论文部分内容阅读
摘 要沥青路面开裂是世界各国沥青路面使用中均会遇到的，也是公路诸多病害中危害较为严重的一种顽症，是路面早期损坏的一种通病。无论是冰冻地区，还是非冰冻地区，沥青路面都会出现裂缝，只是各自的裂缝严重程度不同而已。
关键词沥青路面；半刚性基层沥青路面；裂缝；防治措施；同步碎石封层
中图分类号U4文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)062-0158-01
随着我国高等级公路的大量建设，沥青路面使用越来越广泛。沥青路面结构层在世界范围来讲是高等级公路首选的结构层，它具有造价低、噪音小、行车舒适、施工快捷、维修方便等优越性。从沥青路面建设来讲技术标准，技术规范，操作程序十分成熟并且成型。而如何把沥青路面养好，保持路面结构的完整性，延长路面使用年限，这是世界各国沥青路面养护者共同面临的一项课题。裂缝是沥青路面最为常见的病害之一，对沥青路面的危害极大，特别在冬季和春季，因时有雨、雪水渗入，在行车荷载的作用下，使本来就处于裂缝状态的路面病害更加趋于严重，最终导致破坏。因此，对于沥青路面早期裂缝的防治工作是最为重要的。
1沥青路面常见裂缝的类型
沥青路面的破损主要可分为裂缝类；变形类（车辙、推移、波浪或搓板、沉陷、拥包）；松散类（坑槽、磨光、松散、剥落）及其它类四大类，而其中裂缝是最常见的病害。
按照我国《公路沥青路面养护技术规范》（JTJ 073.2-2001）中对于裂缝的划分，裂缝按照外观可划分为：横向裂缝、纵向裂缝、龟裂以及不规则裂缝。除次之外还有其他的划分方法，如按成因可划分为：一种是荷载型裂缝，这主要是由于行车荷载作用下产生的裂缝。另一种是非荷载型裂缝，主要分为以温度裂缝为主的低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝。这此裂缝主要通过横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝和反射裂缝等形式表现出来。按扩展过程又可分为：又下而上的反射裂缝和又上又下的下延裂缝。
2沥青路面裂缝的危害
沥青路面的裂缝会使车辆通过时产生局部和路段的跳车。造成行车不舒适，影响车速，破坏了路面的连续性、整体性及美观性；同时会对司机和乘客心理造成压力，影响路段的使用信誉。
裂缝会对路面性能和耐久性产生不利的影响。这些不利影响包括：
1）防水性降低。路表出现任何裂缝，都会使路表水有机会进入路面结构内部，甚至进入对湿度敏感的路基土中。
2）引起路基过大压应力。由于存在裂缝，造成路面板体不连续，在行车荷载作用下将加大板体边缘的变形，从而在裂缝处传递过大压力至路基顶面。
3）增大路面应力和变形。上述的路面结构板体边缘变形，会在路面结构内（尤其基层）产生很大的应力和变形，在行车荷载作用下将缩短这些结构层的寿命。
4）磨耗层沿裂缝的破坏。在车辆、水分、霜冻等因素的综合作用下，磨耗层常会沿裂缝发生骨料或小块沥青的剥落。
3沥青路面裂缝的预防
半刚性基层沥青路面在当今和今后一段时期仍将是我国公路建设中应用的主流。位于河南省周口市境内的周商高速及国道106两条公路上做过两种级配的二灰碎石半刚性基层试验段并予以比较论证，从中找出一种最佳级配，同时对施工进行了设计调整，最后又对半刚性基层的沥青封层进行了有效控制，从而有效防治了裂缝的产生。在下面将结合工作中的一些经验探讨一下半刚性基层沥青路面裂缝的防治。
3.1级配防治
合理的级配，可避免应力集中现象的出现，将荷载应力、温度应力等各种作用于基层混合料的应力分散到混合料的机构中，利用混合料良好的级配，散挤作用，使应力逐级抵消，使各种应力处于混合料自身所能承受的范围之内。
从表上可以看出四种级配的二灰碎石混合料7天抵抗间接抗拉和抗压的情况。由此可见不同级配，可导致混合料具有不同的抗拉特性及抗压特性，从在实验室结果及相关的资料看出级配一及级配二的抗拉强度和极限变形均能满足温缩裂缝及干缩裂缝发生时的变形要求，混合料级配的差异还可能导致混合料强度的离散性，这位施工设计中混合料类型的选择提供了科学依据。
3.2合理的含水量及施工温度
在高温、干旱的夏季施工的“二灰碎石半刚性基层”迅速失水造成的干缩裂缝是前期出现裂缝的原因，冬季施工时含水量过大有可能出现冻胀裂缝。
对半刚性材料，在相同的外部条件下的失水量、干缩应变和干缩系数的大小顺序为：稳定细粒土>稳定粒料土>稳定粒料，而对细粒土，三类半刚性材料的收缩性大小为：石灰土>水泥石灰土>石灰粉煤灰图，证明了混合料中粉煤灰的加入，减少了收缩裂缝出现的可能性。从另一方面讲防治非荷载性裂缝的出现应当结合考虑当地的环境条件。针对这种情况我们调查了河南省内漯河市、驻马店市的气候特征，并给予比较。在分析确定各种级配施工的最佳含水量时，认为不应大于当地正常含水量太多，应介于某个范围之内就可以避免出现干、缩裂缝。
3.3施工工艺及方法的控制
通过对现场施工的研究发现，半刚性基层产生的温缩及疲劳裂缝都与碾压施工有关，只有是成型的拌合料孔隙率、密实度、强度适当才能避免上述裂缝的产生；经过证实，刚摊铺的料如果直接上钢轮震动压路机，就会为产生裂缝及封层不严密埋下隐患。
3.4合理的封层
封层本身技术上来讲，致密的封层效果既要保证合理的厚度又要保证封层料合理的粒径，二者缺一不可。合理的粒径和足够的厚度才能真正做到使上下两层的粘结，提高层间的摩阻力，防治上层的水进入基层，提高路面的水稳定性，真正做到防治裂缝的出现。
4沥青路面裂缝的处治
沥青路面裂缝修补方法很多，一般可根据裂缝的实际情况（如宽度、深度等）确定具体的修补工艺和材料。对于基层开裂引起的反射裂缝及沥青混凝土温缩等引起的裂缝，如缝宽小于3mm的裂缝，随着气温的上升，可愈合着可不作处理。大于3mm小于5mm的，可用改性沥青灌封，灌封前必须将缝隙刷扫干净，并用压缩空气吹净尘土，并保持干燥。灌封后，在表面撒一层粗砂或石屑。如出现错台、啃边、裂缝大于5mm以上的，则需要在裂缝两侧50mm-100mm范围内开槽挖出面层，先将裂缝灌缝填实，然后加铺玻璃格栅，最后重新摊铺面层。
对于尚未稳定的裂缝，应根据裂缝的成因，采取排水、边坡加固等措施，使裂缝稳定后再进行灌缝等措施进行处治。
由于基层不稳或厚度不足导致的网裂，可根据情况，分别采用石灰或水泥处理路基，或注浆加固处理路基，深度珂根据情况确定，一般为20-40cm。石灰用量5%-10%，水泥的话就用4%-6%。待路基处理稳定后，在重做基层，面层。
5结论
综合我国的国情和对多年工作中的经验总结，解决裂缝最大的困难是如何解决超载超限的问题。因为车辆荷载越大，车辙的深度也就越深，这样就很难保证中面层甚至下面层不受破坏，从而造成裂缝。
对已经出现的裂缝，要调查结合裂缝的损坏程度、交通量、路面类型等因素，认真分析造成裂缝的原因，了解其作用机理，采取有针对性的治理措施，有的放矢，才是上策。
参考文献
[1]沈金安.国外沥青路面设计方法总汇[M].北京:人民交通出版社,2004.
[2]孙立军.沥青路面结构行为理论[M].上海:同济大学出版社,2003.
[3]张登良.沥青路面工程手册[M].北京:人民交通出版社,2003.
[4]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].北京:人民交通出版社,2005.
关键词沥青路面；半刚性基层沥青路面；裂缝；防治措施；同步碎石封层
中图分类号U4文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)062-0158-01
随着我国高等级公路的大量建设，沥青路面使用越来越广泛。沥青路面结构层在世界范围来讲是高等级公路首选的结构层，它具有造价低、噪音小、行车舒适、施工快捷、维修方便等优越性。从沥青路面建设来讲技术标准，技术规范，操作程序十分成熟并且成型。而如何把沥青路面养好，保持路面结构的完整性，延长路面使用年限，这是世界各国沥青路面养护者共同面临的一项课题。裂缝是沥青路面最为常见的病害之一，对沥青路面的危害极大，特别在冬季和春季，因时有雨、雪水渗入，在行车荷载的作用下，使本来就处于裂缝状态的路面病害更加趋于严重，最终导致破坏。因此，对于沥青路面早期裂缝的防治工作是最为重要的。
1沥青路面常见裂缝的类型
沥青路面的破损主要可分为裂缝类；变形类（车辙、推移、波浪或搓板、沉陷、拥包）；松散类（坑槽、磨光、松散、剥落）及其它类四大类，而其中裂缝是最常见的病害。
按照我国《公路沥青路面养护技术规范》（JTJ 073.2-2001）中对于裂缝的划分，裂缝按照外观可划分为：横向裂缝、纵向裂缝、龟裂以及不规则裂缝。除次之外还有其他的划分方法，如按成因可划分为：一种是荷载型裂缝，这主要是由于行车荷载作用下产生的裂缝。另一种是非荷载型裂缝，主要分为以温度裂缝为主的低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝。这此裂缝主要通过横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝和反射裂缝等形式表现出来。按扩展过程又可分为：又下而上的反射裂缝和又上又下的下延裂缝。
2沥青路面裂缝的危害
沥青路面的裂缝会使车辆通过时产生局部和路段的跳车。造成行车不舒适，影响车速，破坏了路面的连续性、整体性及美观性；同时会对司机和乘客心理造成压力，影响路段的使用信誉。
裂缝会对路面性能和耐久性产生不利的影响。这些不利影响包括：
1）防水性降低。路表出现任何裂缝，都会使路表水有机会进入路面结构内部，甚至进入对湿度敏感的路基土中。
2）引起路基过大压应力。由于存在裂缝，造成路面板体不连续，在行车荷载作用下将加大板体边缘的变形，从而在裂缝处传递过大压力至路基顶面。
3）增大路面应力和变形。上述的路面结构板体边缘变形，会在路面结构内（尤其基层）产生很大的应力和变形，在行车荷载作用下将缩短这些结构层的寿命。
4）磨耗层沿裂缝的破坏。在车辆、水分、霜冻等因素的综合作用下，磨耗层常会沿裂缝发生骨料或小块沥青的剥落。
3沥青路面裂缝的预防
半刚性基层沥青路面在当今和今后一段时期仍将是我国公路建设中应用的主流。位于河南省周口市境内的周商高速及国道106两条公路上做过两种级配的二灰碎石半刚性基层试验段并予以比较论证，从中找出一种最佳级配，同时对施工进行了设计调整，最后又对半刚性基层的沥青封层进行了有效控制，从而有效防治了裂缝的产生。在下面将结合工作中的一些经验探讨一下半刚性基层沥青路面裂缝的防治。
3.1级配防治
合理的级配，可避免应力集中现象的出现，将荷载应力、温度应力等各种作用于基层混合料的应力分散到混合料的机构中，利用混合料良好的级配，散挤作用，使应力逐级抵消，使各种应力处于混合料自身所能承受的范围之内。
从表上可以看出四种级配的二灰碎石混合料7天抵抗间接抗拉和抗压的情况。由此可见不同级配，可导致混合料具有不同的抗拉特性及抗压特性，从在实验室结果及相关的资料看出级配一及级配二的抗拉强度和极限变形均能满足温缩裂缝及干缩裂缝发生时的变形要求，混合料级配的差异还可能导致混合料强度的离散性，这位施工设计中混合料类型的选择提供了科学依据。
3.2合理的含水量及施工温度
在高温、干旱的夏季施工的“二灰碎石半刚性基层”迅速失水造成的干缩裂缝是前期出现裂缝的原因，冬季施工时含水量过大有可能出现冻胀裂缝。
对半刚性材料，在相同的外部条件下的失水量、干缩应变和干缩系数的大小顺序为：稳定细粒土>稳定粒料土>稳定粒料，而对细粒土，三类半刚性材料的收缩性大小为：石灰土>水泥石灰土>石灰粉煤灰图，证明了混合料中粉煤灰的加入，减少了收缩裂缝出现的可能性。从另一方面讲防治非荷载性裂缝的出现应当结合考虑当地的环境条件。针对这种情况我们调查了河南省内漯河市、驻马店市的气候特征，并给予比较。在分析确定各种级配施工的最佳含水量时，认为不应大于当地正常含水量太多，应介于某个范围之内就可以避免出现干、缩裂缝。
3.3施工工艺及方法的控制
通过对现场施工的研究发现，半刚性基层产生的温缩及疲劳裂缝都与碾压施工有关，只有是成型的拌合料孔隙率、密实度、强度适当才能避免上述裂缝的产生；经过证实，刚摊铺的料如果直接上钢轮震动压路机，就会为产生裂缝及封层不严密埋下隐患。
3.4合理的封层
封层本身技术上来讲，致密的封层效果既要保证合理的厚度又要保证封层料合理的粒径，二者缺一不可。合理的粒径和足够的厚度才能真正做到使上下两层的粘结，提高层间的摩阻力，防治上层的水进入基层，提高路面的水稳定性，真正做到防治裂缝的出现。
4沥青路面裂缝的处治
沥青路面裂缝修补方法很多，一般可根据裂缝的实际情况（如宽度、深度等）确定具体的修补工艺和材料。对于基层开裂引起的反射裂缝及沥青混凝土温缩等引起的裂缝，如缝宽小于3mm的裂缝，随着气温的上升，可愈合着可不作处理。大于3mm小于5mm的，可用改性沥青灌封，灌封前必须将缝隙刷扫干净，并用压缩空气吹净尘土，并保持干燥。灌封后，在表面撒一层粗砂或石屑。如出现错台、啃边、裂缝大于5mm以上的，则需要在裂缝两侧50mm-100mm范围内开槽挖出面层，先将裂缝灌缝填实，然后加铺玻璃格栅，最后重新摊铺面层。
对于尚未稳定的裂缝，应根据裂缝的成因，采取排水、边坡加固等措施，使裂缝稳定后再进行灌缝等措施进行处治。
由于基层不稳或厚度不足导致的网裂，可根据情况，分别采用石灰或水泥处理路基，或注浆加固处理路基，深度珂根据情况确定，一般为20-40cm。石灰用量5%-10%，水泥的话就用4%-6%。待路基处理稳定后，在重做基层，面层。
5结论
综合我国的国情和对多年工作中的经验总结，解决裂缝最大的困难是如何解决超载超限的问题。因为车辆荷载越大，车辙的深度也就越深，这样就很难保证中面层甚至下面层不受破坏，从而造成裂缝。
对已经出现的裂缝，要调查结合裂缝的损坏程度、交通量、路面类型等因素，认真分析造成裂缝的原因，了解其作用机理，采取有针对性的治理措施，有的放矢，才是上策。
参考文献
[1]沈金安.国外沥青路面设计方法总汇[M].北京:人民交通出版社,2004.
[2]孙立军.沥青路面结构行为理论[M].上海:同济大学出版社,2003.
[3]张登良.沥青路面工程手册[M].北京:人民交通出版社,2003.
[4]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].北京:人民交通出版社,2005.