论文部分内容阅读
摘要：沥青路面在铺筑使用后会产生各种各样的裂缝，路表水的侵入加速了裂缝的产生，大大缩短了沥青路面的使用寿命。本文主要从公路日常预防性养护方面探讨裂缝的防治。
关健词：沥青混凝土路面； 裂缝； 防治
Abstract: After using the paved asphalt pavement, there will be a variety of cracks, road surface water intrusion accelerated the cracks, greatly reducing the life of the asphalt pavement. This article discussed the treatment of cracks from the road daily preventive maintenance aspects of the prevention.Key words: asphalt concrete pavement; cracks; prevention
中图分类号： TV544+.924 文献标识码：A文章编号：
近年来，我国的公路建设飞速发展，但随着公路使用年限的增长、交通量和大吨位运输车辆的日益增长，尤其是沥青路面裂缝病害愈来愈严重。现就内蒙古阿拉善盟公路发生的裂缝病害成因，危害以及防治情况做一分析。
沥清路面裂缝成因
荷载裂缝。荷载裂缝主要是由于我国交通量迅速增长和重载车辆日益增多造成的。在车轮荷载作用下，半刚性基层底部产生拉应力，该拉应力大于半刚性基层的抗拉强度时，则基层底部就很快开裂。在荷载反复作用下，裂缝逐渐扩展到沥青面层，裂缝表现为稠密的，甚至是网状裂缝，严重的会出现车辙或沉陷。 帀瞗綃裂缝。由于沥青层本身产生的温度裂缝，温度裂缝主要是横向裂缝，横向裂缝会贯通全幅路面，当有中央分隔带时，会贯通单幅，这种裂缝的特点是从路基边缘向路中心过渡，且边缘裂缝宽，路中裂缝窄。温度裂缝有两种情况，一种是温度收缩裂缝，即随着温度下降沥青面层开始收缩，由于沥青面层各个面上的抗拉强度不同，在结构强度相对薄弱的断面就会断裂；另一种是温度疲劳裂缝，即气温反复下降回升，昼夜温差比较大时，使沥青面层产生疲劳裂缝。由于半刚性基层产生的反射裂缝及对应裂缝，造成结构裂缝。第一种情况：由于半刚性基层温度收缩开裂引起反射裂缝，在寒冷地区，当半刚性基层上为薄的沥青面层时，由于半刚性基层的温缩裂缝而引起沥青面层产生反射裂缝，尤其是温缩性大的石灰土和水泥土基层上温缩裂缝更为明顯。实践表明，当沥青面层较厚时，对半刚性基层有很好的隔温保护作用，能够显著降低半刚性基层顶面所受负温效应，从而对沥青面层起到一定的保护作用，大大降低了面层的反射裂缝。第二种情况，由于半刚性基层干缩开裂引起反射裂缝及对应裂缝。新铺筑的半刚性基层随着混合料中水分的减少要产生干缩和干缩应力。水分减少的愈多愈快，产生的干缩应力就愈大。试验表明：干缩能够使水泥稳定碎石基层表面产生很大的拉应力，其值可达1310KPa，干缩应力在施工后的头几天内就达到最大值，施工后逐渐降低。但是，在用沥青封层养生的情况下，应力减少达85%左右。达到最大应力的时间也就相对延长。因此，合适的养生能减少干缩应力及减少裂缝。没有进行合适养生的半刚性基层，特别是干缩性大的细粒土基层在压实完成后的头几天内就产生了很大的干缩应力，而此时混合料的强度还没有完全形成，因此，很容易产生干缩裂缝。半刚性基层养生结束后，如不及时铺筑沥青封层和沥青面层，让基层暴晒，随着暴晒时间的增长，也会产生干缩开裂，开始时干缩裂缝往往很细，随着水分继续减少，裂缝会显著增加。半刚性基层的干缩裂缝有的在铺筑沥青面层前已部分产生。在铺筑沥青面层后，基层中的水分还会进一步减少，直到含水量达到平衡，产生干缩裂缝。但铺筑的沥青面层较厚时，基层的水分减少得相当缓慢，最终达到含水量平衡，这种情况下对沥青路面的影响也相对较小。
阿拉善盟地处内蒙古西部，具有特殊的地理环境，夏季气温高达40℃,路面温度可达70℃ ，气候干旱少雨。冬季最低温度达到–30℃ ，且风沙大。对沥清路面的温度稳定性要求较高。阿拉善盟境内的公路大多是2－3级公路，有少量的高速和一级公路，公路等级低，极易产生裂缝，裂缝以横向裂缝为主，一般冬季产生0.5－1.5厘米左右的裂缝。
裂缝形成后对路面的危害
路面出现横向裂缝要及时治理，否则灌进雨雪水冬天冻融后，对路面的破坏非常严重。进水后的路面病害破坏的发展一般分为三个阶段。第一阶段，初期表现为裂缝部位的鼓胀，沿裂缝逐渐形成微量冻融松散灰土粉化，材料密度降低，将面层材料拱起，出现驴脊背现象；第二阶段，为沿裂缝灌入雨雪水，存于水泥碎石与沥青路面的结合层之间，由于行车碾压推挤摩擦作用，将水泥和微粒同雨雪水在行车的压力作用下挤出；第三阶段，形成病害后由于一年四季在雨雪水作用下长期出现泥浆，路面出现坑凹，甚至出现搓板路，最终导致龟裂病害的发生。
路面纵向裂缝如治理不及时，长时间雨雪水的灌入，会出现顺行车道区一个∪型路面带，严重时路面发生条块形碎裂，对行车的影响非常大。
路面裂缝一旦形成，就必须采取相应措施进行修复，修复的越早，对路面的硬性破坏越小，效果也越好。处理这些病害如不及时，会对车辆形成一种潜在的危害，也极大地缩短路面的服务寿命。设计服务15年的高速公路，可能使用几年就需要大修，给国家造成极大的经济损失。
路面裂缝病害的预防及治理
由于目前所采用的基层的结构形式（强基薄面）和选用材料以及北方气候的影响是不可避免的，但是出现裂缝就要及时治理，并防止其发展到路面龟裂、坑槽以及碎裂等严重病害。
治理的目的主要是防止不让雨雪水灌入缝内，将裂缝封住，通常叫做灌缝。治理的方法过去一直延用40－70号热沥青灌缝。近年也有用乳化沥青灌缝，由于灌缝材料是液体材料，可灌至裂缝深处，乳化沥青灌入后的裂缝又出现一定的空隙，经过6－10次反复灌注直至灌满。
自2009年起，阿拉善盟公路管理局采用一种新型材料—密封胶。这种材料为固体状，用沥青灌缝机加热后，由三个人操作。工作原理近似于房建工程粉刷用的喷浆机，先吹干清理干净缝内的灰尘、冰、水，然后用沥青灌缝机将加热的密封胶沿裂缝的走向喷于裂缝内，且喷满裂缝。同时，将裂缝表面的密封胶抹平即可。凡是用这种材料处理的裂缝，至今已四年仍保持完好。经比较和估计，这一措施可以较大程度的节省养护成本，延长沥青路面出现轻度和中度裂缝病害后路面的寿命，达到预防性养护的目的，极大的提高了养护效益。
自2008年起，阿拉善盟公路管理局采用乳化沥青碎石封层技术治理路面裂缝和其它病害。即在裂缝比较多的路面上利用沥青同步封层车喷洒1.4－1.6kg%m2的残留物含量不小于65%的乳化沥青，同时撒铺8－10mm的单粒径碎石覆盖于乳化沥青表面，再通过16－20t胶轮压路机碾压形成单层沥青磨耗层。
乳化沥青碎石封层技术作为一种预防性养护手段，可以防止路面病害的进一步扩展，减缓路面使用性能的恶化，延长路面使用的寿命周期，通常用于路面状况良好，表面可见病害为较多龟裂、松散、横纵缝、抗滑性能下降及状态良好的修补路面。乳化沥青碎石封层主要起防水、防滑、耐磨和改善路表外观的作用，在路面结构体系中，只能作为表面保护层和磨耗层，而不能解决原路面的结构和强度问题，所以采用乳化沥青碎石封层路段必须满足原路段具有足够的强度和刚度、有良好的整体稳定性、原路面病害必须事先处置和表面干燥清洁。乳化沥青碎石封层技术不仅延长路面使用的周期，节约养护资金，而且大大提高了公路预防性养护水平，且每公里只需投入8－9万元，仅为油路翻修工程的六分之一左右，在阿拉善盟公路预防性养护工作中广泛推广应用。
总之，路面裂缝影响路面美观，消弱路面整体稳定性和平整度，并且由于水分的渗透降低基层与土基的承载力，从而加剧路面的破坏，缩短使用寿命。裂缝的防治，要根据具体情况采用不同的措施，应积极采用新材料、新工艺探索防止裂缝产生的新措施，力争用更为有效、技术更合理、经济上能接受的办法控制公路沥青路面裂缝的问题，提高公路沥青路面的质量。
关健词：沥青混凝土路面； 裂缝； 防治
Abstract: After using the paved asphalt pavement, there will be a variety of cracks, road surface water intrusion accelerated the cracks, greatly reducing the life of the asphalt pavement. This article discussed the treatment of cracks from the road daily preventive maintenance aspects of the prevention.Key words: asphalt concrete pavement; cracks; prevention
中图分类号： TV544+.924 文献标识码：A文章编号：
近年来，我国的公路建设飞速发展，但随着公路使用年限的增长、交通量和大吨位运输车辆的日益增长，尤其是沥青路面裂缝病害愈来愈严重。现就内蒙古阿拉善盟公路发生的裂缝病害成因，危害以及防治情况做一分析。
沥清路面裂缝成因
荷载裂缝。荷载裂缝主要是由于我国交通量迅速增长和重载车辆日益增多造成的。在车轮荷载作用下，半刚性基层底部产生拉应力，该拉应力大于半刚性基层的抗拉强度时，则基层底部就很快开裂。在荷载反复作用下，裂缝逐渐扩展到沥青面层，裂缝表现为稠密的，甚至是网状裂缝，严重的会出现车辙或沉陷。 帀瞗綃裂缝。由于沥青层本身产生的温度裂缝，温度裂缝主要是横向裂缝，横向裂缝会贯通全幅路面，当有中央分隔带时，会贯通单幅，这种裂缝的特点是从路基边缘向路中心过渡，且边缘裂缝宽，路中裂缝窄。温度裂缝有两种情况，一种是温度收缩裂缝，即随着温度下降沥青面层开始收缩，由于沥青面层各个面上的抗拉强度不同，在结构强度相对薄弱的断面就会断裂；另一种是温度疲劳裂缝，即气温反复下降回升，昼夜温差比较大时，使沥青面层产生疲劳裂缝。由于半刚性基层产生的反射裂缝及对应裂缝，造成结构裂缝。第一种情况：由于半刚性基层温度收缩开裂引起反射裂缝，在寒冷地区，当半刚性基层上为薄的沥青面层时，由于半刚性基层的温缩裂缝而引起沥青面层产生反射裂缝，尤其是温缩性大的石灰土和水泥土基层上温缩裂缝更为明顯。实践表明，当沥青面层较厚时，对半刚性基层有很好的隔温保护作用，能够显著降低半刚性基层顶面所受负温效应，从而对沥青面层起到一定的保护作用，大大降低了面层的反射裂缝。第二种情况，由于半刚性基层干缩开裂引起反射裂缝及对应裂缝。新铺筑的半刚性基层随着混合料中水分的减少要产生干缩和干缩应力。水分减少的愈多愈快，产生的干缩应力就愈大。试验表明：干缩能够使水泥稳定碎石基层表面产生很大的拉应力，其值可达1310KPa，干缩应力在施工后的头几天内就达到最大值，施工后逐渐降低。但是，在用沥青封层养生的情况下，应力减少达85%左右。达到最大应力的时间也就相对延长。因此，合适的养生能减少干缩应力及减少裂缝。没有进行合适养生的半刚性基层，特别是干缩性大的细粒土基层在压实完成后的头几天内就产生了很大的干缩应力，而此时混合料的强度还没有完全形成，因此，很容易产生干缩裂缝。半刚性基层养生结束后，如不及时铺筑沥青封层和沥青面层，让基层暴晒，随着暴晒时间的增长，也会产生干缩开裂，开始时干缩裂缝往往很细，随着水分继续减少，裂缝会显著增加。半刚性基层的干缩裂缝有的在铺筑沥青面层前已部分产生。在铺筑沥青面层后，基层中的水分还会进一步减少，直到含水量达到平衡，产生干缩裂缝。但铺筑的沥青面层较厚时，基层的水分减少得相当缓慢，最终达到含水量平衡，这种情况下对沥青路面的影响也相对较小。
阿拉善盟地处内蒙古西部，具有特殊的地理环境，夏季气温高达40℃,路面温度可达70℃ ，气候干旱少雨。冬季最低温度达到–30℃ ，且风沙大。对沥清路面的温度稳定性要求较高。阿拉善盟境内的公路大多是2－3级公路，有少量的高速和一级公路，公路等级低，极易产生裂缝，裂缝以横向裂缝为主，一般冬季产生0.5－1.5厘米左右的裂缝。
裂缝形成后对路面的危害
路面出现横向裂缝要及时治理，否则灌进雨雪水冬天冻融后，对路面的破坏非常严重。进水后的路面病害破坏的发展一般分为三个阶段。第一阶段，初期表现为裂缝部位的鼓胀，沿裂缝逐渐形成微量冻融松散灰土粉化，材料密度降低，将面层材料拱起，出现驴脊背现象；第二阶段，为沿裂缝灌入雨雪水，存于水泥碎石与沥青路面的结合层之间，由于行车碾压推挤摩擦作用，将水泥和微粒同雨雪水在行车的压力作用下挤出；第三阶段，形成病害后由于一年四季在雨雪水作用下长期出现泥浆，路面出现坑凹，甚至出现搓板路，最终导致龟裂病害的发生。
路面纵向裂缝如治理不及时，长时间雨雪水的灌入，会出现顺行车道区一个∪型路面带，严重时路面发生条块形碎裂，对行车的影响非常大。
路面裂缝一旦形成，就必须采取相应措施进行修复，修复的越早，对路面的硬性破坏越小，效果也越好。处理这些病害如不及时，会对车辆形成一种潜在的危害，也极大地缩短路面的服务寿命。设计服务15年的高速公路，可能使用几年就需要大修，给国家造成极大的经济损失。
路面裂缝病害的预防及治理
由于目前所采用的基层的结构形式（强基薄面）和选用材料以及北方气候的影响是不可避免的，但是出现裂缝就要及时治理，并防止其发展到路面龟裂、坑槽以及碎裂等严重病害。
治理的目的主要是防止不让雨雪水灌入缝内，将裂缝封住，通常叫做灌缝。治理的方法过去一直延用40－70号热沥青灌缝。近年也有用乳化沥青灌缝，由于灌缝材料是液体材料，可灌至裂缝深处，乳化沥青灌入后的裂缝又出现一定的空隙，经过6－10次反复灌注直至灌满。
自2009年起，阿拉善盟公路管理局采用一种新型材料—密封胶。这种材料为固体状，用沥青灌缝机加热后，由三个人操作。工作原理近似于房建工程粉刷用的喷浆机，先吹干清理干净缝内的灰尘、冰、水，然后用沥青灌缝机将加热的密封胶沿裂缝的走向喷于裂缝内，且喷满裂缝。同时，将裂缝表面的密封胶抹平即可。凡是用这种材料处理的裂缝，至今已四年仍保持完好。经比较和估计，这一措施可以较大程度的节省养护成本，延长沥青路面出现轻度和中度裂缝病害后路面的寿命，达到预防性养护的目的，极大的提高了养护效益。
自2008年起，阿拉善盟公路管理局采用乳化沥青碎石封层技术治理路面裂缝和其它病害。即在裂缝比较多的路面上利用沥青同步封层车喷洒1.4－1.6kg%m2的残留物含量不小于65%的乳化沥青，同时撒铺8－10mm的单粒径碎石覆盖于乳化沥青表面，再通过16－20t胶轮压路机碾压形成单层沥青磨耗层。
乳化沥青碎石封层技术作为一种预防性养护手段，可以防止路面病害的进一步扩展，减缓路面使用性能的恶化，延长路面使用的寿命周期，通常用于路面状况良好，表面可见病害为较多龟裂、松散、横纵缝、抗滑性能下降及状态良好的修补路面。乳化沥青碎石封层主要起防水、防滑、耐磨和改善路表外观的作用，在路面结构体系中，只能作为表面保护层和磨耗层，而不能解决原路面的结构和强度问题，所以采用乳化沥青碎石封层路段必须满足原路段具有足够的强度和刚度、有良好的整体稳定性、原路面病害必须事先处置和表面干燥清洁。乳化沥青碎石封层技术不仅延长路面使用的周期，节约养护资金，而且大大提高了公路预防性养护水平，且每公里只需投入8－9万元，仅为油路翻修工程的六分之一左右，在阿拉善盟公路预防性养护工作中广泛推广应用。
总之，路面裂缝影响路面美观，消弱路面整体稳定性和平整度，并且由于水分的渗透降低基层与土基的承载力，从而加剧路面的破坏，缩短使用寿命。裂缝的防治，要根据具体情况采用不同的措施，应积极采用新材料、新工艺探索防止裂缝产生的新措施，力争用更为有效、技术更合理、经济上能接受的办法控制公路沥青路面裂缝的问题，提高公路沥青路面的质量。