城市加鋪瀝青路面裂縫調查及原因分析的論文
摘 要：對城市加鋪瀝青路面各種裂縫類病害的成因進行了詳細分析，并提出了相關的預防以及處治。
關鍵詞：城市道路；加鋪瀝青面層；反射裂縫
引言
上一個世紀，很多城市道路路面基本是清一色的水泥混凝土路面，進入新世紀后，出于城市發(fā)展的需要，多數使用了加鋪的瀝青混凝土路面,大大改善了城市的交通環(huán)境和居民的出行條件。但隨之而來的瀝青混凝土路面早期破損現象也成為經常困擾公路管理部門的難題。其中裂縫類破壞是城市瀝青路面的主要病害類型。下文我們將介紹裂縫類病害的成因并總結相應的預防和維修措施。
1 裂縫類病害的特征及成因
裂縫是路面早期破壞最常見的病害之一，裂縫類病害包括縱向裂縫、橫向裂縫、網裂和龜裂，它的危害在于從裂縫中不斷進入的水份使基層甚至路基軟化，導致路面承載力下降，加速路面破壞。以下將分別介紹：
1.1 縱向裂縫
縱向裂縫往往集中在原水泥混凝土路面板交接處，一方面由于老路基的不協(xié)調變形引起較大的彎拉應力從而造成縱向開裂；另一方面由于舊路面板的縱縫或初始缺陷處治不合理，在交通荷載和溫度應力的作用下逐漸形成反射裂縫。
1.2 橫向裂縫
橫向裂縫是指由于路面結構的收縮或不均勻沉降或其他原因所形成的與路面中線近于垂直的裂縫。其成因主要有三個：
�。�1）基層材料收縮和溫縮引起橫向裂縫。一方面在基層成型過程中，因基層材料失水收縮而形成規(guī)則的橫向裂縫，另一方面基層材料因溫度驟降而發(fā)生低溫收縮開裂。
�。�2）瀝青混凝土面層材料的溫縮引起的裂縫。橫向裂縫有貫通全幅路面的，有從路面邊緣開始的不貫通裂縫，這類裂縫通常是靠邊緣處縫的寬度大，向路面中心延伸逐漸變窄，直至裂縫尖滅。低溫開裂具體是指由于氣溫的下降，瀝青材料變得越來越硬，瀝青混合料的粘滯流動性減小，并開始收縮，當體積收縮率超過粘滯流動所允許的范圍時，就在瀝青路面中產生溫度應力，當瀝青面層產生的'收縮拉應力或拉應變將會超過瀝青混合料的抗拉強度或極限拉應變，就會在其表面開裂，隨著持續(xù)的低溫或下一次降溫的到來，在裂縫的尖端會產生較大的應力集中，致使裂縫向下延伸并逐漸穿透整個瀝青面層，形成瀝青面層的低溫開裂。
�、鄄町惓两狄鸬臋M向裂縫。在性質差異較大的路基銜接處或構造物與路段相接處，因相鄰路基或路基與構造物差異沉降導致基層開裂，并反射到瀝青面層，形成橫向裂縫。
�、芑鶎拥娜毕菀鸬姆瓷淞芽p。對于半剛性基層，瀝青面層的反射裂縫，表現形式為橫向裂縫，裂縫發(fā)展的規(guī)則性較差，裂縫分叉，常伴有支縫出現，裂縫間距比較均勻。一般情況下，反射裂縫多出現在行車道輪跡處，因為溫度對反射裂縫的影響在整個路面寬度內是相同的，而行車荷載則是以一定的頻率分布在行車道上，尤其是在渠化交通的道路上。這類裂縫發(fā)生的初期，在行車輪跡處其寬度較大，兩側較細，且發(fā)展到后期，裂縫會貫穿全幅或半幅路面，裂縫出現的位置與基層裂縫的位置是對應的；對于剛性基層(一般為舊混凝土路面)，在混凝土板接縫處最容易發(fā)生反射裂縫，而且是垂直的。因為舊板接縫或者裂縫有橫向也由縱向的，所以這種反射裂縫既可能是縱縫，也可能是橫縫，且裂縫寬度較大，擴展迅速，危害嚴重。
1.3 網裂和龜裂
網裂和龜裂是橫裂和縱裂出現后未經處理進一步發(fā)展的結果。其中，網裂呈魚網狀，一般指面積較大、縫較小、縫距較大的輕微型病害。龜裂呈龜殼狀，指面積較小、縫較寬較深、縫距較小的較嚴重病害。
網裂和龜裂主要是由于路面的整體強度不足，瀝青面層老化等而引起的。一個原因可能是路面結構設計不合理，路基路面壓實度不足使路面整體強度不足，或路面材料配合不當、拌和不均等使瀝青與石料粘結性差，由于路面整體強度不足，在荷載重復作用下，使面層疲勞開裂；另一個原因可能是由于路面出現橫向或縱向裂縫后未及時封填，致使水分滲入下層，使基層表面被泡軟，在汽車荷載反復作用下，泥漿通過面層裂縫及空隙被壓到表面產生卿漿，基層表面被逐步淘空，由橫縫或縱縫逐步發(fā)展成的。另外，瀝青老化和汽車嚴重超載，使基層產生疲勞破壞也是導致瀝青面層形成網裂和龜裂的重要原因。
2 裂縫類病害的預防以及處治
預防橫、縱向裂縫產生的主要措施有：作好地基的處理；路基填筑達到要求壓實度，并盡可能保證均勻；作好路基防、排水。為預防網裂和龜裂要保證合理的路面結構設計，加強貨車的載重管理，在路面出現裂縫時要及時修補處理。對于裂縫類病害的修補方法主要有以下幾種：
(1 ) 瀝青混和料罩面法：根據交通量的大小，選取細粒式或中粒式瀝青混合拌和料，進行封層。厚度一般控制在1.5一4.0cm之間。在乳化瀝青稀漿封層和罩面法中引入土工布或土工格柵作為應力吸收層，對抑制裂縫發(fā)展可以起到良好的效果。
(2) 乳化瀝青稀漿封層法：當氣溫在零上5度時，可以將級配骨料與乳化瀝青混合成稀漿，用專門設備進行封層。由于氣候原因破乳慢時，可加入2%水泥縮短破乳時間或直接采用慢裂快凝性瀝青乳化。此法適應于大面積裂縫處治。用稀漿也可直接灌縫處理單縫。
(3) 灌油修補法：在秋末深冬季節(jié)多產生裂縫類病害，可用此法。處治時，將縱橫裂縫處清掃干凈，用液化氣或噴燈將裂縫壁加熱至粘性狀態(tài)，然后用油壺或專門灌縫設備直接向裂縫內灌入加熱的瀝青，最后在接口表面撒布熱砂或石屑進行養(yǎng)護。對于較寬的裂縫，可用銑刀擴寬，再按上述程序處理。
3 小結
裂縫是城市加鋪瀝青路面中發(fā)生率最高的病害類型，且具有極強的普遍性。線裂在車載以及溫度的影響下應力集中會更加明顯，且易擴展成為更具破壞力的病害。反射裂縫是瀝青加鋪罩面層的主要問題，是設計當中要解決的最關鍵問題。也可通過設置裂縫緩解層和應力吸收層來防止反射裂縫。
參考文獻：
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