缩、温缩系数小、抗拉能力高 的半刚性材料作基层，最好使用温 度膨胀系数低的骨料。 选用松弛性能好的优质沥青做面层，保证沥青的针入 度、延度等指标；在缺少优质沥青 的情况下。应采用某些 添加剂或聚合物。以提高沥青的低温抗裂性能及高温稳定 性能。 在稳定度满足要求的前提下。选用针人度较大的沥青 作两层。在沥青混凝土中使用针人 度较大的沥青可以阻止 低温收缩及高温疲劳作用两种机理引起的裂缝扩展。 采用密实型沥青混凝土面层孔隙率对面层的疲劳寿命 有很大影响，密实型沥青混合料在 使用中沥青硬化缓慢， 同时也延缓了裂缝的扩展。 沥青混合料的集料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨 性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性 好的材料。如果集料呈 酸性，则应添加一定数量的抗剥落剂或石灰粉，确保混合 料的抗剥落 性能，同时应尽量降低集料的含水量，尽可能 使用机制砂代替圆形颗粒的天然砂。 沥青混合料的级配也是一项重要因素。在合理选配混 合料级配时，应兼顾其高温稳定性 ，疲劳性能和低温抗裂 性能以及路表特性和耐久性等各方面的要求。 在条件允许的情况，可以采用间断级配、大空隙、密 实型的沥青玛蹄脂碎石(sMA)混合料 和采用改性沥青。sMA 混合料具有良好的高温稳定性、低温抗裂性能，抗车辙性 能好、使用 寿命长，是防裂路面设计时应选用的一项新技 术。 采用橡胶沥青或聚合物改性沥青在沥青混凝土表面作 封层，可进一步提高表面层的抗温 度裂缝能力。 2.5 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、 低黏度沥青混凝土层等 均匀应力吸收层。 采用应力吸收薄膜(如土工格栅加筋沥青路面、橡胶沥 青吸收膜)，对减缓反射裂缝的产生与 扩展有明显的效果， 可使裂缝处相对位移产生的应力传到面层时大为减少，明 显降低应力强 度因子。 2.6 新铺半刚性基层的预开裂技术 在半刚性基层上锯缝，即在结构层碾压前切割一条缝 直到层底。缝宽为 0.5cm，内填沥青砂 或沥青乳液随即； 降切缝快速封闭，然后以正常方式碾压该层。这样可预先 制造更直、更多 规则间距的裂缝(通常间距为 2.3in)。这 样它比自然裂缝更细、裂缝位移更小，从而避免裂 缝边缘 的快速恶化或减缓裂缝贯穿沥青层。 3 施工控制裂缝发生 在施工方面，控制半刚性基层碾压时的含水量为最佳 含水量的 0.9 倍，压实度达到规范要求 ，碾压完成后要及 时保湿养护，防止基层干晒，养护结束后，立即喷洒沥青 乳液，做成透层 或粘层，然后尽快铺沥青面层。 制备沥青混合料时控制好加热时间和加热温度不