瀝青混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因分析及綜合防治
瀝青混凝土路面以其行車舒適、噪音小、揚塵少、維修方便等優(yōu)點被廣為應(yīng)用，但裂縫是瀝青混凝土路面的常見病害。裂縫的出現(xiàn)不僅使瀝青混凝土路面的品質(zhì)下降，而且?guī)砺访娌『Φ膼盒匝h(huán)。降水可導(dǎo)致路基整體強度降低，在交通荷載的反復(fù)作用下，隨著此局部區(qū)域的逐漸弱化，外部水更易侵入，引起路面下陷；如果凍脹，路面會隆起，春融季節(jié)發(fā)生翻漿。
一、裂縫產(chǎn)生的原因
?。ㄒ唬姸攘芽p
由于路基、路面整體強度不足而引起的裂縫，通常表現(xiàn)為彎沉較大，伴隨出現(xiàn)沉陷、車轍等病害。瀝青混合料的強度由2部分組成:礦料之間的嵌擠力和內(nèi)摩阻力，以及瀝青-礦料之間的粘結(jié)力和瀝青本身的凝聚力。
?。ǘr青面層彎拉疲勞裂縫
由于路面材料彎拉強度不足，在車輪荷載反復(fù)作用下，路面發(fā)生彎拉疲勞裂縫，這種裂縫先在縱向出現(xiàn)進而發(fā)展為網(wǎng)狀裂縫。
?。ㄈ├匣芽p
由于瀝青材料老化，變形能力減弱，路面被拉斷，多呈現(xiàn)龜裂。
?。ㄋ模┑蜏厥湛s裂縫
由于溫度下降，路面發(fā)生較大的收縮應(yīng)力，在外荷載作用下也會出現(xiàn)疲勞斷裂。
?。ㄎ澹┞坊料莺褪┕そ涌p處理不佳產(chǎn)生的裂縫。
?。┞坊鶅鰸q裂縫
由于路基含水量大，冬季凍脹將路面拱起而斷裂。
?。ㄆ撸┗鶎臃瓷淞芽p
多出現(xiàn)于半剛性基層或舊水泥混凝土路面中。
根據(jù)目前研究結(jié)果，舊水泥混凝土路面上瀝青加罩層的反射裂縫主要來源于兩部分，即水泥路面接縫處的應(yīng)力集中和瀝青加罩層底部的彎拉應(yīng)力。
?。ò耍z查井周圍瀝青混凝土路面的環(huán)狀裂縫
瀝青混凝土路面由于溫度應(yīng)力、應(yīng)力集中、彎拉應(yīng)力等的聯(lián)合作用使檢查井周圍的瀝青混凝土路面更容易、更迅速地破壞，破壞的形狀隨使用時間的長短呈寬度、深度不等的環(huán)狀裂縫。
根據(jù)裂縫產(chǎn)生的原因，以上八種情況可概括為四類:即強度裂縫、溫度收縮裂縫、反射裂縫、結(jié)構(gòu)和施工裂縫。
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二、防治措施
瀝青混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因諸多，故防治也就成為一個綜合治理的問題，只有在設(shè)計選材、施工、維護等多方面充分考慮防裂的問題，才能有效地防治瀝青混凝土路面裂縫的產(chǎn)生。
?。ㄒ唬┖侠碓O(shè)計
1、路面厚度的確定 作為柔性路面，必須根據(jù)其道路等級、交通量、自然地基地質(zhì)情況，道路基層情況和施工季節(jié)等綜合因素計算其設(shè)計厚度。
2、瀝青混凝土的級配設(shè)計 為了提高抗滑能力和抗車轍能力，國內(nèi)高等級道路普遍采用較粗級配，用油量少，空隙率偏大，傳荷能力削弱，容易開裂，耐疲勞能力降低。設(shè)計中應(yīng)考慮其綜合作用，并根據(jù)設(shè)計厚度選擇適當?shù)幕旌狭项愋汀?nbsp;
3、使用粘層油 粘層油是指在封層之間或是具有裂縫的路面層之間的涂刷層，它能有效地去除反射裂縫。如路面做在半剛性基層和舊水泥混凝土路面上時必須使用。
4、設(shè)計應(yīng)力吸收層及加筋層 通過對反射裂縫產(chǎn)生機理的分析，結(jié)合國內(nèi)外的實踐經(jīng)驗和最新發(fā)展動態(tài)，為防治反射裂縫，可針對工程具體情況采用如下技術(shù)措施。
?。?）應(yīng)力吸收:在罩面層與原路面之間設(shè)置隔離層，主要采用彈性模量較小的材料，如土工布、砂、石屑等，根本目的就是消除應(yīng)力集中，目前使用較多的是土工布。
(2)加筋:采用強度和彈性模量較大的材料，以提高加罩層的抗拉強度，如鋼筋網(wǎng)、玻璃纖維格柵，纖維瀝青混凝土等。
5、使用嵌縫料
在舊水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土?xí)r，常常在脹縫處出現(xiàn)橫向反射裂縫，原因是嵌縫料不飽滿或日久老化，建議采用耐水、耐油、耐大氣老化等優(yōu)良的耐腐蝕性能和防水密封性的嵌縫料。
2.1.7檢查井周圍瀝青混凝土路面易損的防治措施
(1)改善面層與基層的接觸條件 據(jù)資料介紹，面層與基層之間是滑動還是連接，相應(yīng)在面層底面產(chǎn)生的拉彎應(yīng)力前者要比后者大得多，兩者相差至少為50%以上，最大可達10倍左右，因此，施工中在此澆灑粘層油可增加面層與其基層的接觸程度，使彎拉應(yīng)力控制在最小值附近。
(2)加強基層 基層增加彈性模量可有效地減少瀝青面層底面的彎拉應(yīng)力。因此，設(shè)計施工中均應(yīng)著力提高檢查井周圍基層材料的強度和密實度。
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三、合理選材
?。ㄒ唬┻x擇抗裂性好的材料作基層
為減少收縮裂縫，除增加4.75mm以上骨料含量，降低施工含水量，減少結(jié)合料和提高壓實度外，選擇水泥代替石灰做水泥穩(wěn)定碎石比二灰碎石具有更好的抗裂性能。
?。ǘ┩茝V應(yīng)用抗裂性好的改性瀝青
在瀝青的低溫粘度，感溫性，耐老化等指標上，改性瀝青均優(yōu)于普通瀝青，這已得到共識。根據(jù)國際分類方法及我國的使用情況，將改性瀝青（即聚合物改性瀝青)分為3類:1、橡膠類，該類目前使用較多的是SBR(丁苯橡膠)膠乳；2、熱塑性橡膠彈性體，目前主要使用SBS(苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物)；3、熱塑樹脂類，目前使用較多的有PE(低密度聚乙烯)和EVA(乙烯一醋酸乙烯共聚物)。
然而推廣應(yīng)用改性瀝青的障礙在于初期投資高， 但長期及綜合造價經(jīng)濟，為此，應(yīng)采用改性瀝青作為預(yù)防和減少瀝青路面裂縫和延長使用壽命的重要措施。
?。ㄈ┻x擇合適的礦料
無論什么骨料，為使瀝青與礦料發(fā)生強烈的吸附作用應(yīng)使用抗剝落劑，以延緩由于荷載和溫度的反復(fù)作用發(fā)生瀝青剝落而產(chǎn)生的水毀現(xiàn)象；同時限制堿性骨料的使用。
四、正確施工
（一）確保施工質(zhì)量，保證攤鋪質(zhì)量、碾壓強度，減少由于混合料表面溫度降低，影響溫度均勻性而產(chǎn)生的離析和裂縫。
?。ǘ┗鶎?、底基層養(yǎng)生期要滿足要求，切勿為趕工而提早鋪筑面層，以防基層損壞而導(dǎo)致面層產(chǎn)生反射裂縫。
?。ㄈ┘訌娺\料車的保溫工作，保證適宜的攤鋪、碾壓溫度，及時攤鋪，并保證供料和施工的連續(xù)性。
（四）做好施工接縫的聯(lián)接。
五、加強養(yǎng)護及時維修
完善路基路面的排水設(shè)施，確保路面排水順暢，基層與面層之間不得形成“蓄水槽”。
此外，瀝青路面的早期損壞應(yīng)及時處理，避免基層破壞進而加劇面層的破壞，延長路面大修時間。
常用維修方法有:灌油修補法；乳化瀝青稀漿封層；瀝青混合料罩面法及現(xiàn)場瀝青再生法等。
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一、裂縫產(chǎn)生的原因
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由于路基、路面整體強度不足而引起的裂縫，通常表現(xiàn)為彎沉較大，伴隨出現(xiàn)沉陷、車轍等病害。瀝青混合料的強度由2部分組成:礦料之間的嵌擠力和內(nèi)摩阻力，以及瀝青-礦料之間的粘結(jié)力和瀝青本身的凝聚力。
?。ǘr青面層彎拉疲勞裂縫
由于路面材料彎拉強度不足，在車輪荷載反復(fù)作用下，路面發(fā)生彎拉疲勞裂縫，這種裂縫先在縱向出現(xiàn)進而發(fā)展為網(wǎng)狀裂縫。
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由于瀝青材料老化，變形能力減弱，路面被拉斷，多呈現(xiàn)龜裂。
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由于溫度下降，路面發(fā)生較大的收縮應(yīng)力，在外荷載作用下也會出現(xiàn)疲勞斷裂。
?。ㄎ澹┞坊料莺褪┕そ涌p處理不佳產(chǎn)生的裂縫。
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由于路基含水量大，冬季凍脹將路面拱起而斷裂。
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多出現(xiàn)于半剛性基層或舊水泥混凝土路面中。
根據(jù)目前研究結(jié)果，舊水泥混凝土路面上瀝青加罩層的反射裂縫主要來源于兩部分，即水泥路面接縫處的應(yīng)力集中和瀝青加罩層底部的彎拉應(yīng)力。
?。ò耍z查井周圍瀝青混凝土路面的環(huán)狀裂縫
瀝青混凝土路面由于溫度應(yīng)力、應(yīng)力集中、彎拉應(yīng)力等的聯(lián)合作用使檢查井周圍的瀝青混凝土路面更容易、更迅速地破壞，破壞的形狀隨使用時間的長短呈寬度、深度不等的環(huán)狀裂縫。
根據(jù)裂縫產(chǎn)生的原因，以上八種情況可概括為四類:即強度裂縫、溫度收縮裂縫、反射裂縫、結(jié)構(gòu)和施工裂縫。
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二、防治措施
瀝青混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因諸多，故防治也就成為一個綜合治理的問題，只有在設(shè)計選材、施工、維護等多方面充分考慮防裂的問題，才能有效地防治瀝青混凝土路面裂縫的產(chǎn)生。
?。ㄒ唬┖侠碓O(shè)計
1、路面厚度的確定 作為柔性路面，必須根據(jù)其道路等級、交通量、自然地基地質(zhì)情況，道路基層情況和施工季節(jié)等綜合因素計算其設(shè)計厚度。
2、瀝青混凝土的級配設(shè)計 為了提高抗滑能力和抗車轍能力，國內(nèi)高等級道路普遍采用較粗級配，用油量少，空隙率偏大，傳荷能力削弱，容易開裂，耐疲勞能力降低。設(shè)計中應(yīng)考慮其綜合作用，并根據(jù)設(shè)計厚度選擇適當?shù)幕旌狭项愋汀?nbsp;
3、使用粘層油 粘層油是指在封層之間或是具有裂縫的路面層之間的涂刷層，它能有效地去除反射裂縫。如路面做在半剛性基層和舊水泥混凝土路面上時必須使用。
4、設(shè)計應(yīng)力吸收層及加筋層 通過對反射裂縫產(chǎn)生機理的分析，結(jié)合國內(nèi)外的實踐經(jīng)驗和最新發(fā)展動態(tài)，為防治反射裂縫，可針對工程具體情況采用如下技術(shù)措施。
?。?）應(yīng)力吸收:在罩面層與原路面之間設(shè)置隔離層，主要采用彈性模量較小的材料，如土工布、砂、石屑等，根本目的就是消除應(yīng)力集中，目前使用較多的是土工布。
(2)加筋:采用強度和彈性模量較大的材料，以提高加罩層的抗拉強度，如鋼筋網(wǎng)、玻璃纖維格柵，纖維瀝青混凝土等。
5、使用嵌縫料
在舊水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土?xí)r，常常在脹縫處出現(xiàn)橫向反射裂縫，原因是嵌縫料不飽滿或日久老化，建議采用耐水、耐油、耐大氣老化等優(yōu)良的耐腐蝕性能和防水密封性的嵌縫料。
2.1.7檢查井周圍瀝青混凝土路面易損的防治措施
(1)改善面層與基層的接觸條件 據(jù)資料介紹，面層與基層之間是滑動還是連接，相應(yīng)在面層底面產(chǎn)生的拉彎應(yīng)力前者要比后者大得多，兩者相差至少為50%以上，最大可達10倍左右，因此，施工中在此澆灑粘層油可增加面層與其基層的接觸程度，使彎拉應(yīng)力控制在最小值附近。
(2)加強基層 基層增加彈性模量可有效地減少瀝青面層底面的彎拉應(yīng)力。因此，設(shè)計施工中均應(yīng)著力提高檢查井周圍基層材料的強度和密實度。
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三、合理選材
?。ㄒ唬┻x擇抗裂性好的材料作基層
為減少收縮裂縫，除增加4.75mm以上骨料含量，降低施工含水量，減少結(jié)合料和提高壓實度外，選擇水泥代替石灰做水泥穩(wěn)定碎石比二灰碎石具有更好的抗裂性能。
?。ǘ┩茝V應(yīng)用抗裂性好的改性瀝青
在瀝青的低溫粘度，感溫性，耐老化等指標上，改性瀝青均優(yōu)于普通瀝青，這已得到共識。根據(jù)國際分類方法及我國的使用情況，將改性瀝青（即聚合物改性瀝青)分為3類:1、橡膠類，該類目前使用較多的是SBR(丁苯橡膠)膠乳；2、熱塑性橡膠彈性體，目前主要使用SBS(苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物)；3、熱塑樹脂類，目前使用較多的有PE(低密度聚乙烯)和EVA(乙烯一醋酸乙烯共聚物)。
然而推廣應(yīng)用改性瀝青的障礙在于初期投資高， 但長期及綜合造價經(jīng)濟，為此，應(yīng)采用改性瀝青作為預(yù)防和減少瀝青路面裂縫和延長使用壽命的重要措施。
?。ㄈ┻x擇合適的礦料
無論什么骨料，為使瀝青與礦料發(fā)生強烈的吸附作用應(yīng)使用抗剝落劑，以延緩由于荷載和溫度的反復(fù)作用發(fā)生瀝青剝落而產(chǎn)生的水毀現(xiàn)象；同時限制堿性骨料的使用。
四、正確施工
（一）確保施工質(zhì)量，保證攤鋪質(zhì)量、碾壓強度，減少由于混合料表面溫度降低，影響溫度均勻性而產(chǎn)生的離析和裂縫。
?。ǘ┗鶎?、底基層養(yǎng)生期要滿足要求，切勿為趕工而提早鋪筑面層，以防基層損壞而導(dǎo)致面層產(chǎn)生反射裂縫。
?。ㄈ┘訌娺\料車的保溫工作，保證適宜的攤鋪、碾壓溫度，及時攤鋪，并保證供料和施工的連續(xù)性。
（四）做好施工接縫的聯(lián)接。
五、加強養(yǎng)護及時維修
完善路基路面的排水設(shè)施，確保路面排水順暢，基層與面層之間不得形成“蓄水槽”。
此外，瀝青路面的早期損壞應(yīng)及時處理，避免基層破壞進而加劇面層的破壞，延長路面大修時間。
常用維修方法有:灌油修補法；乳化瀝青稀漿封層；瀝青混合料罩面法及現(xiàn)場瀝青再生法等。
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