瀝青路面產生裂縫是路面較常見的病害之一。裂縫產生的型別主要有四大型別:①橫向裂縫:②縱向裂縫;⑧塊狀裂縫:④龜裂。無論是哪種裂縫,都是對路面的一種結構性破壞,在其發展的初期對路面的行車功能還未產生大的影響,但在行車荷載,溫度以及雨水等的作用下,其破壞程度必將進一步擴大,最終會引起路面結構的破壞,導致行駛功能降低,影響行車安全。
1 橫向裂縫
橫向裂縫是指與行車路線近於垂直的裂縫,偶爾會伴有少量支縫。橫向裂縫在瀝青路面中發生次數最多,通常情況下,瀝青路面的橫向裂縫都能通過面層顯現出來,但有時侯半剛性本身的橫向開裂並未影響到面層,這種情況下雖然基層的橫向裂縫已經存在,但如果不對路面進行開挖或者進行無破損檢測是不能知道的。
1.1反射裂縫
瀝青面層的特點是強度和剛度較大,變形能力較差,在溫度或溼度變化時易產生開裂縫。基層開裂時,如果面層與基層之間的粘結作用好,面層則給予基層約束作用,這一約束導致基層的開裂在瀝青面層內部產生拉應力和拉應變,再加上行車荷載產生的應力疊加作用,當面層內部拉應力或拉應變超過瀝青的允許拉應力或拉應變時,瀝青層就會在對應基層裂縫的位置發生底部的開裂;如果面層比較薄,裂縫就會自下而上地發展到面層表面,形成“路面反射裂縫”。
1.2溫縮裂縫
溫縮裂縫是橫向裂縫的一種重要表現形式,主要包括低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫。低溫收縮裂縫是由於瀝青面層的溫度較低或溫度驟然下降導致瀝青面層溫度的梯度變化較快造成的。當溫度應力超過道路材料的抗拉強度時便發生開裂導致裂縫,低溫收縮首先發生在溫度較低,瀝青面層質量有缺陷的區域性地區。先從表面開始向深度方向,最薄弱的路基橫斷面擴充套件。
2 縱向裂縫
縱向裂縫是與道路中線大致平行的裂縫,有時伴有少量支縫。在半填半挖或高填方路段,常由於壓實得不好,路基出現不均勻沉降從而產生縱向裂縫;道路加寬的新舊路基結合部位如果處理不好可能產生縱向裂縫。這兩類縱向裂縫的長度一般較長,深度可自路面表面深入到路基內部,產生的危害性很大。
3 塊狀裂縫
一般認為裂縫間距在0.3—3米、面積為0.1—10平方的裂縫為塊狀裂縫。塊狀裂縫也是路面常見的一種病害,常見於運營多年的公路。其發生的主要原因可分為兩類:一是因為基層強度較低,二是面層強度不足。
3.1基層強度低導致的塊裂
荷載作用下導致基層破碎,破碎後的'基層荷載變形量較大,反映到了面層導致面層發生塊狀裂縫,同時伴有沉陷病害發生;一般情況下,是該原因造成的塊狀裂縫居多。
3.2面層強度低導致的塊裂
有時基層整體性完好,但瀝青面層本身因種種原因造成強度不足,這種情況同樣可導致塊狀裂縫發生。當然,面層與基層同時出現問題更易造成塊狀裂縫。不管是哪種情況,在塊狀裂縫的形成、發展過程中,雨水的浸入起到了“催化”的作用。
3.3龜裂
龜裂是在路面區域性區域內,發生的類似龜紋狀的裂縫:龜裂往往伴有沉陷和唧漿現象。一般認為,龜裂是路面結構在重複荷載作用下的疲勞破壞,是結構強度不足的體現。
(1)基層強度太高導致的龜裂
基層強度太高,不僅導致更多的幹縮、溫縮裂縫產生,而且使反射裂縫發生的更為嚴重,還會造成龜裂發生。這類因基層強度高而發生的龜裂,開裂時首先從基層開始,然後向上發展。
(2)層間粘結不良導致的龜裂
有一類龜裂的發生是出於層間粘結不良造成的。即由於瀝青層與其下的瀝青層粘結不好,上下層脫開,導致表面層的瀝青混合料單獨承受荷載和溫度的作用,從而發生輕微龜裂。
(3)疲勞導致的龜裂
但還有一類發生在上面層的龜裂,並非因為層間粘結不良造成。而是路面運營若干年後,路面經受行車荷載和溫度升降的反覆作用,導致瀝青結合料老化、瀝青混合料勁度模量增大、疲勞效能下降造成的。
4 瀝青路面裂縫的預防措施
4.1採用合理的防裂效能好的材料
採用優質瀝青,採用密實型瀝青混凝土面層,因為較小的空隙率使瀝青混凝土路面具有透水性小,水穩性好,耐久性高,有較大的抵抗自然因素的能力,同時可以延緩裂縫的擴充套件。基層選用幹縮係數和溫縮係數小,抗拉強度高的半剛性材料。用橡膠瀝青或聚合物改性瀝青做瀝青混凝土表面的封層,可提高表面層的抗溫度裂縫能力。
4.2瀝青面層應有足夠的厚度
使用稠度較低、溫度敏感性低的瀝青,可以減少或延緩路面的開裂。路面所在地區的氣溫越低,開裂則越嚴重。瀝青材料的老化,對低溫更為敏感,使路面產生開裂的可能性增大。增加瀝青面層的厚度可以減少或者延緩路面的開裂,但不能完全阻止裂縫再次發生。
4.3提高路基的強度和穩定性
路基是路面結構的基礎,路基具有足夠的強度和整體穩定性,為路面結構長期承受汽車荷載提供了重要的保證,路基的強度與穩定性在很大程度上影響了路面的使用效能。因此必須採取有效措施處理好影響路基穩定性和強度的關鍵環節,否則將產生不均勻沉降使路面發生開裂。
4.4嚴格施工工序,精心組織施工
路基施工時,要嚴格控制路基的填築工藝,施工中要嚴格檢驗壓實度,確保路基的強度。基層施工時,要充分壓實橫縫和縱縫,嚴格控制施工碾壓時的含水量,混合料的含水量不能超過壓實需要的最佳含水量或規範容許的範圍內。碾壓完成後需及時養生,碾壓完成後或最遲在養生結束後立即用乳化瀝青做透層或封層,透層或封層完成後應儘快鋪築瀝青面層,以減少因幹縮而產生的裂縫。
5 結語
在瀝青混凝土路面施工中,只要採取有效的措施,嚴格規範施工,科學合理養護,採取防治結合,就能有效控制瀝青路面開裂的問題,提高瀝青路面的質量,延長使用壽命。