论文部分内容阅读
【摘 要】 沥青混凝土路面是交通工程建设中的主要形势，随着我国国民经济迅速发展而带来的交通量也迅速增长，车辆大型化，严重超载等很多问题，迫使沥青混凝土路面经受着严峻的考验。公路路面裂缝是路层面早期破损最为常见的病害，只有在设计、施工等各环节积极采取有效措施才能减少裂缝发生的机率，并可有效预防其他路面病害的发生，延长沥青路面的使用寿命，取得良好的经济效益和社会效益。
【关键词】 沥青混凝土路面； 裂缝； 预防； 治理
混凝土沥青路面裂缝产生的原因和形式是多样的，产生的路面层裂缝的主要因素可分为荷载型裂缝和非荷载型裂缝两种。
荷载型裂缝：这种裂缝主要在行车荷载的作用下，公路基层底部产生拉应力，每当拉应力超过半基层材料抗拉强度的时候，路基基层底部就会很快开裂，在行驶车辆荷载的反复作用之下，所产生的顺向裂缝会沿着底部逐渐向上扩展开来，造成沥青混凝土路面层开裂破损。由于车辆轮胎荷载产生的顺向裂缝反映到路基面层上往往是相当稠密的，在某些状态下是互相连接的呈现出网状裂缝，比较严重时，会伴有路基表面沉陷或压为辙槽。
非荷载型裂缝：其产生的主要原因是低温收缩裂缝和疲劳裂缝两种。
低温裂缝：混凝土沥青路基面层在低温情况下强度比较高，而抵御路基变形的能力较为差些。当路基混凝土沥青面层在温度骤降过程中会出现温度收缩应力来不及松弛就马上会逐渐积累，逐渐超过沥青混合料抗拉强度的时候，路基面层就会出现开裂。
温度疲劳裂缝：这种裂缝主要发生在太阳直接照射强烈，日温差变化大得地区。由于气温反复升降从而导致沥青混凝土路基面层产生温度应力疲劳现象，逐渐的使沥青混合料的极限拉伸应变能力变小，沥青混凝土老化，使应力松弛性能逐渐降低，每当超过极限抗拉强度的时候，迫使混凝土沥青路基面层产生疲劳开裂。
路基面层裂缝的预防措施：由于路基面层裂缝产生的原因很多，因此防和治是防止路面裂缝的一个综合治理的问题。混凝土沥青路基面层要同时满足承受强度，环境高温稳定性，环境低温稳定性，使用耐久性等多方面要求，常常这些要求又相互矛盾，因此必须从工程设计和施工综合考虑：
从路基层面设计上考虑：
一：沥青路面属柔性路面，其力学强度与稳定性主要在于土基与基层之间发生。因此设计路基层面结构的时候，要满足混凝土沥青路面强度和承载能力的最低要求。路基层面结构设计及各基层厚度要考虑交通量，路基材料，环境气候等条件，根据交通流量，选定合理的路基层面厚度。对承受重车方向，陡坡路段要考虑专门设计。可选用较薄的沥青面层或者在旧路面上改建加铺沥青层的时候，一定要采取加强路基各层间联系的有效措施，防止水平力破坏。
二：沥青路面结构设计通常采用结合料处理过的整体性路基基层，这样可以缓冲行车荷载的震动与重复作用，适应路基水温情况变化的不均匀性，并且具有较好的耐久性。在进行半刚性路面设计时，首先要选用抗变形能力强，抗冲刷性能好，干缩和温缩系数小的半刚性材料材料做基层，加以采用合适的沥青面层厚度，以减少半刚性基层干缩裂缝和温缩裂缝的产生。其次，要注重基层的水稳性。因为修筑沥青路面后，改变了路基路面结构的水温状态，在温差的作用下，沥青结构层下可能积聚一部分水分，所以要根据当地情况，强调基层的水稳性。
三：沥青选用时，应选用对温度敏感性低、松弛性能好的优质沥青。在稳定度满足要求的前提下，优先选定针入度较大的沥青。在缺少优质沥青的情况下，可采用改性沥青混合料改善沥青混合料的热稳定性和低温抗裂性能，以提高沥青路面的耐高温性能，减少由车辙引起的裂缝，并延长疲劳寿命。
四：沥青面层设计时应采用密实型。沥青混凝土的强度是按密实原则构成的，黏结力是沥青混凝土强度构成的主要因素，其次是骨料的摩阻力和嵌挤作用。设计时要保证路面各层混合料配合比设计的科学性、合理性。混合料组成设计除满足规范要求外，还要注重原材料指标与混合料性能指标的相互匹配。
五：为更好地提高表面层抗高、低温的裂缝性能，可采用橡胶沥青和聚合物沥青在沥青混凝土表面做一封层，在冻胀地区设置防冻层.
六：设置应力吸收中间层利用土工布或土工格栅作为应力吸收层，可抑制裂缝的发展。
七：做好路基路面防排水设计。按照“以防为主，防排结合”的原则。做好路基路面的防排水设计。
从施工角度考虑：
一：为保证强度和稳定性，翻浆路段的土基必须预先处理，强度不足的路段必须预先补强。
二：确保路基、路面碾压的密实性，减少因不均匀沉陷而引起的裂缝。对于基层的压实度，在最大干密度确定的情况下，其压实度与混合料中的骨料比例密切相关。当粗料含量过大时，易造成压实度超百，但并不一定达到密实。要避免拌和料离析，保证其拌和的均匀性，并适当增大压路机的碾压吨位、增加碾压遍数，确保压实度符合要求。
三：严格控制沥青混凝土拌和、摊铺、碾压温度。当沥青混合料加热温度过高，沥青易被矿料高温灼焦，沥青老化使路面强度不足，产生多种病害。初压时，沥青的黏度受温度影响碾压温度过高，沥青黏性低，混合料易错位和活动，推移现象较严重，易出现裂纹。碾压温度过低时，沥青黏度高，难以压实，如过度碾压，就会出现裂纹。
四：严格控制半刚性基层碾压时的含水量，基层碾压完成后，要及时养生，禁止车辆通行，避免暴晒，保持表面湿润。
五：基层碾压完成后最迟在养生结束后立即做透层或封层，之后，应尽快铺筑面层。铺筑面层前，清除表面杂物。如基层表面有透层沥青或下封层有脱落现象，应将脱落处基层表面清扫干净后补洒透层沥青或补做下封层。
六：严格控制接缝处工艺，避免造成接缝处压实度和强度不足而产生裂纹。
七：加强养护管理。沥青路面在行车作用下出现小面积松散、坑槽后，应采取优质材料，合适的修补时机经行维修、养护、防治病害进一步发展.
根据裂缝成因应从路面设计、原材料进场到具体施工，有针对性采取一系列预防和改善措施。同时，必须建立健全质量保证体系，从管理部门、设计部门到施工部门，层层重视、层层控制、层层落实。
参考文献
[1]沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M].人民交通出版社2003.4
[2]徐晓健.沥青混凝土路面铺筑中的常见病害和解决方法[J].吉林交通科技，2007.2
[3]寇凤岐.沥青路面裂缝的形成及防治[J].黑龙江交通科技，2009年06期
[4]《公路沥青路面设计规范》JTJ014-97.北京：人民交通出版社，1997年
（作者单位：开封市通达公司第二分公司）
【关键词】 沥青混凝土路面； 裂缝； 预防； 治理
混凝土沥青路面裂缝产生的原因和形式是多样的，产生的路面层裂缝的主要因素可分为荷载型裂缝和非荷载型裂缝两种。
荷载型裂缝：这种裂缝主要在行车荷载的作用下，公路基层底部产生拉应力，每当拉应力超过半基层材料抗拉强度的时候，路基基层底部就会很快开裂，在行驶车辆荷载的反复作用之下，所产生的顺向裂缝会沿着底部逐渐向上扩展开来，造成沥青混凝土路面层开裂破损。由于车辆轮胎荷载产生的顺向裂缝反映到路基面层上往往是相当稠密的，在某些状态下是互相连接的呈现出网状裂缝，比较严重时，会伴有路基表面沉陷或压为辙槽。
非荷载型裂缝：其产生的主要原因是低温收缩裂缝和疲劳裂缝两种。
低温裂缝：混凝土沥青路基面层在低温情况下强度比较高，而抵御路基变形的能力较为差些。当路基混凝土沥青面层在温度骤降过程中会出现温度收缩应力来不及松弛就马上会逐渐积累，逐渐超过沥青混合料抗拉强度的时候，路基面层就会出现开裂。
温度疲劳裂缝：这种裂缝主要发生在太阳直接照射强烈，日温差变化大得地区。由于气温反复升降从而导致沥青混凝土路基面层产生温度应力疲劳现象，逐渐的使沥青混合料的极限拉伸应变能力变小，沥青混凝土老化，使应力松弛性能逐渐降低，每当超过极限抗拉强度的时候，迫使混凝土沥青路基面层产生疲劳开裂。
路基面层裂缝的预防措施：由于路基面层裂缝产生的原因很多，因此防和治是防止路面裂缝的一个综合治理的问题。混凝土沥青路基面层要同时满足承受强度，环境高温稳定性，环境低温稳定性，使用耐久性等多方面要求，常常这些要求又相互矛盾，因此必须从工程设计和施工综合考虑：
从路基层面设计上考虑：
一：沥青路面属柔性路面，其力学强度与稳定性主要在于土基与基层之间发生。因此设计路基层面结构的时候，要满足混凝土沥青路面强度和承载能力的最低要求。路基层面结构设计及各基层厚度要考虑交通量，路基材料，环境气候等条件，根据交通流量，选定合理的路基层面厚度。对承受重车方向，陡坡路段要考虑专门设计。可选用较薄的沥青面层或者在旧路面上改建加铺沥青层的时候，一定要采取加强路基各层间联系的有效措施，防止水平力破坏。
二：沥青路面结构设计通常采用结合料处理过的整体性路基基层，这样可以缓冲行车荷载的震动与重复作用，适应路基水温情况变化的不均匀性，并且具有较好的耐久性。在进行半刚性路面设计时，首先要选用抗变形能力强，抗冲刷性能好，干缩和温缩系数小的半刚性材料材料做基层，加以采用合适的沥青面层厚度，以减少半刚性基层干缩裂缝和温缩裂缝的产生。其次，要注重基层的水稳性。因为修筑沥青路面后，改变了路基路面结构的水温状态，在温差的作用下，沥青结构层下可能积聚一部分水分，所以要根据当地情况，强调基层的水稳性。
三：沥青选用时，应选用对温度敏感性低、松弛性能好的优质沥青。在稳定度满足要求的前提下，优先选定针入度较大的沥青。在缺少优质沥青的情况下，可采用改性沥青混合料改善沥青混合料的热稳定性和低温抗裂性能，以提高沥青路面的耐高温性能，减少由车辙引起的裂缝，并延长疲劳寿命。
四：沥青面层设计时应采用密实型。沥青混凝土的强度是按密实原则构成的，黏结力是沥青混凝土强度构成的主要因素，其次是骨料的摩阻力和嵌挤作用。设计时要保证路面各层混合料配合比设计的科学性、合理性。混合料组成设计除满足规范要求外，还要注重原材料指标与混合料性能指标的相互匹配。
五：为更好地提高表面层抗高、低温的裂缝性能，可采用橡胶沥青和聚合物沥青在沥青混凝土表面做一封层，在冻胀地区设置防冻层.
六：设置应力吸收中间层利用土工布或土工格栅作为应力吸收层，可抑制裂缝的发展。
七：做好路基路面防排水设计。按照“以防为主，防排结合”的原则。做好路基路面的防排水设计。
从施工角度考虑：
一：为保证强度和稳定性，翻浆路段的土基必须预先处理，强度不足的路段必须预先补强。
二：确保路基、路面碾压的密实性，减少因不均匀沉陷而引起的裂缝。对于基层的压实度，在最大干密度确定的情况下，其压实度与混合料中的骨料比例密切相关。当粗料含量过大时，易造成压实度超百，但并不一定达到密实。要避免拌和料离析，保证其拌和的均匀性，并适当增大压路机的碾压吨位、增加碾压遍数，确保压实度符合要求。
三：严格控制沥青混凝土拌和、摊铺、碾压温度。当沥青混合料加热温度过高，沥青易被矿料高温灼焦，沥青老化使路面强度不足，产生多种病害。初压时，沥青的黏度受温度影响碾压温度过高，沥青黏性低，混合料易错位和活动，推移现象较严重，易出现裂纹。碾压温度过低时，沥青黏度高，难以压实，如过度碾压，就会出现裂纹。
四：严格控制半刚性基层碾压时的含水量，基层碾压完成后，要及时养生，禁止车辆通行，避免暴晒，保持表面湿润。
五：基层碾压完成后最迟在养生结束后立即做透层或封层，之后，应尽快铺筑面层。铺筑面层前，清除表面杂物。如基层表面有透层沥青或下封层有脱落现象，应将脱落处基层表面清扫干净后补洒透层沥青或补做下封层。
六：严格控制接缝处工艺，避免造成接缝处压实度和强度不足而产生裂纹。
七：加强养护管理。沥青路面在行车作用下出现小面积松散、坑槽后，应采取优质材料，合适的修补时机经行维修、养护、防治病害进一步发展.
根据裂缝成因应从路面设计、原材料进场到具体施工，有针对性采取一系列预防和改善措施。同时，必须建立健全质量保证体系，从管理部门、设计部门到施工部门，层层重视、层层控制、层层落实。
参考文献
[1]沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M].人民交通出版社2003.4
[2]徐晓健.沥青混凝土路面铺筑中的常见病害和解决方法[J].吉林交通科技，2007.2
[3]寇凤岐.沥青路面裂缝的形成及防治[J].黑龙江交通科技，2009年06期
[4]《公路沥青路面设计规范》JTJ014-97.北京：人民交通出版社，1997年
（作者单位：开封市通达公司第二分公司）