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摘要:路桥工程中沥青路面开裂是普遍存在的现象,不管其基层是柔性的还是半刚性的。路面裂缝的危害在于从裂缝中不断进入水分,使基层甚至路基软化,导致路面承载力下降,产生唧浆、台阶、网裂等病害,加速路面的破坏。
关键词:路桥工程沥青路面裂缝预防措施
Abstract: the road &bridge engineering of the asphalt pavement craze is a common phenomenon, despite the grassroots is flexible or semi-rigid. The dangers of cracks in road from cracks are coming to moisture, make the roadbed even soften, lead to pavement bearing capacity drop, produce the clamorous pulp, steps, nets crack disease, accelerate the pavement damage.
Keywords: road &bridge engineering asphalt road surface crack prevention measures
中图分类号：U416.217文献标识码：A文章编号：
近年来，为适应社会经济发展的必要，公路在我国发展迅速。沥青路面由于具有施工时间短、行车安宁、适应性强、养护维修方便等长处而被广泛采用。但由于沥青混凝土材质本身的差别, 和受设计和施工水平的影响, 沥青路面常常出现开裂、泛油、松散、坑槽等病害。这些病害的出现严重影响了行车速度、行车安全,加大了汽车磨损, 缩短了沥青路面应用寿命。
一、路桥工程中沥青路面裂缝产生的原因分析
引起公路沥青路面开裂的原因很多，大体可分为三大类: ①由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝。在车轮荷载的作用下，当路面结构层底部产生的拉应力大于其材料的抗拉强度时，产生的开裂称之荷载型裂缝。②由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝，包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝，称之非荷载裂缝。③是经常出现在桥涵两端的横向裂缝，或在路段上出现较长的纵缝，主要是由填土固结沉陷或地基沉陷引起，称为沉降裂缝。
1.横向裂缝
⑴沥青面层的自身温缩开裂；
⑵半刚性基层特别是水泥稳定碎石的开裂反射到沥青面层；
⑶某些基层开挖沟槽埋设管线以及冰冻地区路基冻裂导致路面的横裂；
⑷面层施工时，施工缝未处理好，接缝不紧密，结合不良。
⑸桥梁、涵洞或通道两侧的填土产生固结或地基沉降等。
2.纵向裂缝
⑴填方材料和填方的不均匀性，以及填方密实度达不到设计要求。经过一段时间的自然沉降，特别是经过雨水浸泡后，路基强度有所下降，沿边坡部分路基承载力也下降，就会出现纵向裂缝。
⑵施工时，前后摊铺幅相接处的冷接缝未按有关规范要求认真处理，结合不紧密而脱开；
⑶纵向沟槽回填土压实质量差而发生沉陷；
⑷拓宽路段的新老路面交界处土层处理不彻底，沉降不均匀引起纵向开裂；
⑸边坡值小于设计值，边坡压实不够和边沟过深使实际填土高度加大而滑坡等引起的纵向开裂。
3.网状裂缝
⑴路基局部压实度不足或基层材料局部松散不成板体，使路面的承载能力下降形成的裂缝；
⑵沥青与沥青混合料质量差。沥青延度低，抗裂性差。沥青混合料拌和时间过长，拌和温度过高或在储料仓仓储时间过长，使沥青变硬，对拉应变敏感而产生的裂缝；
⑶沥青层厚度不足，层间粘结差，水分渗入，形成的裂缝；
⑷行车荷载重复作用下引起的疲劳裂缝。
⑸外界原因如污染、腐蚀等造成的局部网裂。
4.反射裂缝
⑴在已开裂的旧沥青、旧水泥混凝土路面层上加罩沥青面层，由于温度的变化（降低），老路面的裂缝继续扩展，给也处于温度收缩的新沥青面层一个附加应力，使新铺层在旧裂缝处断开。
⑵半刚性基层温缩和干缩开裂引起的反射裂缝等。
二、路桥工程中沥青路面裂缝的预防措施
(一)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使路面发生开裂。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。
1.路基工作区的強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。面对当前高速公路超载现象十分普遍的情况下,建议在路基施工时对路基工作区的控制深度最好是大于路基工作区的设计深度,以防患于未然。
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。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30cm。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。
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。
(二)设计预防裂缝发生
1.在进行半刚性路面设计时,首先应选用抗冲刷性能好、干缩系数和温缩系数小、抗拉强度高的半刚性材料做基层。
2.选用松弛性能好的优质沥青做沥青面层。在缺少优质沥青的情况下,应采取改善沥青性质的措施。
3.在稳定度满足要求的前提下,优先选用针入度较大的沥青做沥青面层。
4.沥青面层采用密实型沥青混凝土。
5.采用合适的沥青面层厚度,确保半刚性基层在使用期间一般不会产生干缩裂缝和温缩裂缝。
6. 为进一步提高表面层抗温度裂缝性能,可采用橡胶沥青或聚合物沥青在沥青混凝土表面做一封层。
7.设置应力消减(应力吸收)中间层。
(三)施工控制裂缝发生
1.严格控制半刚性基层施工碾压时的含水量,混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量或控制在施工规范容许的范围内。
2.半刚性基层碾压完成后,要及时养生。
3.半刚性基层碾压完成后或最迟在养生结束后应立即用乳化沥青做透层或封层。
4.透层或粘层完成后,应尽快铺筑沥青面层。
三、治理措施
1.横向、纵向和反射裂缝的修补
⑴缝宽小于2mm时，可不作处理。
⑵缝宽2～5mm的可用改性乳化沥青灌缝，大于5mm的可用改性沥青（如SBS改性沥青）灌缝。灌缝前，须先清除缝内、缝边碎垃圾、垃圾，并保持缝内干燥，灌缝后，表面撒上粗砂或3～5mm石屑。
2.网状裂缝
⑴如夹有软弱层或不稳定结构层时，应将其铲除；如因结构层积水引起网裂时，铲除面层后，需加设将路面渗透水排除至路外的排水设施。然后再铺筑新混合料。
⑵如强度满足要求，网状裂出自沥青面层厚度不足时，可采用铣削网裂的面层后加铺新料来处理。加铺厚度按现行设计规范计算确定；如在路面上加罩，为减轻反射裂缝，可采取各种“防反”措施进行处理:①采取有效措施减少半刚性基层收缩裂缝。②基层混合料应在接近最佳含水量的状态下碾压，要防止碾压时含水量过小，压实度和强度不足，造成强度裂缝。③对分段施工的基层，在碾压时，应预留3～5m混合料暂缓碾压，待下段混合料摊铺后一起碾压，以利于衔接。对于分层碾压的基层，上下层的接头应错开3～5m，以减少出现裂缝的机会。④合理选择混合料的配比，控制细料数量；重视结构层的养护，并及早铺筑上层或下封层以利于减少干缩缝。⑤在旧路面加罩公路沥青路面结构层前，可铣削原路面后再加罩，或采用铺设土工布、土工隔栅后再加罩，以延缓反射裂缝的形成。
⑶由于路基不稳定，导致路面网裂时，可采用石灰或水泥处理路基，或注浆加固处理，深度可根据具体情况确定，一般为20～40cm。消石灰用量5%～10%，或水泥用量4%～6%。待土路基处理稳定后，再重做基层、面层。
⑷由于基层软弱或厚度不足引起路面网裂时，可根据情况，分别采取加厚、调换或综合稳定的措施进行加强。水稳定性好、收缩性小的半刚性材料是首选基层。基层加强后，再铺筑沥青面层。
四、结论
路桥铺设沥青面层前,采取裂缝预防措施和处理技术可以大大减少路面裂缝的出现。这种思路和方法是强调于道路建设初期采取措施阻止裂缝的形成。或通过选择道路结构、技术或材料处理已出现的裂缝,这将减少裂缝或根本不出现裂缝,或者使得原有的或不可避免的裂缝活性大大降低。
参考文献:
[1]时彩霞.浅谈沥青路面施工质量控制中须注意的问题[J].科技信息,2010,(26).
[2]王江, 王秀菊.高速公路沥青路面施工的摊铺质量控制探究[J].民营科技,2010,(08).
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词:路桥工程沥青路面裂缝预防措施
Abstract: the road &bridge engineering of the asphalt pavement craze is a common phenomenon, despite the grassroots is flexible or semi-rigid. The dangers of cracks in road from cracks are coming to moisture, make the roadbed even soften, lead to pavement bearing capacity drop, produce the clamorous pulp, steps, nets crack disease, accelerate the pavement damage.
Keywords: road &bridge engineering asphalt road surface crack prevention measures
中图分类号：U416.217文献标识码：A文章编号：
近年来，为适应社会经济发展的必要，公路在我国发展迅速。沥青路面由于具有施工时间短、行车安宁、适应性强、养护维修方便等长处而被广泛采用。但由于沥青混凝土材质本身的差别, 和受设计和施工水平的影响, 沥青路面常常出现开裂、泛油、松散、坑槽等病害。这些病害的出现严重影响了行车速度、行车安全,加大了汽车磨损, 缩短了沥青路面应用寿命。
一、路桥工程中沥青路面裂缝产生的原因分析
引起公路沥青路面开裂的原因很多，大体可分为三大类: ①由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝。在车轮荷载的作用下，当路面结构层底部产生的拉应力大于其材料的抗拉强度时，产生的开裂称之荷载型裂缝。②由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝，包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝，称之非荷载裂缝。③是经常出现在桥涵两端的横向裂缝，或在路段上出现较长的纵缝，主要是由填土固结沉陷或地基沉陷引起，称为沉降裂缝。
1.横向裂缝
⑴沥青面层的自身温缩开裂；
⑵半刚性基层特别是水泥稳定碎石的开裂反射到沥青面层；
⑶某些基层开挖沟槽埋设管线以及冰冻地区路基冻裂导致路面的横裂；
⑷面层施工时，施工缝未处理好，接缝不紧密，结合不良。
⑸桥梁、涵洞或通道两侧的填土产生固结或地基沉降等。
2.纵向裂缝
⑴填方材料和填方的不均匀性，以及填方密实度达不到设计要求。经过一段时间的自然沉降，特别是经过雨水浸泡后，路基强度有所下降，沿边坡部分路基承载力也下降，就会出现纵向裂缝。
⑵施工时，前后摊铺幅相接处的冷接缝未按有关规范要求认真处理，结合不紧密而脱开；
⑶纵向沟槽回填土压实质量差而发生沉陷；
⑷拓宽路段的新老路面交界处土层处理不彻底，沉降不均匀引起纵向开裂；
⑸边坡值小于设计值，边坡压实不够和边沟过深使实际填土高度加大而滑坡等引起的纵向开裂。
3.网状裂缝
⑴路基局部压实度不足或基层材料局部松散不成板体，使路面的承载能力下降形成的裂缝；
⑵沥青与沥青混合料质量差。沥青延度低，抗裂性差。沥青混合料拌和时间过长，拌和温度过高或在储料仓仓储时间过长，使沥青变硬，对拉应变敏感而产生的裂缝；
⑶沥青层厚度不足，层间粘结差，水分渗入，形成的裂缝；
⑷行车荷载重复作用下引起的疲劳裂缝。
⑸外界原因如污染、腐蚀等造成的局部网裂。
4.反射裂缝
⑴在已开裂的旧沥青、旧水泥混凝土路面层上加罩沥青面层，由于温度的变化（降低），老路面的裂缝继续扩展，给也处于温度收缩的新沥青面层一个附加应力，使新铺层在旧裂缝处断开。
⑵半刚性基层温缩和干缩开裂引起的反射裂缝等。
二、路桥工程中沥青路面裂缝的预防措施
(一)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使路面发生开裂。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。
1.路基工作区的強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。面对当前高速公路超载现象十分普遍的情况下,建议在路基施工时对路基工作区的控制深度最好是大于路基工作区的设计深度,以防患于未然。
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。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30cm。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。
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。
(二)设计预防裂缝发生
1.在进行半刚性路面设计时,首先应选用抗冲刷性能好、干缩系数和温缩系数小、抗拉强度高的半刚性材料做基层。
2.选用松弛性能好的优质沥青做沥青面层。在缺少优质沥青的情况下,应采取改善沥青性质的措施。
3.在稳定度满足要求的前提下,优先选用针入度较大的沥青做沥青面层。
4.沥青面层采用密实型沥青混凝土。
5.采用合适的沥青面层厚度,确保半刚性基层在使用期间一般不会产生干缩裂缝和温缩裂缝。
6. 为进一步提高表面层抗温度裂缝性能,可采用橡胶沥青或聚合物沥青在沥青混凝土表面做一封层。
7.设置应力消减(应力吸收)中间层。
(三)施工控制裂缝发生
1.严格控制半刚性基层施工碾压时的含水量,混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量或控制在施工规范容许的范围内。
2.半刚性基层碾压完成后,要及时养生。
3.半刚性基层碾压完成后或最迟在养生结束后应立即用乳化沥青做透层或封层。
4.透层或粘层完成后,应尽快铺筑沥青面层。
三、治理措施
1.横向、纵向和反射裂缝的修补
⑴缝宽小于2mm时，可不作处理。
⑵缝宽2～5mm的可用改性乳化沥青灌缝，大于5mm的可用改性沥青（如SBS改性沥青）灌缝。灌缝前，须先清除缝内、缝边碎垃圾、垃圾，并保持缝内干燥，灌缝后，表面撒上粗砂或3～5mm石屑。
2.网状裂缝
⑴如夹有软弱层或不稳定结构层时，应将其铲除；如因结构层积水引起网裂时，铲除面层后，需加设将路面渗透水排除至路外的排水设施。然后再铺筑新混合料。
⑵如强度满足要求，网状裂出自沥青面层厚度不足时，可采用铣削网裂的面层后加铺新料来处理。加铺厚度按现行设计规范计算确定；如在路面上加罩，为减轻反射裂缝，可采取各种“防反”措施进行处理:①采取有效措施减少半刚性基层收缩裂缝。②基层混合料应在接近最佳含水量的状态下碾压，要防止碾压时含水量过小，压实度和强度不足，造成强度裂缝。③对分段施工的基层，在碾压时，应预留3～5m混合料暂缓碾压，待下段混合料摊铺后一起碾压，以利于衔接。对于分层碾压的基层，上下层的接头应错开3～5m，以减少出现裂缝的机会。④合理选择混合料的配比，控制细料数量；重视结构层的养护，并及早铺筑上层或下封层以利于减少干缩缝。⑤在旧路面加罩公路沥青路面结构层前，可铣削原路面后再加罩，或采用铺设土工布、土工隔栅后再加罩，以延缓反射裂缝的形成。
⑶由于路基不稳定，导致路面网裂时，可采用石灰或水泥处理路基，或注浆加固处理，深度可根据具体情况确定，一般为20～40cm。消石灰用量5%～10%，或水泥用量4%～6%。待土路基处理稳定后，再重做基层、面层。
⑷由于基层软弱或厚度不足引起路面网裂时，可根据情况，分别采取加厚、调换或综合稳定的措施进行加强。水稳定性好、收缩性小的半刚性材料是首选基层。基层加强后，再铺筑沥青面层。
四、结论
路桥铺设沥青面层前,采取裂缝预防措施和处理技术可以大大减少路面裂缝的出现。这种思路和方法是强调于道路建设初期采取措施阻止裂缝的形成。或通过选择道路结构、技术或材料处理已出现的裂缝,这将减少裂缝或根本不出现裂缝,或者使得原有的或不可避免的裂缝活性大大降低。
参考文献:
[1]时彩霞.浅谈沥青路面施工质量控制中须注意的问题[J].科技信息,2010,(26).
[2]王江, 王秀菊.高速公路沥青路面施工的摊铺质量控制探究[J].民营科技,2010,(08).
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。