摘要:瀝青路面是我國的路面結(jié)構(gòu)形式之一,半剛性基層瀝青路面較為普遍。裂縫是半剛性路面早期破損最常見的病害之一,它的危害在于從裂縫中不斷進(jìn)入水份使基層甚至路基軟化,導(dǎo)致路面承載能力下降,加速路面破壞。裂縫的養(yǎng)護(hù)維修措施主要有灌縫和壓縫兩種。
　　關(guān)鍵詞:瀝青路面;半剛性基層;裂縫
　　0引言
　　調(diào)查分析結(jié)果表明,按主要成因來分我國瀝青路面裂縫可分為:路基沉降裂縫、半剛性基層的反射裂縫、瀝青面層溫縮裂縫、自上而下的表面裂縫、綜合原因形成的網(wǎng)狀裂縫。裂縫養(yǎng)護(hù)維修措施主要有灌縫和壓縫兩種。
　　1裂縫成因分析
　　1.1路基沉降裂縫
　　路基的不均勻沉降,尤其是結(jié)構(gòu)物端部和軟土地基沉降是影響我國瀝青路面開裂的一個(gè)重要因素。調(diào)查結(jié)果表明,我國高速公路路基沉降裂縫主要表現(xiàn)為以下三種形式:
　　(1)構(gòu)造物端部或頂部的橫向裂縫。構(gòu)造物端部開裂是高速公路瀝青路面的一種常見病害,無論通車年限的多少,幾乎所有的高速公路無一例外都能見到,只是開裂的比例或輕重程度有所不同。調(diào)查結(jié)果表明,我國瀝青路面橫向裂縫主要分布在填方段和填挖交界處,其中由于路基沉降產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)物端部橫縫普遍占填方段橫縫總數(shù)的40%左右。
　　(2)路基橫向不均勻沉降產(chǎn)生的縱向裂縫。路基橫向不均勻沉降引起的路面開裂,在許多山區(qū)、丘陵區(qū)和平原區(qū)的高速公路上都可以見到,特別是在那些半填半挖路段、高填方路段、老路加寬后的新老路基結(jié)合部。這類裂縫型式一般表現(xiàn)為縱向開裂,其產(chǎn)生的原因,主要是由于這些路段碾壓比較困難,而且不容易做到均勻碾壓,加上路堤下的地基在橫向不可能是均勻一致的,通車后由于汽車荷載與雨水的作用,往往容易造成路基橫向沉降不均勻。
　　(3)軟土地基沉降產(chǎn)生的塊裂和龜裂。軟土在我國高速公路所經(jīng)地區(qū)分布較為廣泛,由于高速公路沿線軟土層的深度、物質(zhì)組成和顆粒級(jí)配不同,導(dǎo)致它在強(qiáng)度和穩(wěn)定性方面存在著差別在汽車荷載作用下路基產(chǎn)生不均勻沉降,從而導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)塊裂和龜裂。
　　1.2半剛性基層反射裂縫
　　我國大部分高速公路瀝青路面出現(xiàn)了間距變化在幾米至幾十米不等的橫向裂縫。通過對
　　13處貫通超車道橫縫的開挖和鉆芯發(fā)現(xiàn),其中有10處基層也出現(xiàn)了開裂,可見大部分貫通橫縫是由于基層開裂后反射到瀝青面層的。
　　瀝青路面出現(xiàn)基層反射裂縫的原因,主要是由于水泥穩(wěn)定類基層由于礦料級(jí)配設(shè)計(jì)不合理(懸浮密實(shí)型)、細(xì)料(0.075以下顆粒)含量過多,水泥劑量偏高,施工時(shí)含水量過大,以及施工后養(yǎng)生不及時(shí)或養(yǎng)生方法不當(dāng)?shù)仍�因造成的半剛性基層開裂。基層開裂后,失去了抵抗拉應(yīng)
　　力的能力,就在開裂位置將應(yīng)力傳遞給面層,形成面層在開裂縫處的應(yīng)力集中。特別是在冬季
　　低溫下,瀝青面層的模量較大,它僅能承受較小的溫度應(yīng)力,裂縫處的應(yīng)力集中現(xiàn)象使交通荷載產(chǎn)生在瀝青面層下部的拉應(yīng)力比沒有裂縫的部位要大,容易超過瀝青混凝土的極限強(qiáng)度,致使瀝青面層跟著開裂。
　　1.3瀝青面層溫縮裂縫
　　一般認(rèn)為,瀝青路面的溫縮裂縫有兩種型式:一種是由于氣溫驟降造成面層溫度收縮,在
　　有約束的瀝青層內(nèi)產(chǎn)生的溫度應(yīng)力超過瀝青混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)造成開裂。
　　溫縮裂縫的另一種型式是溫度疲勞裂縫,也是我國常見的一種瀝青面層溫度開裂形式。溫度反復(fù)升降導(dǎo)致溫度應(yīng)力疲勞使混合料的極限拉伸應(yīng)變變小,加上瀝青的老化使瀝青勁度增高,應(yīng)力松弛性能降低,故瀝青面層可能在比一次性降溫開裂溫度高的溫度下開裂。室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果表明,各高速公路中、上面層瀝青混合料經(jīng)過現(xiàn)場老化后的低溫彎曲臨界應(yīng)變能密度和積分臨界值與室內(nèi)成型的同種類型瀝青混合料試驗(yàn)結(jié)果相比均有較大幅度的降低,表明瀝青的老化對瀝青混合料的抗裂性能產(chǎn)生了較大的影響,這也是高速公路瀝青路面裂縫破損隨路齡而增長的一個(gè)重要原因。這種情況在瀝青上面層與中、下面層或面層與基層的附著力不夠好,允許有一定自由收縮時(shí),更易發(fā)生。
　　1.4自上而下的表面裂縫
　　對于瀝青路面產(chǎn)生的縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫以往傳統(tǒng)的認(rèn)識(shí)都認(rèn)為是路面承載能力不足引起的結(jié)構(gòu)性破壞,而這種裂縫是從下面層彎拉破壞開始向上發(fā)展,達(dá)到路表面的。然而,近年來大量的文獻(xiàn)發(fā)表了一種新的看法,認(rèn)為許多裂縫是從路表面開始,逐漸向下發(fā)展,通稱為“表面裂縫”。表面裂縫一般發(fā)生在輪跡帶處、施工離析的部位以及兩臺(tái)攤鋪機(jī)作業(yè)的交界處,且通常都以輕微縱裂和網(wǎng)裂形式存在。
　　產(chǎn)生表面裂縫的原因,主要是因?yàn)榈缆繁砻鎸訛r青較容易老化,其極限拉伸應(yīng)變隨著通車時(shí)間延長而逐漸減小,在車輛荷載的直接作用,輪子部位產(chǎn)生的剪應(yīng)力超過面層瀝青混合料的抗剪強(qiáng)度而導(dǎo)致的。在我國乃至全國的瀝青路面施工過程中都存在一種普遍現(xiàn)象,就是瀝青面層的施工經(jīng)常會(huì)跟基層施工、綠化工程、交通工程甚至邊坡施工交織在一起,給瀝青路面帶來嚴(yán)重的層間污染,這種污染往往會(huì)造成瀝青層的表面層與中面層或下面層脫開,從而形成上面層單獨(dú)受力的不利局面,這也是瀝青面層產(chǎn)生表面裂縫的一個(gè)不可忽視的影響因素。
　　1.5綜合原因形成的網(wǎng)狀裂縫
　　調(diào)查結(jié)果表明,我國高速公路瀝青路面幾乎全部采用了強(qiáng)度較高的水泥穩(wěn)定類半剛性基
　　層,且各高速公路基本上都能取出完整的基層芯樣;此外,試驗(yàn)檢測結(jié)果顯示,各高速公路基層無側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于其設(shè)計(jì)值的概率均在90%以上,而反映瀝青路面整體剛度的路面強(qiáng)度系數(shù)又與裂縫的破損沒有很好的相關(guān)性。這些情況說明,我國瀝青路面的大多數(shù)網(wǎng)狀裂縫并非單純由于路面承載力不足或車輛超載原因產(chǎn)生,而與路基的穩(wěn)定狀況、面層材料耐老化和抗水損害性能、外界氣溫變化及降雨量等多種因素有關(guān),我們稱之為綜合原因形成的網(wǎng)狀裂縫。
　　2裂縫病害養(yǎng)護(hù)維修措施
　　裂縫修補(bǔ),是一種局部處理方法,主要是為了防止雨水或碎屑進(jìn)入裂縫內(nèi),具體的操作主要是進(jìn)行裂縫清理并放置填縫料。裂縫處理一般只能維持幾年,幾年之后就得進(jìn)行重復(fù)處理了。然而,這樣的處理方法對延長路面的壽命卻非常有效。具體包括下面三種修補(bǔ)方法:
　　(1)清縫并灌縫:各種類型的裂縫均可以采用該方法,主要是使用熱空氣噴槍或壓縮空氣將裂縫中的碎屑吹出,然后灌入熱瀝青或者乳化瀝青進(jìn)行封填。
　　(2)擴(kuò)縫并灌縫:在橫向及縱向裂縫處理中采用。主要是使用路面鋸或開槽機(jī)在原有裂縫上設(shè)置填縫槽,然后放置填縫料或者灌縫進(jìn)行封填。
　　(3)壓縫帶封縫:橫向裂縫處理中采用。主要是用液化氣噴槍燒烤縫面,并用余溫?zé)�烤壓縫帶使其軟化,然后粘貼于縫隙進(jìn)行封縫。
　　3結(jié)論
　　考慮到時(shí)間、費(fèi)用、安全、綜合效益等方面的因素,對瀝青混凝土路面產(chǎn)生的各種裂縫要及時(shí)修復(fù);對不影響行車的裂縫類病害,要提倡預(yù)防性養(yǎng)護(hù),確保路面的使用壽命,為行駛車輛提供安全可靠的環(huán)境。
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