淺探瀝青路面半剛性基層反射裂縫成因及修補措施

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　摘要：本文就城市道路瀝青路面產(chǎn)生裂縫產(chǎn)生的原因、危害進行分析，并提出相應(yīng)的對策。

　0 引言

　隨著城鄉(xiāng)經(jīng)濟建設(shè)事業(yè)的日益飛速發(fā)展，高等級城市道路及公路越來越普及既是經(jīng)濟發(fā)展和城市交通承載功能提升的需求，也是城市交通現(xiàn)代化的一個重要標志。特別是對于路面外觀及平整度越來越高的要求，行車舒適程度，既體現(xiàn)了公路設(shè)計的以人為本，又反映出施工單位技術(shù)質(zhì)量科技等綜合能力和水平。從近年來城市道路建設(shè)的質(zhì)量看，總體效果不錯。但是由于施工隊伍的水平參差不齊，也發(fā)現(xiàn)一些城市道路、公路的部分路段仍有不同程度的裂縫產(chǎn)生。下面結(jié)合自己工作實踐，就城市道路瀝青路面產(chǎn)生裂縫產(chǎn)生的原因、危害進行分析，并提出相應(yīng)的對策。

　1 成因及癥狀描述

　在包頭周邊地區(qū)，公路的結(jié)構(gòu)層從上之下一般為5—10厘米瀝青面層（1—2層）+（20—40厘米）厚（1—2層）水泥穩(wěn)定土基層+20厘米厚天然砂礫底基層。市政道路的結(jié)構(gòu)層從上至下一般為10厘米厚2層瀝青砼面層+（20—40厘米）厚（1—2層）石灰粉煤灰穩(wěn)定砂礫基層+20厘米厚天然砂礫墊層。公路及市政道路的兩層基層一般在上基層摻加30%—50%碎石，以確保上基層原材料的級配及強度。

　瀝青面層的抗拉強度是較低的，道路瀝青面層的裂縫形成主要是基層的反射裂縫，在基層產(chǎn)生裂縫后，在溫度和行車荷載作用下，裂縫逐漸反射到瀝青表面。經(jīng)施工現(xiàn)場觀察，路表面裂縫的位置形狀與基層裂縫基本相似，主要以橫向裂縫居多，局部也有縱向裂縫，以下就兩種裂縫進行分析：

　1.1 橫向裂縫：橫向裂縫是由于瀝青面層和基層、底基層溫度收縮造成的。這種裂縫一般不可避免。因為基層、底基層為半鋼性結(jié)構(gòu)具有高強度，雖然整體性好、強度高、變形小，但對溫度變化的影響十分敏感，進入10月份氣溫到了+5℃以下后開始收縮，在氣溫降到最低溫度-35℃左右時收縮到極值，產(chǎn)生最大極限裂縫。已有的研究表明：半剛性瀝青路面在重、輕冰凍地區(qū)產(chǎn)生裂縫的主要原因是溫度收縮，而溫度收縮又與半剛性材料的類型、材質(zhì)、成型溫度等因素有關(guān)，以下就橫向裂縫較嚴重的現(xiàn)狀進行分析。

　1.1.1 基層底基層強度高導(dǎo)致橫向裂縫間距加大、加寬：基層底基層強度高導(dǎo)致半剛性瀝青面層結(jié)構(gòu)內(nèi)部抗拉應(yīng)力變大。在溫度逐步降低時，結(jié)構(gòu)內(nèi)部拉應(yīng)力逐步增大，大于結(jié)構(gòu)的抗彎拉應(yīng)力時，溫縮裂縫產(chǎn)生。由于內(nèi)部抗拉應(yīng)力增大，內(nèi)部拉應(yīng)力的累計長度也增長，使裂縫間距變長，而結(jié)構(gòu)收縮量是一定的，裂縫間距長，則縫寬度必然大。這與我們觀察的道路現(xiàn)狀是一致的。

　1.1.2 基層未切縫或切縫未起到作用：第一條提到的原因可用基層切縫的辦法解決，如果采用5—10米的基層切縫，則可使溫縮裂縫間距同步降至5—10米，裂縫寬度亦可降至不影響道路面層質(zhì)量的寬度，但由于一些工程工期緊張或是作業(yè)人員為領(lǐng)會到切縫的真正意圖，在基層養(yǎng)護強度不足時即切縫，在后期道路通行的情況下導(dǎo)致切縫重新閉合并板結(jié)，使切縫失去意義，此也是一個重要原因。

　1.1.3 我們知道半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)中骨料原材料中砂粒以上顆粒的溫度收縮性較小，粉粒以下的顆粒溫度收縮性較大，二灰砂礫中粉料多于水穩(wěn)砂礫，收縮系數(shù)亦大于水穩(wěn)砂礫。這也是市政道路反射裂縫較公路嚴重的原因之一。

　1.1.4 除產(chǎn)生裂縫的內(nèi)部因素（盡量減少細粒料，增大粗顆粒，控制顆粒級配，控制粉料用量）外，施工現(xiàn)場最低氣溫的控制是路面出現(xiàn)裂縫的重要原因。如果施工時氣溫偏低（等于或低于規(guī)范要求5℃），則強度上升慢，基層本身產(chǎn)生的強度，不足以克服溫差產(chǎn)生的收縮應(yīng)力，因而造成裂縫。這與我們修建的幾條道路情況是相符的。

　1.2 縱向裂縫分析其原因為：主要成因為瀝青面層分幅攤鋪時，兩幅接茬未處理好，在行車載荷作用下，形成縱縫。路基中如存在病害也是縱縫的成因之一，如地下障礙物或軟基處理不當?shù)鹊取?/p>

　2 裂縫形成后對道路的危害

　道路出現(xiàn)裂縫要及時治理，否則灌進雨雪水冬天凍融后，對道路的破壞將非常嚴重。進水后道路病害破壞的發(fā)展一般可分為三個階段。第一階段，初期表現(xiàn)為裂縫部位鼓脹，沿裂縫逐漸形成微量凍融松散灰土粉化，材料密度降低，將面層材料拱起，出現(xiàn)驢脊背現(xiàn)象；第二階段為沿裂縫灌入雨雪水，存于水泥碎石與瀝青路面的結(jié)合層之間，由于行車碾壓推擠摩擦做用，將水泥和微粒材料同雨雪水在行車的壓力作用唧出。如遇連陰雨天氣水泥碎石層以上灌入的雨雪水使路面出現(xiàn)嚴重推擠，將瀝青粒料和水泥碎石粒料磨成漿狀物唧出，及通常所說的，唧漿病害。經(jīng)過兩到三年的裂縫開閉，縫口瀝青混凝土在凍融和行車的作用下密度降低，雖然進入冬季，一般從路面上看不見裂縫。第三階段為，形成病害后由于一年四季在雨雪水作用下長期出現(xiàn)唧漿，路面出現(xiàn)坑凹，甚至出現(xiàn)搓板路，隨時間的推移，將導(dǎo)致龜裂病害的發(fā)生。嚴重時路面粒料被行車推擠帶走，出現(xiàn)路表面開裂性坑槽，道路縱向裂縫如治理不及時，長時間雨雪水的灌入，2米以外部分滑動加快，行車道在重載車的作用下，在3—4米部位出現(xiàn)第二道裂縫，這時第一道與第二道裂縫之間形成一個板塊，這一板塊開始下沉，出現(xiàn)順行車道區(qū)一個U型路面帶，嚴重時對路面發(fā)生條塊形碎裂，對行車的影響非常大。