第一篇：瀝青混凝土路面裂縫成因和防治措施

瀝青混凝土路面裂縫成因和防治措施

裂縫是路面損壞的一個大問題，由于剛開始形成時，人們往往對其危害認(rèn)識不足，而且由于處理裂縫的工藝材料的限制，僅進(jìn)行簡單的灌縫處理，隨著車輪的擠壓和氣溫的變化會造成封縫材料的流失。裂縫處隨著水的侵入會造成基層的損壞，給路面造成較大的破壞。本文作者，就裂縫產(chǎn)生原因作了較為詳細(xì)的分析，并提出了防治措施。

產(chǎn)生原因分析：指出，瀝青路面建成后，不論基層是柔性的還是半剛性的，都會產(chǎn)生各種形式的裂縫。瀝青路面開裂的主要原因，可分為三大類：第一，由于行車荷載的作用而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性破壞裂縫，稱之為荷載裂縫；第二，由于瀝青面層溫度變化而產(chǎn)生的溫度裂縫，包括低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫，稱之非荷載裂縫；第三，是經(jīng)常出現(xiàn)在橋涵兩端的橫向裂縫，或在路段上出現(xiàn)較長的縱縫，主要是有填土固結(jié)沉陷或低級沉陷引起，稱為沉降裂縫。在此，作者著重分析前兩種原因。

1、荷載裂縫：半剛性路面結(jié)構(gòu)性破壞裂縫，主要是由于行車荷載引起的。在車輪荷載作用下，半剛性基層的底部產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)大于半剛性基層材料的抗拉強(qiáng)度時，半剛性基層的底部就會很快開裂。在拉應(yīng)力大于半剛性基層材料的抗拉強(qiáng)度時，其基層的底部就會很快開裂。在行車荷載的反復(fù)作用下，底部的裂縫會逐漸擴(kuò)展到上部，并使瀝青面層和產(chǎn)生開裂破壞。影響拉應(yīng)力的主要原因有面層、基層、底基層的厚度以及基層和底基層的回彈模量。增加半剛性底基層回彈摸量對減少基層底面的拉應(yīng)力和拉應(yīng)變有很大影響。在半剛性基層下采用較厚的半剛性材料做底基層，可使基層底面由行車荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力明顯減小，甚至還小于半剛性底基層地面產(chǎn)生的拉應(yīng)力，同時半剛性基層本身的厚度可以減薄，這對半剛性基層承受行車荷載的反復(fù)作用是十分有利的。

2、溫度裂縫：瀝青面層上的非荷載裂縫主要是溫度裂縫。在寒冷地區(qū)，瀝青面層表面和底部的溫度相比，始終有溫度差，瀝青面層愈厚，表面溫度與底面溫度差愈大。瀝青面層表面產(chǎn)生的溫度收縮應(yīng)力一旦超過瀝青面層某一薄弱點（或面）的混合料的抗拉強(qiáng)度，面層的表面就首先開裂，這也就是瀝青面層溫度開裂首先從表面開始的原因。另一種是溫度疲勞裂縫，隨著瀝青面層表面溫度的大幅度變化，白天與夜間溫差較大，即使在夏季，由于驟降暴雨，路面的表面溫度在短時間內(nèi)也會急劇下降，使瀝青面層表面產(chǎn)生較大的溫度收縮應(yīng)力，這種溫度應(yīng)力在反復(fù)作用下使瀝青面層從表面開始產(chǎn)生溫度疲勞裂縫。這兩種溫度作用，都使裂縫從面層表面開始逐漸向下延伸，形成對應(yīng)裂縫。從低溫抗裂性的要求出發(fā)，瀝青路面在低溫時應(yīng)具有較低的勁度和較大的抗變形能力，且在行車荷載和其他因素的反復(fù)作用下不致產(chǎn)生疲勞開裂。使用稠度較低及溫度敏感性低的瀝青，可提高瀝青路面的低溫抗裂性能。瀝青材料的老化會使其低溫抗裂性能惡化，故為了提高瀝青路面的低溫抗裂性能，應(yīng)選用抗老化能力較強(qiáng)的瀝青。在瀝青中摻加橡膠類高分子聚合物，對提高瀝青路面的低溫抗裂性能具有較為明顯的效果。在瀝青路面結(jié)構(gòu)層中鋪設(shè)瀝青橡膠、土工布或塑料格柵等應(yīng)力吸收薄膜，對防止瀝青路面的低溫開裂具有顯著的作用。國內(nèi)外的調(diào)查研究表明，半剛性基層的反射裂縫大部分也是由溫度引起的。對于新鋪的半剛性基層，隨著混合料中水分的減少而要產(chǎn)生干縮和干縮應(yīng)力。水分減少得愈多愈快，產(chǎn)生的干縮應(yīng)力愈大。在鋪筑瀝青面層前已有干縮裂縫的基層，在鋪筑瀝青面層后繼續(xù)產(chǎn)生干縮的情況下，原有的裂縫繼續(xù)拉開和擴(kuò)展，它會將瀝青面層，特別是薄瀝青面層拉裂，稱之為反射裂縫。在薄瀝青面層情況下，在半剛性基層的干縮裂縫接近完成后，再鋪筑瀝青面層，可以減少由于干縮引起的反射裂縫。國內(nèi)外的調(diào)查表明，瀝青面層較厚時，對應(yīng)裂縫主要從表面開始，逐漸向下延伸，直到穿透整個瀝青面層與半剛性基層裂縫基本相連。

防治措施：隨著高速公路各類裂縫的產(chǎn)生，各個養(yǎng)護(hù)管理部門都采用了一些措施，引用了一些新材料、新工藝、新方法。要想使灌縫的質(zhì)量和壽命提高就必須滿足3個條件：（1）灌縫材料應(yīng)具有良好的粘結(jié)力（和瀝青混合料相融合）；（2）低溫狀態(tài)下具有優(yōu)良的延伸性和彈性；（3）灌縫材料應(yīng)具備持久的抗老化和抗疲勞能力。瀝青路面裂縫修補(bǔ)方法很多，一般可根據(jù)裂縫的寬度和深度確定具體的修補(bǔ)工藝，根據(jù)路面裂縫的實際情況主要采用以下4中方法對裂縫進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理。

1、壓漿法：對于路面縱向裂縫采用壓漿的辦法進(jìn)行修補(bǔ)?？v向裂縫一般出現(xiàn)在高填方路段，如不進(jìn)行徹底處治將嚴(yán)重危及路基的穩(wěn)定與行車的安全。施工時壓入水泥凈漿，水泥為325#普通硅酸鹽水泥，水泥的劑量為350kg/m3，注漿壓力為1.5Mpa。壓漿前用環(huán)氧砂漿對裂縫表面進(jìn)行封堵，沿裂縫每隔15m預(yù)埋一注漿管，從一端開始，依次壓漿直到相鄰注漿管溢出漿液為止。

2、普通瀝青灌縫：一般采用重交通道路石油瀝青AH-90#，首先對瀝青進(jìn)行現(xiàn)場加熱，溫度控制在150℃~160℃。用鐵壺或?qū)Ｓ萌萜鲗釣r青灌入縫內(nèi)，一般需澆灌2~3遍，待瀝青溫度下降至常溫后即可開放交通。此種方法操作簡單，使用設(shè)備和人員少，修補(bǔ)費用低廉，速度快，每人每天可完成灌縫250300米。三缺點是（1）由于未清掃裂縫造成粘結(jié)不牢固，一般第二年幾乎全部需重新灌縫；（2）夏天氣溫高時，瀝青軟化體積膨脹多余瀝青溢出路面被行車粘走；（3）每年一次重復(fù)施工，累計費用增加，長時間人工作業(yè)的危險性較大。

3、SBR改性乳化瀝青灌縫：材料：SBR改性乳化瀝青主要瀝青中摻加1%的丁苯膠乳、5%的橡膠粉。為了及時開放交通，通過試驗，灌縫后撒適量的石屑，效果非常好。其施工工藝流程為：（1）先用4-6Mpa的壓縮空氣對著裂縫從一端吹至另一端，一般需吹二遍；（2）用竹片或鐵鏟清除縫中剩余雜物；（3）用普通水壺盛入4/5體積的SBR改性乳化瀝青灌縫材料，向裂縫中灌入，一般需澆灌2-3遍，直至灌縫材料與路面平齊為止；（4）將石屑撒到灌縫表面，即可開放交通。此種方法所用灌縫材料為專用灌縫材料，具有良好的低溫穩(wěn)定性，滲透性，無需加熱，設(shè)備比較簡單，1套設(shè)備一天可完成800-1000m灌縫，灌縫效果較好，使用壽命一般在3-5年。

4、進(jìn)口灌縫膠修補(bǔ)裂縫：（1）灌縫材料：采用美國原裝進(jìn)口路面裂縫密封膠（ROADSEAL H1190）。它是一種高分子聚合物橡膠改性材料，外觀為固體狀，用紙箱包裝，每箱25kg，使用前需加熱到188℃成液體，具有良好的流動性和粘結(jié)力，能夠交通瀝青混合料融合到一起。當(dāng)密封膠冷卻后，在常溫和低溫狀態(tài)下，具有較高彈性，延伸長度約1015倍，彈性恢復(fù)達(dá)99%。密封膠在-20℃-120℃溫度范圍內(nèi)隨著裂縫的膨脹與收縮而發(fā)生彈性變形，始終保持其穩(wěn)定的密封作用。其主要技術(shù)指標(biāo)是：25℃針入度--30~60；軟化度--≥85℃；25℃延度--30cm；粘著張力--≥500%；施工加熱溫度--188℃。（2）灌縫設(shè)備（進(jìn)口）：采用ROADSEAL145KETTLE封閉裂縫設(shè)備，主要有兩種，一種是開槽機(jī)，另一種為灌縫機(jī)。開槽機(jī)具有體積小、操作靈活、沿任何形狀的裂縫開槽、切縫寬度可調(diào)整的特性。灌縫機(jī)具有具有雙層保溫、導(dǎo)熱油加熱，加熱溫度自動控制、密封膠輸送恒溫并可吸回管內(nèi)剩余材料、加熱灌內(nèi)設(shè)勻速攪拌裝置等優(yōu)點。（3）進(jìn)口灌縫膠裂縫修補(bǔ)工藝：A、封閉交通，按照規(guī)定擺放安全標(biāo)志，設(shè)專人指揮交通，并根據(jù)工程進(jìn)度隨時移動標(biāo)志牌。B、按照要求尺寸沿裂縫方向進(jìn)行開槽作業(yè)。C、清理開槽。采用高壓氣體進(jìn)行吹縫，能夠?qū)㈤_槽后縫內(nèi)的松散顆粒和雜物徹底清理干凈，一般需吹縫2遍。D、灌縫前預(yù)熱。用普通液化氣灌外接噴火裝置，在實施灌縫前對凹槽加熱，溫度達(dá)到80-100℃即可，有利于灌縫膠和瀝青混凝土的粘結(jié)牢固。E、灌縫。在密封膠加熱溫度達(dá)到188℃時，加熱爐盤自動停止加溫進(jìn)入保溫狀態(tài)，這時用灌縫機(jī)自帶的具有刮平裝置的壓力噴頭將封縫膠均勻灌入槽內(nèi)，灌縫分二次灌滿，第一次灌入槽深的4/5，第二次灌滿并在槽口兩側(cè)拉成寬60mm，厚3mm的帖封層。F、養(yǎng)護(hù)撒料。在剛灌滿的密封膠表面撒布石粉或細(xì)砂，待灌縫膠冷卻至常溫后即可開放交通，一般冷卻時間為15分鐘。觀質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)如下：（1）密封膠高于路表面2-3mm；（2）灌縫充分飽滿，表面平整；無顆粒狀膠粒；（3）灌縫膠經(jīng)行車碾壓后不的發(fā)生脫落變形，保持有足夠的彈性。

結(jié)語：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。從上述4種灌縫的方法分析，由于路基下沉造成的較長縱向裂縫，并且裂縫已達(dá)到路基，應(yīng)采用壓漿法；對于橫向裂縫、局部縱縫應(yīng)采用改性瀝青灌縫，在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，采用進(jìn)口灌縫膠修補(bǔ)；但對于即將罩面的工程，進(jìn)口灌縫膠不適宜。鑒于進(jìn)口路件灌縫材料較貴，一般11000-18000元/噸，對于普遍推廣使用尚有一定困難。因此早日開發(fā)國產(chǎn)系列高分子聚合物路面灌縫材料具有非常重要的意義，目前不少國內(nèi)的廠家和公司也正在向這方面努力。

第二篇：瀝青混凝土路面裂縫產(chǎn)生原因及防治措施

瀝青混凝土路面裂縫產(chǎn)生原因及防治措施

一、瀝青混凝土路面裂縫類型

一般來說，瀝青混凝土路面裂縫大體分為兩種類型：一種是荷載型裂縫，即主要由于行車荷載作用下產(chǎn)生的裂縫。在車輛荷載作用下，半剛性基層底部產(chǎn)生拉應(yīng)力，如果拉應(yīng)力大于基層材料的抗拉強(qiáng)度，則基層底部很快開裂，直至影響到瀝青面層；另一種是非荷載型裂縫，以溫度裂縫為主的低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫；由于施工工藝不當(dāng)或用了不合格材料產(chǎn)生的裂縫。兩種類型的裂縫分別通過橫向裂縫、縱向裂縫、網(wǎng)裂和反射裂縫等形式表現(xiàn)出來。

二、裂縫形式產(chǎn)生原因分析及預(yù)防措施 橫向裂縫

1．1 表現(xiàn)形式

裂縫與路中心線基本垂直，線寬不一，縫長有的貫穿整幅路面，有的路面部分開裂。

1．2 產(chǎn)生原因

(1)瀝青質(zhì)量沒有達(dá)到本地區(qū)施工氣候要求或者沒有達(dá)到相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，致使瀝青混凝土面層溫度收縮或溫度疲勞應(yīng)力大于瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度，產(chǎn)生橫向裂縫。

(2)施工縫處理不當(dāng)，接縫不緊密，造成不同部位結(jié)合不良，從而產(chǎn)生橫向裂縫。

(3)半剛性基層由于水泥劑量、施工質(zhì)量等綜合因素產(chǎn)生的路面收縮裂縫，通過橫向裂縫形式表

現(xiàn)出來。

(4)橋梁、涵洞等結(jié)構(gòu)物回填部位沒有按照要求進(jìn)行施工，或處理不得當(dāng)，從而產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致路面產(chǎn)生橫向裂縫。

1．3 預(yù)防措施

(1)按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)要求，結(jié)合本地區(qū)的氣候條件和道路等級選用符合要求的瀝青種類，以減少或消除瀝青面層的溫縮裂縫。施工中所采用的瀝青應(yīng)該到本地區(qū)相關(guān)試驗檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行試驗檢測，驗證其是否符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

(2)合理組織施工。攤鋪作業(yè)盡可能連續(xù)，盡量避免冷接縫。如不能避免，冷接縫應(yīng)按照要求先將已壓實的攤鋪帶邊緣切割整齊，清除浮料，用新的熱混合料敷貼到接縫部位，使冷料部位預(yù)熱軟化，清除敷貼料，向接縫壁涂刷0．3～0．6kg/m 的粘層瀝青，再攤鋪新的瀝青混合料。

(3)充分壓實橫向接縫。碾壓時，壓路機(jī)先在橫向接縫已壓實的路幅上，鋼輪伸入新攤鋪部位15cm左右，然后每壓一遍向新鋪層移動15～20cm，直到壓路機(jī)完全進(jìn)入新攤鋪層，然后再轉(zhuǎn)入縱向碾壓。

(4)半剛性基層所用的水泥宜為質(zhì)量穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)，水泥劑量應(yīng)符合設(shè)計及施工要求，并且水泥與其他混合料要充分拌和，使之均勻。路用水泥應(yīng)該按照要求頻率到相關(guān)部門進(jìn)行試驗檢測。

(5)橋涵回填部位應(yīng)選擇透水性及材質(zhì)良好的砂礫等材料，并按照要求填筑充分碾壓；沉降嚴(yán)重地段，應(yīng)先進(jìn)行軟土基處理，并合理組織施工，以減少回填部位的不均勻沉降。

縱向裂縫

2．1 表現(xiàn)形式

裂縫走向基本與路線走向平行，裂縫長度和寬度不一。

2．2 產(chǎn)生原因

(1)路基填筑使用了不合格材料，路基吸水膨脹引起路面開裂。

(2)縱向加寬沒有按照要求進(jìn)行施工，或者碾壓沒有達(dá)到要求，從而造成加寬部位沉降，產(chǎn)生縱向裂縫。

(3)路基邊坡坡度小于設(shè)計值，路基邊坡壓實度不足產(chǎn)生滑坡。

(4)邊溝過深，使實際填土高度加大從而產(chǎn)生滑坡，造成路面開裂。

(5)面層前后攤鋪相接處的冷接縫沒有按照相關(guān)要求進(jìn)行處理，結(jié)合不緊密而相互脫離，產(chǎn)生縱向裂縫。

2．3 預(yù)防措施

(1)使用合格材料填筑路基或?qū)μ盍线M(jìn)行處理后再進(jìn)行填筑。

(2)舊路加寬或半填半挖路段，路基填筑應(yīng)先將邊坡松土清除，并按照填土厚度要求逐級進(jìn)行臺

階處理并充分碾壓。

(3)路基施工分層填筑，邊坡充分壓實，采用重型壓實標(biāo)準(zhǔn)；正確放坡，高填方路段放緩邊坡，減少邊溝深度。

(4)面層施工盡可能采用全幅攤鋪，如果不具備全幅攤鋪條件，可2臺攤鋪機(jī)前后緊跟攤鋪，盡可能避免前幅混合料已冷卻再進(jìn)行后半幅攤鋪，確?；旌狭蠠峤?；分幅攤鋪時，上、下面層施工縫應(yīng)該至少錯開15era以上。如果產(chǎn)生冷接縫，應(yīng)按照本文

網(wǎng)狀裂縫

3．1 表現(xiàn)形式

裂縫縱橫交錯，縫寬在lmm以上，縫間距離在40mm以下，裂縫面積在lm 以上。

3．2 產(chǎn)生原因

(1)縱橫裂縫出現(xiàn)后，繼續(xù)擴(kuò)展，尤其是在北方地區(qū)，經(jīng)過冰凍水的侵入發(fā)展而成。

(2)瀝青混合料質(zhì)量差，拌和時間過長，拌和溫度過高或者在儲料倉中存儲時間過長，瀝青本身老化，導(dǎo)致混合料抗變形能力降低而易產(chǎn)生的裂縫。

(3)瀝青的性能差，尤其是低溫抗變形能力過低。

(4)路面結(jié)構(gòu)中含有軟弱夾層，粒料層松動，水穩(wěn)定性差，從而形成網(wǎng)狀裂縫。

(5)瀝青層的厚度不足，水分侵入。導(dǎo)致層間結(jié)合較差，加速了網(wǎng)狀裂縫的形成。

(6)瀝青總體強(qiáng)度不足，在損壞初期形成網(wǎng)裂，151后裂縫逐步擴(kuò)展，縫間距變小。

3．3 預(yù)防措施

(1)采用低溫變形能力高的優(yōu)質(zhì)瀝青，并按照要求控制好瀝青混合料的拌和質(zhì)量。

(2)瀝青面層攤鋪前，認(rèn)真檢查下承層的施工質(zhì)量，及時清除泥灰等雜物，處理好軟弱層，保證下承層穩(wěn)定，并噴灑0．7—1．1l/m 的透層油，必要時可以按照要求灑石屑或砂，保證層間結(jié)合。

(3)瀝青各層要滿足最小施工厚度的要求，保證上下之間有良好的連接，并從設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)上采取相應(yīng)的措施及時排除雨后結(jié)構(gòu)層內(nèi)的積水。

(4)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)該做好交通量調(diào)查和預(yù)測工作，使路面結(jié)構(gòu)組合和路面總體強(qiáng)度滿足設(shè)計年限內(nèi)交通荷載的要求。有條件的可以采用瀝青碎石柔性基層，以緩解網(wǎng)狀裂縫程度。

反射裂縫

4．1 表現(xiàn)形式

基層產(chǎn)生裂縫以后，在溫度和行車荷載的作用下，裂縫逐漸反射到瀝青混凝土面層，路面的裂縫形式與基層裂縫形式基本一致。對于半剛性基層以橫向裂縫居多，對于柔性路面上加蓋的瀝青結(jié)構(gòu)層，裂縫形式不一，主要取決下承層。

4．2 產(chǎn)生原因

(1)在已經(jīng)開裂的舊瀝青、舊水泥路面上加鋪瀝青面層，由于溫度的變化(降低)，老路面的裂縫繼續(xù)拉開，從而使新鋪層在舊裂縫處斷開。

(2)由半剛性基層溫縮開裂引起的反射裂縫。

(3)新鋪半剛性基層隨著混合料中水分的減少產(chǎn)生干縮和干縮應(yīng)力，從而產(chǎn)生開裂，反射到瀝青面層。

4．3 預(yù)防措施

(1)在舊有路面上加鋪瀝青面層，最好先銑除原有路面后再進(jìn)行加鋪；或者鋪設(shè)土工布或土工格柵，以減少反射裂縫。

(2)適當(dāng)控制基層材料中粉料的含量及塑性指數(shù)，小于0．075mm的顆粒含量不應(yīng)超過5%。

(3)基層施工盡可能使混合料在接近最佳含水量狀態(tài)下碾壓，并且碾壓充分，保證基層強(qiáng)度；同時要加強(qiáng)對已完基層的養(yǎng)生，要盡早鋪筑上層，或進(jìn)行封層，以減少干縮縫。

三、裂縫的處理措施

瀝青路面裂縫產(chǎn)生后，應(yīng)及時予以處理，防止水等有害物質(zhì)侵入，影響道路使用壽命。對于細(xì)裂縫(2～5mm)可用乳化瀝青進(jìn)行灌縫處理；對于大于5mm的粗裂縫，可用改性瀝青(如SBS改性瀝青)進(jìn)行灌縫處理；灌縫前，必須清除縫內(nèi)、縫邊碎料、垃圾等，并保證縫內(nèi)干燥；灌縫后，表面應(yīng)灑布粗砂或3～ 5mm的石屑。素混凝土路面

在公路、城市道路及機(jī)場道面中，目前我國采用得最廣泛的是現(xiàn)場澆筑的普通混凝土路面，這類混凝土路面除接縫區(qū)和局部范圍(邊緣或角隅)外，不配置鋼筋，亦稱素混凝土路面。

圖2

用素混凝土或僅在路面板邊緣和角隅少量配筋的混凝土,就地灌筑成的路面結(jié)構(gòu),施工方便，造價低廉。素混凝土路面應(yīng)沿縱向每隔5～6米設(shè)一縮縫，滿足冬季縮裂要求；每隔20～40米設(shè)一脹縫，防止夏季熱脹，板屈曲壓裂或縫邊混凝土擠碎；沿橫向每隔3～4.5米設(shè)一縱縫（圖1）。由于橫脹縫易引起路面板的破壞,增加施工和養(yǎng)護(hù)的麻煩，20世紀(jì)60年代中期以來，對夏季施工的混凝土路面，除在橋頭、隧道口、道路交叉口小半徑曲線或縱坡變換處,必須設(shè)置脹縫外,其他路段可少設(shè)或不設(shè)?？v橫縫一般做成垂直相交，但也有把橫縫做成與縱縫交成70°～80°斜角,并按4、4.5、5、5.5和6米的不等間距順序布置。

脹縫間隙寬1.8～2.5厘米，為防止?jié)B水，上部5～6厘米深度內(nèi)應(yīng)灌以填縫料，下部則設(shè)置用瀝青浸制的軟木嵌條。為傳遞荷載，混凝土板厚中央處設(shè)鋼傳力桿，桿徑20～32毫米，長40～60厘米，間距30厘米。桿的半段涂瀝青并套以套筒，筒底部填以木屑等材料（圖2a）。如不設(shè)傳力桿，可在混凝土板下設(shè)置墊枕（圖2b）。

圖3

縮縫一般做成裂口深4～6厘米的假縫形式（圖3a），上部亦灌以填縫料，可不設(shè)傳力桿。但在路基軟弱或交通繁忙路段以及鄰近長間距脹縫的二三個縮縫上，也應(yīng)設(shè)置傳力桿（圖3b）。縱縫可做成假縫、平頭縫或企口縫形式（圖4），上部也灌以填縫料。為防止板塊向兩側(cè)滑移，板厚中央可設(shè)置鋼拉桿，桿徑14～20毫米，長40～60厘米，間距80～100厘米。

素混凝土路面板大多做成等厚斷面，厚約20～25厘米。由于板的邊緣和角隅最易遭到破壞，可設(shè)置邊緣鋼筋和角隅鋼筋（圖1）予以加固，或做成厚邊式斷面,從靠路肩1米處開始厚度逐漸增加，至板邊緣厚度較中間大25%。在高速公路和一級公路上，可做成由內(nèi)側(cè)向外側(cè)邊緣逐漸加厚的梯形斷面。路面板大多做成單層式；當(dāng)板較厚時也可做成雙層式，上層厚度不小于6～7厘米。下層使用品質(zhì)稍差的材料做成低強(qiáng)度混凝土；為使上下層結(jié)合牢固，下層表面應(yīng)清潔、粗糙并設(shè)凹槽。

混凝土路面切縫要注意：

1、要注意切縫的時間，時間隔太長了會出現(xiàn)裂縫，太短了，會出現(xiàn)毛邊；

2、要注意切的深度，淺了起不到效果，還是會出現(xiàn)裂縫，太深了，又耗時耗力，浪費資源；

3、間距要合適，一般控制在4-6米之間，間隔太長了，中間會出現(xiàn)裂縫，起不到作用了，太短了，也是浪費；

4、注意線形的順直美觀，特別是在彎道上，注意不要斜了；

5、切完后及時進(jìn)行灌縫。

第三篇：瀝青混凝土路面病害防治措施

瀝青混凝土路面病害防治措施

第一節(jié) 瀝青路面病害定義及分類分級

一、瀝青混凝土路面破損定義

瀝青路面病害的類型主要有坑槽、松散、擁包、翻漿、沉陷、泛油、車轍、網(wǎng)裂、龜裂等，根據(jù)交通部《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTJ 073.2—2001）中規(guī)定，各種瀝青路面病害定義如下：

1坑槽：路面破壞成坑洼狀，平均深度大于1cm，面積在30cm2以上。2松散：路面結(jié)合料失去粘結(jié)力，集料松動，面積在0.05m2以上。3擁包：路面局部隆起，平均高度在1.0 cm以上。4翻漿：路面、路基濕軟出現(xiàn)彈簧、破裂、冒漿現(xiàn)象。

5沉陷：路面、路基有變形，路面下凹，平均深度在1.5 cm以上。6泛油：高溫季節(jié)路面瀝青被擠出，表面形成薄油層，行車出現(xiàn)輪跡。7車轍：路面上沿行車輪跡產(chǎn)生，深度在1.0 cm以上的縱向帶狀凹槽。

8龜裂：縫寬3 mm以上或縫距10cm以內(nèi)，面積在1 m2以上的塊狀不規(guī)則裂縫。9網(wǎng)裂：縫寬1 mm以上或縫距40 cm以內(nèi)，面積在1 m2以上的網(wǎng)狀裂縫。

二、瀝青路面破損分類分級

瀝青路面破損受到路面類型、環(huán)境因素、地理位置、氣象條件、交通荷載、材料條件、排水條件、施工條件、管理水平等因素的影響，病害產(chǎn)生的破壞機(jī)理和發(fā)生原因也不盡相同，有時是一種因素作用的結(jié)果，有時是多種因素共同作用的結(jié)果。從總體上講路面破損分為二大類：結(jié)構(gòu)性破損和功能性破損。

三、高速公路瀝青路面破損分析

（一）、結(jié)構(gòu)性破損

結(jié)構(gòu)性破損是由于路面各層或某一層的承載能力降低引起的，對于半剛性路面的結(jié)構(gòu)破壞通常是由于整體性半剛性材料層底面拉應(yīng)力超過容許值產(chǎn)生的，其結(jié)構(gòu)層底面拉應(yīng)力引起的疲勞破壞首先從底基層底面開始，并逐漸向上延伸，接著半剛性基層產(chǎn)生疲勞破壞，反映在瀝青表面層上往往是裂縫的產(chǎn)生，特別是橫向裂縫，最后導(dǎo)致整個路面結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)性破壞。

1、局部裂縫：局部裂縫一般是路面使用3-5年后發(fā)生的，其表現(xiàn)多是細(xì)線狀裂縫，引起局部裂縫的原因可歸納為基層或路基的壓實度不均勻、施工質(zhì)量控制不嚴(yán)格及局部材料質(zhì)量等問題。嚴(yán)重的局部性裂縫將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性的破壞。

2、車轍：車轍是在道路橫斷面上由于車輛輪胎反復(fù)行使久而久之產(chǎn)生的一種路面沉陷現(xiàn)象。產(chǎn)生車轍的原因可歸納為重載交通的作用、渠化交通和路面材料質(zhì)量低下等。

3、橋頭跳車：橋頭跳車現(xiàn)象發(fā)生在橋和涵洞等構(gòu)造物與路面交接的部位，是由于路面材料壓實不均勻而產(chǎn)生的與構(gòu)造物間的高差所致。

4、剝落、松散和坑槽：由于瀝青混合物骨料和瀝青粘結(jié)性下降產(chǎn)生的骨料松散、脫落、嚴(yán)重的將形成坑洞。導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因是骨料質(zhì)量差和混合物浸水分離。

5、刨光：刨光是路表面材料光滑，輪胎走過時易于滑動的現(xiàn)象。導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因是混合物的質(zhì)量不佳及碾壓不足。

6、波浪、擁包和泛油：波浪是沿道路縱向形成的一種波長較短振幅較大的凹凸現(xiàn)象。擁包是表面的局部隆起。泛油則是路面上發(fā)生瀝青浸出的現(xiàn)象，由于瀝青浸出表面層降低了路面的抗滑性能，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因是瀝青材料質(zhì)量差和施工控制不良。

7、修補(bǔ)：修補(bǔ)不良也是一種破損。修補(bǔ)后的路面由于與原路面存在結(jié)構(gòu)材料差異而銜接不良。修補(bǔ)后往往會導(dǎo)致路面的不平整。

8、路面透水

雨水或雪水沿著路面孔隙、橫向裂縫、縱向裂縫逐漸滲入路面內(nèi)部，在車輛荷載及凍融作用下，再加上瀝青老化，瀝青與骨料間的裹附能力降低，造成路面松散、翻漿坑槽等病害，影響道路的正常運行。

（二）、功能性破損

功能性破損是由于路面提供給道路用戶的服務(wù)功能下降引起的，反映在路面上則是平整度降低和車轍的加深，影響高速行車的安全性和舒適性。

1、橫向裂縫：橫向裂縫常在溫度變化大的地區(qū)發(fā)生，由于路面溫度收縮產(chǎn)生縱向近似等間距的橫向裂縫。橫向裂縫一般貫通整個寬度，縱向間距受到路面結(jié)構(gòu)物材料、地區(qū)溫差不同的影響約為5m—50m不等。

2、縱向裂縫：沿路面行車方向產(chǎn)生的長裂縫，縱向裂縫常以單條裂縫出現(xiàn)，溫度和路基出現(xiàn)不均勻沉陷是產(chǎn)生縱向裂縫的重要原因。

3、龜裂：路面由于壓實不足，路基下沉等原因產(chǎn)生的小網(wǎng)格式的網(wǎng)狀裂縫。由于其形狀像烏龜背殼，故稱為龜裂。

4、塊裂：路面上產(chǎn)生的不規(guī)則的大網(wǎng)格式網(wǎng)狀裂縫。

第二節(jié) 高速公路瀝青路面病害及病害原因分析

一 裂縫病害及裂縫產(chǎn)生原因分析 瀝青路面出現(xiàn)裂縫的原因和裂縫出現(xiàn)的形式多種多樣。影響里路面產(chǎn)生裂縫的主要因素有：瀝青質(zhì)量、瀝青混合料性質(zhì)、基層材料性質(zhì)、氣候條件、交通量變化、通行車輛類型變化以及施工質(zhì)量的影響等。

瀝青路面出現(xiàn)裂縫的主要形式為：縱向裂縫、橫向裂縫以及網(wǎng)裂、龜裂等不規(guī)則裂縫。

1、橫向裂縫

橫向裂縫是瀝青路面病害的常見病害之一。導(dǎo)致路面裂縫的原因多種多樣，主要有溫度變化、地基變形、半剛性基層材料自身原因造成的溫度反射裂縫、行車荷載、疲勞裂縫等因素。從橫向裂縫的表現(xiàn)形式主要分為以下幾種。

（1）低溫橫向裂縫。就瀝青混凝土自身材料性質(zhì)而言，瀝青混凝土是一種熱脹冷縮型材料，其溫度收縮系數(shù)為25×10–6~40×10–6，在較高溫度下具有良好的應(yīng)力吸收功能。但在冬季，一次較大的溫度變化產(chǎn)生的拉應(yīng)力可能達(dá)到300×10–6~500×10–6之間，此種收縮變化已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出瀝青混凝土的極限拉應(yīng)力，從而，在瀝青面層薄弱處就會產(chǎn)生裂縫，薄弱處越多，產(chǎn)生的橫向低溫裂縫就越多。

（2）溫度疲勞裂縫。由于環(huán)境氣溫反復(fù)升降，特別是我國北方地區(qū)，冬夏溫差變化較大，在**、**地區(qū)，在瀝青面層中產(chǎn)生溫度應(yīng)力，溫度應(yīng)力的反復(fù)作用使瀝青面層產(chǎn)生溫度疲勞裂縫。

（3）反射裂縫。高速公路路面基層如果采用半剛性基層材料，半剛性基層成型后明顯或隱約存在裂縫，基層裂縫間距一般在15~30m。在行車荷載的作用下，特別是超重車輛車輛較多的情況下，半剛性基層底部產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力，導(dǎo)致基層開裂。隨著荷載的反復(fù)作用，裂縫會逐漸擴(kuò)展到瀝青面層。反射裂縫一般會貫穿路面半幅全寬范圍，在高速公路上此種橫向裂縫有規(guī)律大致等距離分布，只是產(chǎn)生的距離有遠(yuǎn)有近，一般間距為150~200。

（4）橋頭路基不均勻沉陷出現(xiàn)的裂縫。由于橋頭路基填土壓實度不夠以及對原地基未做適當(dāng)處理，使鄰接構(gòu)造物的路面明顯出現(xiàn)不均勻下沉，沉降引起的沿橋涵臺背方向的橫向裂縫。裂縫出現(xiàn)的早晚主要取決于地基的施工質(zhì)量、填土高度、壓實度及交通量等因素。

（5）其它原因造成的裂縫主要有路面施工工作接縫開裂，橋面鋪裝水泥混凝土縱縫質(zhì)量不好而引起的開裂等。

2、縱向裂縫

瀝青路面產(chǎn)生縱向裂縫主要有路基填筑質(zhì)量、通車后地基的整體穩(wěn)定性、路基填料本身原因等原因。

（1）路基填料采用開山出來的炮渣材料，填料顆粒粒徑較大，壓實度不易控制，雖然采取開臺階等一系列施工措施，仍沒有能夠保證足夠的施工質(zhì)量。此為典型的路基損壞造成的瀝青路面開裂現(xiàn)象。

（2）高填方路基段落，路基施工質(zhì)量控制不嚴(yán)而造成路基失穩(wěn)，從而引起路基的不均勻沉降，同樣為路基損壞造成的瀝青路面開裂。

（3）由于路基填方材料的不均勻性，影響了路基的整體性能。雨季兩側(cè)邊溝積水的情況下，對外側(cè)路基浸泡使粘土地基和路基含水量相對長時間處于飽和狀態(tài)，造成地基承載力下降，路基整體強(qiáng)度降低，在重車荷載的反復(fù)作用下，產(chǎn)生路面縱向開裂。此類裂縫的位置通常處于外側(cè)行車帶附近，在雨季后開始出現(xiàn)輕微

裂縫，隨著冬季溫度的下降，在溫度應(yīng)力作用下裂縫繼續(xù)發(fā)展，經(jīng)過幾年的行車碾壓和溫度變化，裂縫逐漸加寬并且貫通。

（4）當(dāng)瀝青路面出現(xiàn)輕微裂縫或其它原因引起瀝青表面的自由水進(jìn)入路面基層，特別是半剛性基層材料，水份不能夠及時派出，經(jīng)過長時間的重車行車碾壓，再加上半剛性基層施工時施工接縫處理不當(dāng)，在基層的施工工作接縫薄弱環(huán)節(jié)上就容易產(chǎn)生縱向裂縫，從而反射到瀝青路面的表面層上，出現(xiàn)連續(xù)有規(guī)則的縱向裂縫。此類裂縫的發(fā)生需要較長時間的發(fā)展，一般在通車后幾年后才能反映出來。

3、不規(guī)則裂縫

高速公路瀝青路面表面或早或遲都會出現(xiàn)局部小塊的形變，形成網(wǎng)裂、龜裂、塊裂等不規(guī)則裂縫，并且通常伴有盆狀或槽狀沉陷。產(chǎn)生不規(guī)則裂縫的主要原因有：

（1）半剛性材料層之間或半剛性層下下部有一定厚度的素土夾層。素土夾層遇水潮濕后，使路面承載能力下降，載重車輛通過時容易產(chǎn)生―彈簧‖現(xiàn)象，經(jīng)過不斷的拉伸變化，從而引起瀝青面層混凝土產(chǎn)生疲勞破壞，在薄弱表面容易產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。

（2）半剛性基層厚度不足，而其下底基層又不是半剛性材料的路面結(jié)構(gòu)，特別是在路基壓實度不夠或承載能力降低的情況下，也會產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。

（3）在瀝青面層混凝土施工中，瀝青混合料在間歇式拌合即拌的時間過長，拌合溫度過高或貯存時間過長，都會使瀝青混合料中的瀝青氧化變硬，造成瀝青對拉應(yīng)變特別敏感，一但在行車荷載的作用下拉應(yīng)變超過了瀝青混凝土的抗拉能力，就會產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。

（4）基層施工質(zhì)量不好，基層在施工時混合料拌和不夠均勻，混合料級配、含水量、厚度和壓實度不均勻，表面不平整，集料離析等因素造成基層整體不均勻性較大，在行車道上經(jīng)過重車荷載的不斷碾壓，在基層的薄弱處逐漸反映到瀝青面層上來，出現(xiàn)帶有伴有盆狀或槽狀沉陷的不規(guī)則裂縫。

二、水損壞病害及水損壞產(chǎn)生原因分析

（一）、水損壞主要表現(xiàn)形式

水損壞的范疇較寬，一般認(rèn)為只要是路面結(jié)構(gòu)層透入水后使路面產(chǎn)生的早期破壞現(xiàn)象，都可稱為水損壞。從表現(xiàn)形式上水損壞有：自上而下的水損壞，通過動水壓力作用，水使瀝青膜從集料表面脫落，失去附著力的過程，表現(xiàn)為松散、脫落、掉粒、坑槽。自下而上的水損壞，水分通過各種途徑進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部，對瀝青層內(nèi)部或半剛性基層造成沖刷，瀝青混合料在水的作用下油石剝離，瀝青路面結(jié)構(gòu)層強(qiáng)度降低，半剛性基層受水侵蝕后水穩(wěn)定性減少，半剛性基層承載能力降低。表現(xiàn)為唧漿、裂縫、網(wǎng)

裂和坑洞等。

1、松散：松散是瀝青與集料粘附性差導(dǎo)致的混合料水穩(wěn)定性不足，集料由于喪失相互間的粘結(jié)而逐漸酥軟直至松垮并逐漸流失，表現(xiàn)為麻面或大小不一的坑洞。松散的發(fā)生往往是在某個水穩(wěn)定性不足的瀝青結(jié)構(gòu)層整體性發(fā)生，尤其是表面層，長期暴露于自然環(huán)境中，并經(jīng)受車輛荷載的反復(fù)作用，極易引發(fā)瀝青剝落而松散。

2、網(wǎng)裂：一般認(rèn)為路面輪跡帶產(chǎn)生的網(wǎng)裂是路面結(jié)構(gòu)承載能力不足的標(biāo)志，說明路面產(chǎn)生了荷載型的結(jié)構(gòu)破壞。由于水損壞造成的網(wǎng)裂一般是由于水分在路面結(jié)構(gòu)中從下向上作用，造成了瀝青面層內(nèi)部混合料的剝落、松散，或基層混合料的沖刷、脫空，在行車荷載的作用下導(dǎo)致瀝青面層混合料產(chǎn)生龜裂，進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果就是坑洞和沉陷。

3、唧漿：外界水不斷滲入并積存于基層頂面，基層結(jié)合料在水的浸泡下形成泥漿或灰漿，行車荷載的反復(fù)擠壓和泵吸作用下，從裂隙中冒出來，這種現(xiàn)象稱為唧漿。產(chǎn)生唧漿必須要有水進(jìn)入和灰漿擠出的通道，唧漿現(xiàn)象中，水侵入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的途徑大多是路面上已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫，同時，強(qiáng)大的有壓水通過瀝青層的空隙也能穿透結(jié)構(gòu)完整的瀝青面層，松散嚴(yán)重而未產(chǎn)生裂縫的路面也有灰漿出現(xiàn)。

4、坑槽：坑槽根據(jù)面積大小可以分為點狀坑槽和塊狀坑槽，是瀝青面層松散深度和面積不斷加大，水損壞發(fā)展到后期產(chǎn)生的現(xiàn)象，是唧漿進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果。

5、沉陷：水損壞引起的沉陷一般與唧漿現(xiàn)象同步發(fā)生。隨唧漿的發(fā)展，基層結(jié)合料不斷地被溶蝕并擠壓到路表，造成基層頂面的不斷脫空，瀝青面層也就隨著這種基層材料的流失不斷下陷；沉陷變形過大導(dǎo)致瀝青面層開裂，水侵入路面的途徑更加通暢，使唧漿現(xiàn)象更加惡化，形成惡性循環(huán)。在沉陷位置鉆芯取樣時，有些芯樣面層已經(jīng)碎裂，有些表面層比較完整，但中下面層已經(jīng)全部松散和剝落了。

6、伴隨裂縫的水損壞現(xiàn)象：裂縫類病害加劇了路面的破壞。裂縫打通了水分進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)的通道，在動水壓力下一部分水分沿著路面的薄弱面進(jìn)入路面體系中，反復(fù)的動水壓力下導(dǎo)致路面唧泥從而產(chǎn)生內(nèi)部更大的損壞。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，由于溫度造成的橫向裂縫是不可避免的，該類裂縫如未得到及時的處理，往往在行車道輪跡帶部位出現(xiàn)沉陷、網(wǎng)裂、唧漿現(xiàn)象。

（二）、水損害產(chǎn)生原因分析

無論是何種級配的路面結(jié)構(gòu)層，降水進(jìn)入瀝青面層后，根據(jù)水滯留的位置不同，在大量高速行駛的 車輛，特別是重型貨車作用下，可以產(chǎn)生不同的水破壞現(xiàn)象。

1、表面層產(chǎn)生坑洞

表面層為半開級配瀝青混凝土的空隙率較大或者由于密實性瀝青混凝土的壓實度不夠和不均勻性較大，以及局部小面積的實際空隙率較大，在雨雪過程中，水滲入表面層，在中面層為Ⅰ型密實性且空隙率較小的情況下，雨水滲入的速度減慢，從而造成水分滯留于表面層于中面層之間和表面層的瀝青混凝土孔隙中，在大量行車荷載的作用下，每次產(chǎn)生的動水壓力使瀝青從碎石表面逐漸剝落下來，并且剝落是從表面層的底面開始逐漸向上擴(kuò)展，一但下部較大的碎石上的瀝青被剝落下來，下部瀝青混凝土就失去強(qiáng)度，在重型車輛車輪碾壓時形成的真空吸力帶走，從而形成坑洞，由于瀝青混凝土施工時的不均勻性，坑洞總是在瀝青混凝土空隙率較大的部位產(chǎn)生，因此，坑洞的分布都是一個一個孤立存在的。即使是采用SBS改性瀝青的SMA路段也難免存在瀝青混凝土的不均勻性，由于上述原因產(chǎn)生坑洞，只是相對AC型瀝青混凝土或SAC型瀝青路面，坑洞要少得多。所以，只要有自由水侵入并滯留在瀝青混凝土的孔隙中，無論是傳統(tǒng)的瀝青混凝土，還是改性瀝青或填加抗剝落劑的瀝青混凝土，在大量行車作用下，都會產(chǎn)生瀝青剝落現(xiàn)象和坑洞，此類型坑洞由于只發(fā)生在表面層，往往發(fā)生面積較小。

2、表面層和中面層同時產(chǎn)生坑洞以及局部表面產(chǎn)生網(wǎng)裂和形變。

當(dāng)表面層和中面層都是空隙率較大的半開級配瀝青混凝土，而底面層為空隙率較小的密實瀝青混凝土?xí)r，或者由于降水時間較長，即使是密實性瀝青混凝土面層，由于瀝青混凝土的不均勻性或者局部小面積的瀝青混凝土的實際空隙率較大，自由水也能逐漸滲入到表面層和中面層，滯留于中面層和底面層之間或存在于表面層和中面層的空隙當(dāng)中，在車輛真空吸力的作用下，使表面層和中面層中部分碎石上的瀝青剝落，從而產(chǎn)生兩層的坑洞或者表面層產(chǎn)生網(wǎng)裂、沉陷和向外拖移。一但產(chǎn)生坑洞，水會繼續(xù)向

坑洞滲入，如不及時修補(bǔ)，將會形成更為嚴(yán)重的病害，并加快病害發(fā)展的趨勢。

3、路面出現(xiàn)唧漿、網(wǎng)裂、坑洞

水透過瀝青面層，滯留在面層與上基層之間或存在于整個瀝青面層中，在大量高速行車作用下，自由水產(chǎn)生很大的動水壓力并沖刷基層混合料表面，從而造成細(xì)料流失，在水的存在下，形成白色灰漿?；覞{又被車輛反復(fù)抽吸、壓擠，從而通過瀝青路面出現(xiàn)的各種形狀不

一、寬窄不同的裂縫處，或其它細(xì)小薄弱處到達(dá)路的表面。一但灰漿被唧出，該處就可能會產(chǎn)生坑洞、網(wǎng)裂、形變和沉陷，在反復(fù)降水過程中，水份就更容易滲入路面，并產(chǎn)生惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致路面發(fā)生水損壞。相對而言，唧漿是京秦高

速公路發(fā)生的最為普遍，數(shù)量也最多的一種病害，也是較難進(jìn)行防治的一種病害。

第四篇：瀝青混凝土路面反射裂縫的分析和防治

瀝青混凝土路面反射裂縫的分析和防治 前言

近年來，各地經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，公路上交通量和汽車載重量劇增，對路面結(jié)構(gòu)的損壞日漸加重，越來越多的舊水泥混凝土路面面臨修復(fù)工作。瀝青混凝土罩面層對水泥混凝土路面的修復(fù)有著較大的作用，其施工工藝不僅簡單方便，而且能有效地改善舊水泥混凝土路面的使用性能，延長其使用壽命。但由于舊水泥混凝土路面上存在接縫和裂縫等損壞現(xiàn)象，瀝青罩面后的復(fù)合結(jié)構(gòu)往往在使用的短時期內(nèi)，罩面層在對應(yīng)于舊水泥混凝土板接、裂縫的位置上出現(xiàn)反射裂縫。反射裂縫本身對罩面層使用性能的影響不大，但環(huán)境因素(雨水、氧化等)的負(fù)面作用常常使得裂縫迅速向四周擴(kuò)展，縮短罩面層的壽命。反射裂縫是舊水泥混凝土加鋪罩面瀝青層所面臨的一大難題。反射裂縫問題本身十分復(fù)雜，影響因素眾多，所以研究反射裂縫產(chǎn)生和發(fā)展的機(jī)理是防治反射裂縫措施的基本前提及其擴(kuò)展機(jī)理進(jìn)行分析和研究很有必要的。

[2-3]

[1]

。因此對反射裂縫的產(chǎn)生2 研究路面反射裂縫的必要性

目前我國的高等級公路普遍采用半剛性基層，半剛性材料的干縮性和溫縮性相對較大，故在其施工碾壓、養(yǎng)生過程甚至加鋪瀝青面層后，半剛性基層會不可避免的產(chǎn)生裂縫.因而，在開放交通后，在氣候因素和交通因素的作用下，便會產(chǎn)生反射裂縫。

在老路特別是舊水泥混凝土路面上進(jìn)行瀝青罩面被公認(rèn)為是一種最可行最有效的恢復(fù)老路面使用性能的措施，加鋪瀝青罩面層后的復(fù)合結(jié)構(gòu)涉及剛性、柔性兩種路面結(jié)構(gòu)形式，不僅材料性能差異大，舊水泥板受溫度變化影響大，而且舊路面板上存在接縫和裂縫，并常常伴有錯臺、脫空等損壞現(xiàn)象，使得復(fù)合結(jié)構(gòu)中奇異部位尤為突出，這些都促使罩面層在對應(yīng)于舊路面板接縫或裂縫的位置上極易產(chǎn)生反射裂縫。反射裂縫本身對于瀝青面層或罩面層性能影響不大，其危害在于水分從裂縫中不斷進(jìn)入道路結(jié)構(gòu)使基層甚至路基軟化，導(dǎo)致路面承載力下降，產(chǎn)生卿漿、臺階、網(wǎng)裂，加速路面破壞，大大縮短其壽命。

相關(guān)調(diào)查報告和研究結(jié)果表明

[5-6]

[4]，冬季，瀝青混凝土路面最容易出現(xiàn)裂縫，春季，周圍環(huán)境溫度升高，此時車輛荷載和溫度荷載的作用加劇了裂縫的擴(kuò)展，這給公路路面帶來很大的損害。反射裂縫的產(chǎn)生使高速行駛的車輛出現(xiàn)明顯的跳車的現(xiàn)象。如裂縫出現(xiàn)在橋頭處，跳車現(xiàn)象將更加明顯，行車的安全性和舒適性大大的降低。這也是事故發(fā)生的誘發(fā)原因。

綜上所述，在有大量半剛性瀝青路面修建和水泥混凝土路面需要修復(fù)的今天，對反射裂 縫問題進(jìn)行深入研究不僅是必要的而且有重要的實用價值。反射裂縫的類型及形成擴(kuò)展機(jī)理

3.1反射裂縫的類型

瀝青混凝土路面裂縫包括兩種類型，即荷載型裂縫和非荷載型裂縫。荷載型裂縫主要是因行車荷載作用而引起的；非荷載型裂縫產(chǎn)生的原因包括:溫度裂縫，以及所用的原材料質(zhì)量和施工工藝不當(dāng)造成的。兩種類型的裂縫分別以橫向裂縫、縱向裂縫、網(wǎng)狀裂縫等形式表現(xiàn)。

3.1.1 橫向裂縫

橫向裂縫，其裂縫貫穿于部分路幅或整個路幅，縫寬不一，且裂縫與路面的中心線基本垂直。橫向裂縫形成的原因主要有以下幾方面：

第一：地基與構(gòu)造物差異沉降導(dǎo)致基層開裂，并反射到瀝青路面面層，形成橫向裂縫。第二：瀝青混合料的膠結(jié)物質(zhì)隨著溫度的降低出現(xiàn)溫縮變形，當(dāng)表面拉應(yīng)力大于抗拉強(qiáng)度時，路面出現(xiàn)開裂，隨著時間的增長將出現(xiàn)新的裂縫，裂縫擴(kuò)展并貫通導(dǎo)致路面破壞。第三：施工質(zhì)量也是裂縫出現(xiàn)的主要原因。施工過程中，若施工縫處理不當(dāng)，接縫不嚴(yán)，造成不同部位結(jié)合力下降，從而導(dǎo)致橫向裂縫。如橋梁、涵洞等結(jié)構(gòu)物的回填部位是裂縫出現(xiàn)的主要部位。3.1.2 縱向裂縫

縱向裂縫的走向基本與行車方向平行，裂縫的長度和寬度不一。產(chǎn)生的原因主要是路面縱向加寬未按照要求進(jìn)行施工，或碾壓不密實，從而造成加寬部位沉降，產(chǎn)生縱向裂縫。如:路基邊坡坡度小于設(shè)計值，路基邊坡壓實度不足而產(chǎn)生滑坡；路面面層前后攤鋪相接處的冷接縫處理不當(dāng)，造成結(jié)合不緊密而相互脫離，產(chǎn)生縱向裂縫。3.1.3 網(wǎng)狀裂縫

網(wǎng)狀裂縫一般呈縱橫交錯狀，裂縫寬1mm以上。瀝青混凝土路面出現(xiàn)這種裂縫的原因主要有：路面結(jié)構(gòu)中夾雜軟弱層或泥灰層，粒料層松動，水穩(wěn)定性較差；瀝青與瀝青混合料質(zhì)量差，延度小，抗裂性差；瀝青層厚度不足，層間粘結(jié)性差，水分易滲入內(nèi)部，進(jìn)一步加速裂縫的形成；路面整體強(qiáng)度不足，在行車荷載作用下易形成網(wǎng)狀裂縫。除上述造成裂縫的原因外，瀝青混凝土在長期使用過程中，外界環(huán)境影響作用下，瀝青材料發(fā)生油分現(xiàn)象，使得瀝青的流動性和塑性逐漸減小，硬脆性增大，進(jìn)一步脆裂而破壞。3.2 路面裂縫產(chǎn)生的機(jī)理研究 3.2.1 路面橫向裂縫形成機(jī)理

[9]

[8]

[7]橫向裂縫是公路路面病害最常見的形式之一，其中，橫向裂縫主要以溫度應(yīng)力產(chǎn)生的溫度裂縫為主。除此之外，由于公路路面瀝青面層橫向接縫施工不完善，這樣就導(dǎo)致接縫處的空隙比較大，壓實度大大下降，路面就極其容易出現(xiàn)橫向裂縫，裂縫在車輛的荷載作用下，經(jīng)過長時間的積累，最終產(chǎn)生橫向裂縫

[10]

。溫度裂縫屬于橫向裂縫的一種，對于溫度裂縫的成因主要有兩種：一種是由于低溫收縮產(chǎn)生的裂縫，在路面鋪筑中需要使用瀝青，瀝青混合料屬于彈性材料，在受到外力的情況下，可以根據(jù)其自身的物理特征來吸收一部分外來的力量，這種現(xiàn)象也叫“應(yīng)力松弛”。在應(yīng)力松弛產(chǎn)生后，一部分的應(yīng)力會被瀝青自身吸收，另一部分就會被聚積起來。如果混合材料處于低溫的情況，那么其吸收的速度會遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于溫度應(yīng)力增長的速度，這樣逐漸就會出現(xiàn)路面開裂情況，從而產(chǎn)生溫度裂縫；另外一種是由于溫度疲勞產(chǎn)生的裂縫，就是在路面的使用過程中，會受到多次變化溫度應(yīng)力的作用，經(jīng)過長時間的積累，應(yīng)力松弛現(xiàn)象所吸收的外力會持續(xù)降低，路面的性能也大不如前，直至最后瀝青面層上面會出現(xiàn)疲勞斷裂現(xiàn)象，也就是溫度疲勞裂縫。3.2.2 路面縱向裂縫形成機(jī)理

縱向裂縫同橫向裂縫一樣，都是公路路面病害的主要形式，其大多是豎直分布。縱向裂縫產(chǎn)生的主要原因是因為在進(jìn)行路基壓實工作時，壓實度還不符合要求，或者由于荷載作用力超過了路面的承載力。形成縱向裂縫原因還可能是由于路面的排水設(shè)施不符合標(biāo)準(zhǔn)，就會非常容易出現(xiàn)路基水毀情況，這也是公路縱向裂縫產(chǎn)生的主要原因。裂縫的產(chǎn)生另一個原因是公路施工還不完善，致使縱向接縫不良。一旦路基出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，面層就會承擔(dān)很大一部分荷載，這時，在車輛車輪下面的面層材料，就要承受很大的拉應(yīng)力作用，此外，還要承受剪應(yīng)力T的作用。這種情況下，剪應(yīng)力與拉應(yīng)力都在不斷增大，如果拉應(yīng)力增大到最大值，路面就會出現(xiàn)開裂情形。3.2.3 路面反射裂縫形成機(jī)理

反射裂縫就是由于路面的下層材料產(chǎn)生裂縫，經(jīng)過時間的推移進(jìn)而不斷的延伸，最后擴(kuò)張到上面層。通常來看，反射裂縫大多出現(xiàn)在一些使用時間比較長的路面加鋪的新層上。因為舊的路面自身就有縱向裂縫、橫向裂縫、龜裂等情況，這些裂縫逐漸向上層傳遞，經(jīng)過不斷的擴(kuò)展，使上面層產(chǎn)生新的裂縫，也就是反射裂縫樣也會產(chǎn)生溫縮裂。

[11]

。除此之外，由于底層的溫度變化同4 反射裂縫防治措施與修補(bǔ)

4.1 防治措施

在近幾年防治裂縫的實踐中，國內(nèi)外研究人員經(jīng)過大量的實驗研究取得不小的進(jìn)步，主 要的防治措施根據(jù)結(jié)構(gòu)層次的不同可分為三類：改善瀝青罩面層性能、設(shè)置中間層夾層和瀝青表面處置[12]。

在老瀝青混凝土路面上鋪瀝青罩面層時，采用下列措施可延緩反射裂縫： 1）

低稠度針入度為200--300高粘度優(yōu)質(zhì)瀝青做瀝青混凝土罩面層 2）

加熱翻松重新拌和老路面，并加一新瀝青混合料層

3）

合物改性瀝青中間層SAMI(應(yīng)變消減/立力吸收膜中間層少，同時用聚合物瀝青或其他優(yōu)質(zhì)瀝青做瀝青罩面 4）

優(yōu)質(zhì)級配碎石中間層

5）

土工織物中間層，能延緩反射裂縫而不能延緩溫度裂縫 6）

增加罩面層厚度

7）

在老瀝青路面的強(qiáng)度滿足的情況下用聚合物改性瀝青做單層或雙層作為應(yīng)力吸收層。在舊水泥鹼路面上加鋪瀝青罩面層時，采用下列措施可延緩反射裂縫： 1)

厚層優(yōu)質(zhì)瀝青罩面層150mm以上 2)90mm厚開級配瀝青混凝土底層混合料

3)

用金屬網(wǎng)或玻璃絲網(wǎng)等加強(qiáng)瀝青鹼的抵抗差動位移（剪切強(qiáng)度）的能力，同時用優(yōu)質(zhì)瀝青（包括聚合物改性瀝青)做瀝青罩面層。

此外，加強(qiáng)施工控制，保證在制備瀝青混合料過程中不使瀝青過分老化,控制瀝青的加熱溫度和加熱時間少和加強(qiáng)碾壓使瀝青混合料達(dá)到高的密實度(98%以上)都有助于減少反射裂縫。4.2 補(bǔ)救措施

4.2.1硅酮耐候密封膠灌縫修補(bǔ)技術(shù)

應(yīng)用密封膠灌縫工藝取代傳統(tǒng)的瀝青灌縫技術(shù)，來處理瀝青路面出現(xiàn)的裂縫，是現(xiàn)今公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)的一大創(chuàng)新。在最近幾年，國內(nèi)外相關(guān)部門在密封膠的材料選擇上，有了很大的改變，由于硅酮耐候密封膠的延展性能比較強(qiáng)，具有一定的防水性及抗老化性，從而成為灌縫密封膠的首選。硅酮耐候密封膠灌縫施工工藝主要有兩種:第一種，就是瀝青路面或者混凝土路面開槽后，使用密封膠密封即開槽密封膠灌縫，為了保證有更好的施工效果，通常會選擇開槽密封膠灌縫；第二種，就是原路面密封膠灌縫，使用這種方法不需要進(jìn)行開槽直接灌注即可[13]。

4.2.2 高聚物化學(xué)壓漿裂縫修補(bǔ)技術(shù)

高聚物化學(xué)壓漿技術(shù)中選擇的是兩種液態(tài)的高聚物作為原料，再經(jīng)過一系列的加壓、加 熱后，通過鉆孔壓到路面基層的空洞處，在兩種高聚物混合完成后，就會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)中會出現(xiàn)泡沫，經(jīng)過一段時間后泡沫就會變成堅硬的固體，這樣就達(dá)到了加固路基、填補(bǔ)空隙的作用[13]。結(jié)語

經(jīng)過大量的調(diào)查總結(jié)后發(fā)現(xiàn)，公路養(yǎng)護(hù)性能可以延長路面的使用年限，具有很大的作用。路面裂縫是路面病害的主要形式，其預(yù)防與養(yǎng)護(hù)不容忽視。在以后的工作中要將路面裂縫的修補(bǔ)工作作為重要任務(wù)來完成，并對先進(jìn)的修補(bǔ)技術(shù)進(jìn)行研究，實現(xiàn)公路事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

第二事業(yè)部師國瑋

參考文獻(xiàn)：

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第五篇：減少瀝青混凝土路面反射裂縫的措施

減少瀝青混凝土路面反射裂縫的措施

摘要：反射裂縫已成為半剛性基層瀝青混凝土路面和在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土面層的主要質(zhì)量通病。本文對瀝青路面產(chǎn)生反射裂縫的機(jī)理進(jìn)行分析，并提出了減少瀝青路面反射裂縫的措施。

關(guān)鍵詞：瀝青混凝土路面；反射裂縫；措施

1引言

瀝青混凝土面層是直接承受行車荷載作用和大氣降水、溫度變化影響的路面結(jié)構(gòu)層，具有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，良好的溫度穩(wěn)定性、耐磨、抗滑、平整和不透水性。與此同時，反射裂縫已成為半剛性基層瀝青混凝土路面和在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土面層的主要質(zhì)量通病。

2反射裂縫產(chǎn)生機(jī)理

瀝青路面的反射裂縫的形成具有復(fù)雜的原因，與材料性能、結(jié)構(gòu)層組合設(shè)計、溫濕循環(huán)、車輛荷載疲勞作用以及施工工藝等有關(guān)。半剛性材料、瀝青材料對溫度和濕度變化比較敏感，在其強(qiáng)度形成過程中以及營運期間會產(chǎn)生干縮裂縫和低溫收縮裂縫。在路面交通荷載重復(fù)作用下，半剛性基層的這種干縮裂縫和收縮裂縫會擴(kuò)展到瀝青路面面層形成反射裂縫。在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝士面層中，反射裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展是由舊水泥混凝土路面板的垂直與水平位移所造成，而這些將引起路面的破壞，縮短路面的使用壽命。因此，采取切實有效的技術(shù)措施防止或延緩瀝青路面開裂和反射裂縫的產(chǎn)生，并對已發(fā)生的裂縫進(jìn)行治理是十分必要的。

3減少瀝青混凝土路面反射裂縫的措施

3．1通過施工工藝的改進(jìn)來減少反射裂縫

由于瀝青混凝土面層需要和半剛性基層配合才能產(chǎn)生良好的承載力和穩(wěn)定性，但如果增加瀝青面層的厚度來抵消基層反射裂縫的力量，通過計算面層要達(dá)到32cm以上才能抵御裂縫的產(chǎn)生，這么做從經(jīng)濟(jì)性和適用性上是不可取的。所以可在水泥穩(wěn)定土基層和瀝青面層之間增加一個15cm以內(nèi)的過渡層，這個過渡層能很好的抵消由基層傳上來的反射裂縫的力量，從而將反射裂縫對于瀝青面層的影響降到最低。3．1．1倒置結(jié)構(gòu)

方法是增加10cm左右的人工級配礫土在水泥穩(wěn)定土的上面，也叫倒置結(jié)構(gòu)。這種做法成本增加少，施工方便，但是施工要嚴(yán)格控制級配和密實度，同時要控制好碾壓的次數(shù)和振幅，以免將水泥穩(wěn)定土的強(qiáng)度破壞，這種方法適用于二級以下的公路以及城市主干道的施工。反射裂縫可減少80％。

3．1．2增加瀝青穩(wěn)定碎石過渡層。

方法是在水泥穩(wěn)定土基層上增加瀝青穩(wěn)定碎石過渡層。針對北方地區(qū)道路工程的交通量及交通組成特點，保持路面結(jié)構(gòu)組合對交通荷載承受能力和防滑安全功能要求，采用防止半剛性基層瀝青路面裂縫反射為主要設(shè)計方案。上面可采用道路專用增強(qiáng)纖維滲量為0．15％ 1 的改性瀝青瑪蹄脂碎石混合料，減薄了水泥穩(wěn)定砂礫半剛性基層厚度，增加了6cm左右瀝青穩(wěn)定碎石過渡層。使得整體瀝青路面在強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性上具有優(yōu)良路面的品質(zhì)，又增加了防止裂縫向瀝青面層反射的技術(shù)措施。3．2通過材料性能的改進(jìn)來減少反射裂縫 3．2．1摻加纖維料

纖維的摻入，明顯改善了瀝青混合料的劈裂強(qiáng)度，降低了低溫劈裂模量、提高了疲勞壽命。特別是通過低溫、直接拉伸和彎曲梁試驗，測試了纖維瀝青材料的斷裂韌度、蠕動勁度和應(yīng)力松弛能力，用物理力學(xué)分析方法論證了纖維瀝青材料的加勁作用和斷裂韌度變化。從而顯示纖維材料提高了瀝青混合料的抗裂能力。通過纖維品種的評選和纖維用量的變化，配置出適應(yīng)本地區(qū)改性瀝青纖維SMA混合料。3．2．2混合集料的應(yīng)用

瀝青穩(wěn)定碎石混合料不同于瀝青碎石材料。根據(jù)功能分析，采用有一定細(xì)集料數(shù)量的連續(xù)級配的集料組合。提出的瀝青穩(wěn)定碎石ATS一25及ATS一30兩種混合集料，建議級配值介于瀝青混凝土和瀝青碎石之間，它的抗車轍穩(wěn)定性優(yōu)于瀝青混合料士材料，其強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高于瀝青碎石。形成具有整體結(jié)構(gòu)密實，又有一定空隙的大集料嵌擠型連接過渡層材料。同時為指導(dǎo)施工生產(chǎn)和質(zhì)量控制，提出了ATS混合料的穩(wěn)定度、流值、空隙率和建議瀝青用量等材料實驗技術(shù)指標(biāo)。改變了AM材料嵌擠失穩(wěn)，空隙過大的不利傾向。3．3通過對瀝青混凝土加筋增強(qiáng)自身粘聚力來減少反射裂縫

瀝青混凝土加筋能提高路面結(jié)構(gòu)層對裂縫的抑制能力、對橫向剪切破壞的抵抗能力等，以達(dá)到延長路面結(jié)構(gòu)的疲勞壽命、節(jié)省材料、降低費用的目的。我國很早便開始對PG和物網(wǎng)柵進(jìn)行應(yīng)用研究，研究了塑料格柵具有兩種功能：一是能提高瀝青結(jié)構(gòu)層的強(qiáng)度具有長期的抗拉應(yīng)力的能力；二是能使應(yīng)力均勻分布在較大的面積范圍內(nèi)，減輕瀝青結(jié)構(gòu)層的徐變作用，最終達(dá)到防止瀝青路面開裂的目的。加筋格柵具有減薄瀝青層厚度、防治反射裂縫、減少車轍作用等特點，能加強(qiáng)瀝青混合料的整體抗拉強(qiáng)度，有效地改善路面結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布，抵抗和延緩由于路面基層裂縫引起的瀝青混凝土路面的反射裂縫，從而提高路面的使用壽命，在來年復(fù)查減少對于路面的影響一般在60—80％左右。它受隔柵的施工以及攤鋪技術(shù)影響，由于攤鋪機(jī)托梁下的瀝青混凝土料搓動隔柵形成臃起，使得剛攤鋪的瀝青面層碾壓后由于格柵的回縮又形成新的裂縫，即使用混凝土料修補(bǔ)后還是有細(xì)小的沉降形成長條凹陷，影響平整度，這在攤鋪時要特別注意，在碾壓后再用細(xì)料修補(bǔ)，直到平整。3．4精心施工

在基層施工中，應(yīng)注意濕式養(yǎng)生并及時做封層處理以防止基層初期破壞和干縮裂縫產(chǎn)生。

1．在基層采用預(yù)留縫(縫深不小于二分之一板厚)，在縫處鋪設(shè)土工織物，防止產(chǎn)生不規(guī)則裂縫進(jìn)而導(dǎo)致反射裂縫的產(chǎn)生。

2．確保基層的壓實度并充分注意其壓實的均勻性，防止基層不均勻沉陷而導(dǎo)致開裂。3．作為防治半剛性基層瀝青路面反射裂縫重要措施土工織物的應(yīng)用，在施工中應(yīng)注意清除鋪設(shè)層面的雜物，并使其鋪設(shè)牢固、順直、搭接合理(一般以15—20em為宜)、粘層油溫度適中，避免人為或施工機(jī)具對其損壞而達(dá)不到預(yù)期效果。

4．瀝青橡膠在施工中應(yīng)重視瀝青的稠度，橡膠粉的品種、細(xì)度和含量，攪拌溫度與時間，并與施工方法密切結(jié)合，切忌在潮濕的半剛性基層上直接鋪瀝青橡膠應(yīng)力吸收薄膜，應(yīng)在基層鋪一層瀝青上封層并使其干燥以保證其質(zhì)最。

5．對原有路面處理、防裂層施工、加鋪層攤鋪等進(jìn)行嚴(yán)格控制，嚴(yán)格工序交接制度，防止隱蔽工程留有隱患。

4總結(jié)

反射裂縫的產(chǎn)生主要是由于半剛性基層的溫度干縮應(yīng)力導(dǎo)致基層先開裂，而后在溫差應(yīng)力和荷載應(yīng)力共同作用下向面層發(fā)展。面層厚度和基層的溫縮性能是影響反射裂縫多少和發(fā)展快慢的主要因素。增加面層厚度，降低半剛性基層的溫干縮系數(shù)，在基層和面層之間添加層或級配碎石以及合理施工是消除和減少反射裂縫的有效措施。

參考文獻(xiàn)

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