论文部分内容阅读
【摘 要】 通过长期的实践，总结分析了城市道路沥青路面裂缝产生的原因，及由于执行标准、材料、设计，施工等方面因素的影响，分析公路沥青路面裂缝的形成、危害及裂缝的种类、产生原因，提出对裂缝的预防和处理措施。
【关键词】 路面裂缝；执行标准；处理措施
半刚性类材料具有优良的工程性能且经济效益显著，因而在我国公路建设中运用的十分广泛。但是半刚性材料又有明显的缺点：抗变形能力低，在温度、湿度变化时易产生裂缝，当沥青面层较薄时易形成反射裂缝，瀝青路面本身也易产生低温裂缝，沥青路面一旦出现裂缝，有可能导致路面结构性破坏，影响路面的使用功能。沥青路面的裂缝主要有：网裂，龟裂，纵缝，横缝等。造成裂缝的原因有执行标准、设计、施工等等诸多因数；有交通量迅猛增加的原因：有原材料质量的原因。这里通过生产实践过程积累的经验，针对各种导致路面破坏的因素简要阐述预防措施。
一、市政施工中路面产生裂缝的原因
（一）由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝，叫荷载型裂缝。
由车轮荷载产生的裂缝反映到面层，往往不是单独的、稀疏的或较有规则的裂缝，而是稠密的，有时是互相联系的网状裂缝，严重时，还往往伴有沉陷或车辙，其产生的原因有：在车轮荷载作用下，半刚性基层的底部产生拉应力，当大于刚性基层材料的抗拉强度时，半刚性基层的底部就会很快开裂。在拉应力大于半刚性基层材料的抗拉强度时，其基层的底部就会很快开裂。在行车荷载的反复作用下，底部的裂缝会逐渐扩展到上部，并使沥青面层也产生开裂破坏。
（二）由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝，包括低温收缩裂缝和疲劳裂缝，称为非荷载型裂缝。
半刚性基层大都在高温季节施工，随着昼夜温差和季节温差的变化，结构将产生收缩，收缩应力大于结构承受能力时发生裂缝。裂缝的发生破坏了结构的整体性，材料在水平方向发生位移，随着车载的作用，横向位移加大，竖向也产生位移。基层材料的位移变化必然在面层结构引发应力，超过自身强度时，结构被拉裂。当基层和面层连接很好时，即出现由基层引起的同位置反射裂缝，当基层和面层连接不好时，在不一定和基层同位置的薄弱部位出现反射裂缝。由于材料温度系数和抗变形能力不同，基层裂缝不一定对应反射到面层。
（三）由于施工的原因产生的横向裂缝和纵向裂缝。主要原因有：
1、路拌基层施工方法造成层间素夹层；
2、基层分幅施工，间隔时间长造成联接部位薄弱；
3、边施工边通车使各结构层间及分幅连接部位薄弱；
4、压实功能不匹配造成面层过压；
二、路面裂缝的防治控制措施
延缓和减轻半刚性基层沥青混凝土面层的荷载型裂缝和非荷载型裂缝，可采用两大类方法：一是在施工期间就采用相应的预防裂缝或处理措施；二是在维修养护时选用合适的加铺层体系。通常在有条件时，为获得最佳效果，可综合运用这两类方法。
（一）提高路基强度和整体稳定性
路基具有足够的强度和整体稳定性对保证路面结构的强度和稳定性极为重要，因为路基是路面的基础，路基工作区又是路基经受行车荷载影响较大的深度区域，否则将产生不均匀沉降使路面发生开裂。因此，必须采取有效措施处理好影响路基工作区的稳定性和强度的关键环节，最大限度地减小路基完工后沉降量。
必须严格控制路基的填筑工艺，确保路基强度。路基工作区的强度主要是在填筑过程中形成的。填筑材料首选石、砾、砂类土，其次选用含砾、砂低液限粘土，再次选用低液限粘土。粉质土和有机土不能用于填筑路基。
压实度是提高路基强度和稳定性的最经济、最有效的技术措施，也是反映路基强度的重要指标，施工中必须严格检测控制，使其达到规定值。填土层的厚度对压实度有直接的影响，施工中要插杆挂线，每层的松铺厚度不应大于30cm。检测压实度试坑要打到下一层顶面，凡是检测结果达不到规定值的要加压处理，或推除重填。
提高路基强度的重要措施是降低地下水位。路面底以下80cm路床是路基的关键部位，它直接承受和吸收路面的扩散应力，要有足够的强度和稳定性。当开挖后发现底下渗水，不论流量大小都要处理。填方地段要采用较好的材料填筑，土质差的地段要进行换填处理，确保其强度和稳定性。
（二）应有合理的基层厚度
当基层厚度增加时，其承载能力也迅速增加，试验证明，半刚性基层厚度由10cm增加到25cm时，其承载力提高为原来的3倍。
（三）修筑防裂路面
研究表明，面层反射裂缝明显地受沥青面层厚度的影响，厚度超过15cm的面层可以有效的防止受拉疲劳所产生的裂缝，还可以降低车辆荷载引起的剪应力。
（四）设置应力吸收层
在基层与面层之间铺橡胶沥青中间层、预制织物膜带条、土工织物或土工格栅中间层、低粘度沥青混凝土层等均匀应力吸收层。采用应力吸收薄膜，对减缓反射裂缝的产生与扩展有明显的效果，可使裂缝处相对位移产生的应力传到面层时大为减少，明显降低应力强度因子。而吸收薄膜的弹性模量越低，防裂效果越好。可见应力薄膜应选用低模量高韧性、大变形率的材料为好。用土工格栅加筋沥青路面的主要功能是控制车辙、反射裂缝和疲劳裂缝，不同类型的格栅性能显著不同。橡胶沥青吸收膜，是使用废橡胶磨细的粉与热沥青搅拌后，施于面层中间，形成一薄膜或与砂石成一薄层。有试验结果表明，此应力吸收层在面层中间效果最佳。
（五）选择防裂性能好的材料
选用抗冲刷能力好，干缩、温缩系数小、抗拉能力高的半刚性材料作基层，最好使用温度膨胀系数低的骨料。选用松弛性能好的优质沥青做面层，保证沥青的针入度、延度等指标；在缺少优质沥青的情况下，应采用某些添加剂或聚合物，以提高沥青的低温抗裂性能及高温稳定性能。在稳定度满足要求的前提下，选用针入度较大的沥青作面层。采用密实型沥青混凝土面层。空隙率对面层的疲劳寿命有很大影响，密实型沥青混合料在使用中沥青硬化缓慢，同时也延缓了裂缝的扩展。沥青混合料的集料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性好的材料。如果集料呈酸性，则应填加一定数量的抗剥落剂或石灰粉，确保混合料的抗剥落性能，同时应尽量降低集料的含水量，尽可能使用人工砂代替原形颗粒的天然砂。
三、结语
市政工程沥青路面裂缝已成为沥肯路面的主要危害之一，在工程施工中根据其成因从设计、路基、基层施工、沥青而层施工到原材料控制，有针对性地采取一系列预防和改善措施，同时按全面质量管理的要求，建立健全有效的质量保证体系，对施工令过程、每道工序的质量进行严格的检查、控制，才能减少沥青路面裂缝的发生，从而提高沥青路面的建设质量，延长市政沥青路面使用寿命。
参考文献：
[1]李海刚，2004中国公路，《沥青混凝土路面裂缝处理》（2010）05-28
[2 ]JTG F4022004，公路沥青路面施工技术规范[S].
[3] JTJ073.122001，公路沥青混凝土路面养护技术规范[S].
【关键词】 路面裂缝；执行标准；处理措施
半刚性类材料具有优良的工程性能且经济效益显著，因而在我国公路建设中运用的十分广泛。但是半刚性材料又有明显的缺点：抗变形能力低，在温度、湿度变化时易产生裂缝，当沥青面层较薄时易形成反射裂缝，瀝青路面本身也易产生低温裂缝，沥青路面一旦出现裂缝，有可能导致路面结构性破坏，影响路面的使用功能。沥青路面的裂缝主要有：网裂，龟裂，纵缝，横缝等。造成裂缝的原因有执行标准、设计、施工等等诸多因数；有交通量迅猛增加的原因：有原材料质量的原因。这里通过生产实践过程积累的经验，针对各种导致路面破坏的因素简要阐述预防措施。
一、市政施工中路面产生裂缝的原因
（一）由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝，叫荷载型裂缝。
由车轮荷载产生的裂缝反映到面层，往往不是单独的、稀疏的或较有规则的裂缝，而是稠密的，有时是互相联系的网状裂缝，严重时，还往往伴有沉陷或车辙，其产生的原因有：在车轮荷载作用下，半刚性基层的底部产生拉应力，当大于刚性基层材料的抗拉强度时，半刚性基层的底部就会很快开裂。在拉应力大于半刚性基层材料的抗拉强度时，其基层的底部就会很快开裂。在行车荷载的反复作用下，底部的裂缝会逐渐扩展到上部，并使沥青面层也产生开裂破坏。
（二）由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝，包括低温收缩裂缝和疲劳裂缝，称为非荷载型裂缝。
半刚性基层大都在高温季节施工，随着昼夜温差和季节温差的变化，结构将产生收缩，收缩应力大于结构承受能力时发生裂缝。裂缝的发生破坏了结构的整体性，材料在水平方向发生位移，随着车载的作用，横向位移加大，竖向也产生位移。基层材料的位移变化必然在面层结构引发应力，超过自身强度时，结构被拉裂。当基层和面层连接很好时，即出现由基层引起的同位置反射裂缝，当基层和面层连接不好时，在不一定和基层同位置的薄弱部位出现反射裂缝。由于材料温度系数和抗变形能力不同，基层裂缝不一定对应反射到面层。
（三）由于施工的原因产生的横向裂缝和纵向裂缝。主要原因有：
1、路拌基层施工方法造成层间素夹层；
2、基层分幅施工，间隔时间长造成联接部位薄弱；
3、边施工边通车使各结构层间及分幅连接部位薄弱；
4、压实功能不匹配造成面层过压；
二、路面裂缝的防治控制措施
延缓和减轻半刚性基层沥青混凝土面层的荷载型裂缝和非荷载型裂缝，可采用两大类方法：一是在施工期间就采用相应的预防裂缝或处理措施；二是在维修养护时选用合适的加铺层体系。通常在有条件时，为获得最佳效果，可综合运用这两类方法。
（一）提高路基强度和整体稳定性
路基具有足够的强度和整体稳定性对保证路面结构的强度和稳定性极为重要，因为路基是路面的基础，路基工作区又是路基经受行车荷载影响较大的深度区域，否则将产生不均匀沉降使路面发生开裂。因此，必须采取有效措施处理好影响路基工作区的稳定性和强度的关键环节，最大限度地减小路基完工后沉降量。
必须严格控制路基的填筑工艺，确保路基强度。路基工作区的强度主要是在填筑过程中形成的。填筑材料首选石、砾、砂类土，其次选用含砾、砂低液限粘土，再次选用低液限粘土。粉质土和有机土不能用于填筑路基。
压实度是提高路基强度和稳定性的最经济、最有效的技术措施，也是反映路基强度的重要指标，施工中必须严格检测控制，使其达到规定值。填土层的厚度对压实度有直接的影响，施工中要插杆挂线，每层的松铺厚度不应大于30cm。检测压实度试坑要打到下一层顶面，凡是检测结果达不到规定值的要加压处理，或推除重填。
提高路基强度的重要措施是降低地下水位。路面底以下80cm路床是路基的关键部位，它直接承受和吸收路面的扩散应力，要有足够的强度和稳定性。当开挖后发现底下渗水，不论流量大小都要处理。填方地段要采用较好的材料填筑，土质差的地段要进行换填处理，确保其强度和稳定性。
（二）应有合理的基层厚度
当基层厚度增加时，其承载能力也迅速增加，试验证明，半刚性基层厚度由10cm增加到25cm时，其承载力提高为原来的3倍。
（三）修筑防裂路面
研究表明，面层反射裂缝明显地受沥青面层厚度的影响，厚度超过15cm的面层可以有效的防止受拉疲劳所产生的裂缝，还可以降低车辆荷载引起的剪应力。
（四）设置应力吸收层
在基层与面层之间铺橡胶沥青中间层、预制织物膜带条、土工织物或土工格栅中间层、低粘度沥青混凝土层等均匀应力吸收层。采用应力吸收薄膜，对减缓反射裂缝的产生与扩展有明显的效果，可使裂缝处相对位移产生的应力传到面层时大为减少，明显降低应力强度因子。而吸收薄膜的弹性模量越低，防裂效果越好。可见应力薄膜应选用低模量高韧性、大变形率的材料为好。用土工格栅加筋沥青路面的主要功能是控制车辙、反射裂缝和疲劳裂缝，不同类型的格栅性能显著不同。橡胶沥青吸收膜，是使用废橡胶磨细的粉与热沥青搅拌后，施于面层中间，形成一薄膜或与砂石成一薄层。有试验结果表明，此应力吸收层在面层中间效果最佳。
（五）选择防裂性能好的材料
选用抗冲刷能力好，干缩、温缩系数小、抗拉能力高的半刚性材料作基层，最好使用温度膨胀系数低的骨料。选用松弛性能好的优质沥青做面层，保证沥青的针入度、延度等指标；在缺少优质沥青的情况下，应采用某些添加剂或聚合物，以提高沥青的低温抗裂性能及高温稳定性能。在稳定度满足要求的前提下，选用针入度较大的沥青作面层。采用密实型沥青混凝土面层。空隙率对面层的疲劳寿命有很大影响，密实型沥青混合料在使用中沥青硬化缓慢，同时也延缓了裂缝的扩展。沥青混合料的集料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性好的材料。如果集料呈酸性，则应填加一定数量的抗剥落剂或石灰粉，确保混合料的抗剥落性能，同时应尽量降低集料的含水量，尽可能使用人工砂代替原形颗粒的天然砂。
三、结语
市政工程沥青路面裂缝已成为沥肯路面的主要危害之一，在工程施工中根据其成因从设计、路基、基层施工、沥青而层施工到原材料控制，有针对性地采取一系列预防和改善措施，同时按全面质量管理的要求，建立健全有效的质量保证体系，对施工令过程、每道工序的质量进行严格的检查、控制，才能减少沥青路面裂缝的发生，从而提高沥青路面的建设质量，延长市政沥青路面使用寿命。
参考文献：
[1]李海刚，2004中国公路，《沥青混凝土路面裂缝处理》（2010）05-28
[2 ]JTG F4022004，公路沥青路面施工技术规范[S].
[3] JTJ073.122001，公路沥青混凝土路面养护技术规范[S].