浅析沥青混凝土路面的病害及防治
2013-01-16 来源：作者：刘建 来源：中国论文网
沥青路面的裂缝会使车辆通过时产生局部和路段的跳车。造成行车不舒适，影响车速，破坏了路面的连续性、整体性及美观性;同时会对司机和乘客心理造成压力，影响路段的使用信誉。
裂缝会对路面性能和耐久性产生不利的影响。这些不利影响包括：
（1）防水性降低。路表出现任何裂缝，都会使路表水有机会进入路面结构内部，甚至进入对湿度敏感的路基土中;
（2）引起路基过大压应力。由于存在裂缝，造成路面板体不连续，在行车荷载作用下将加大板体边缘的变形，从而在裂缝处传递过大压力至路基顶面;
（3）增大路面应力和变形。上述的路面结构板体边缘变形，会在路面结构内（尤其基层）产生很大的应力和变形，在行车荷载作用下将缩短这些结构层的寿命;
（4）磨耗层沿裂缝的破坏。在车辆、水分、霜冻等因素的综合作用下，磨耗层常会沿裂缝发生骨料或小块沥青的剥落。
1、路面裂缝的几种表现形式
1.1横向裂缝。横向裂缝是指垂直于路线方向的有规则的裂缝，其产生的原因主要有水泥混凝土失水干缩、冷缩、切缝不及时等。失水干缩横向裂缝是混凝土表层水分散失或体积收缩受到约束所产生的裂缝，一般发生在水泥混凝土水化、硬化的早期;冷缩裂缝是指由于水泥混凝土冷缩产生拉应力而引起的路面板开裂。 1.2纵向裂缝。纵向裂缝是指跟路线走向平行或基本平行的裂缝。产生原因主要是路基体填料土质不均匀、含水量不均匀、施工方法不当等，导致路基不均匀沉降，从而使路面板在自重和行车压力作用下产生纵向裂缝。
1.3交叉裂缝。两条或两条以上相互交叉的裂缝称为交叉裂缝。产生交又裂缝的主要原因有：（1）水泥混凝土路面自身强度不足;（2）路基和路面基层的强度和水稳定性差;（3）使用了性能不稳定的水泥，浇筑的水泥混凝土路面板就会产生大面积的龟裂。1.4板角断裂。板角断裂是指与板角两边接缝相等的贯穿水泥混凝土路面板全厚度的裂缝，从板角到裂缝两端点的距离分别小于或等于端点所在路面板边长的一半。板角裂缝通常是由于板角处受连续荷载作用、基础支撑强度不足及翘曲应力等因素综合作用而产生。
2、裂缝产生的主要影响因素
2.1施工因素。底层平整度差、料底清除不净, 使最终成型的路面平整度差。由于底层高低不平及冷料底的存在, 而导致虚铺厚度不均, 碾压后, 薄处沉降少, 则较高; 厚处沉降多, 则较低, 表面平整度差, 使车辆行驶时产生冲击力, 破坏路面。
2.2沥青及基层材料的性质。感温性大的沥青更容易开裂, 这是由混合料的低温劲度决定的。基层材料的收缩性越小含泥量越少, 出现面层裂缝的几率越小。
2.3交通流量和车辆类型。主要是大吨位超载车辆对路面的破坏。
3、沥青混凝土路面病害的处治方法
3.1在路面早期养护中, 采取每30 m～50 m 用锯缝机预锯横缝（ 或在已发生横向裂缝处预锯） , 再灌填沥青玛脂的方法, 可减少横向裂缝的发生。
3.2 承重层（ 即水泥稳定土基层或三渣基层） 破坏不严重时, 可用SBS 改性沥青进行表面处治形成应力吸收膜, 既可减少反射裂缝产生又可防止水源透入下层。
3.3 在面层大面积破坏, 而基层破坏不严重时, 对沥青路面表层20 mm～25 mm 加热翻松, 添加再生剂后, 再增加覆盖层。
3.4 对于承重层损坏严重处, 可先进行面层铣刨再翻修。先对基层缝宽大于6 mm 的裂缝进行填缝, 加铺土工格栅, 再铺筑面层。这样可减轻沥青面层底部的水平拉应变和基层的压应变, 从而减缓路面的疲劳开裂。
3.5对于软土地基造成的路面损害, 应将路面全部挖除, 对软土路基进行处理, 再重新铺筑路面。
4、减轻沥青混凝土路面裂缝的主动性措施
半刚性路面设计时选择抗冲刷性能好而且干缩系数、温缩系数和抗拉温度高的半刚性材料做基层; 采用弹性能力较好的SBS改性沥青做面层; 选择针入度大一个等级的沥青; 在面层与基层结合部加铺土工格栅; 面层的厚度不能影响干缩和温缩; 半刚性基层施工碾压时的含水量不能超标; 半刚性基层碾压完成后, 要及时采用潮湿养生; 养护结束后, 用乳化沥青做透层或封层。
5、防治措施
沥青混凝土路面裂缝产生的原因诸多, 故防治也就成为一个综合治理的问题。只有在设计、施工等多方面充分考虑, 才能有效地防治沥青混凝土路面裂缝的产生。
5.1设计
路面厚度的确定.新建柔性路面, 必须根据其道路等级、交通量、自然地基地质情况, 道路基层情况和施工季节等综合因素计算其设计厚度。旧水泥路改造, 沥青混凝土罩面层厚度的确定主要考虑结构强度因素; 而与非结构强度因素有关的加罩层厚度确定, 主要考虑道路沿线高程的控制、沥青混凝土最小摊铺厚度要求、加罩层与板的结合问题以及工程费用控制等。
5.2 沥青混凝土的级配设计方面
为了提高抗滑能力和抗车辙能力, 国内高等级道路普遍采用较粗级配。这种级配一般用油量少, 但空隙率偏大, 传荷能力较弱, 容易开裂, 耐疲劳能力也会降低。因此设计中应考虑其综合作用, 根据设计厚度选择适当的混合料类型。
5.3沥青要选择含蜡量低, 且具有良好的高、低温性能和施工抗 老化性能的优质沥青。在条件允许的情况, 可以采用间断级配、大空隙、密实型的沥青玛蹄脂碎石（ SMA） 混合料和采用改性沥青。SMA 混合料具有良好的高温稳定性、低温抗裂性能, 抗车辙性能好, 使用寿命长, 是沥青路面防裂设计时应选用的一项新技术。混合料配合比设计要合理。在配合比设计中要严格控制集料品质、用量和矿料级配组成; 对配合比中空隙率与稳定度要进
±0. 5% 范围内, 并在施工过程中经常加以校验。
5.4沥青路面结构方面
（ 1）反射裂缝明显受沥青面层厚度的影响。厚度超过150 mm 的沥青面层可以有效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;
（ 2）加强沥青路面的防水设计;
（ 3）要选用材料强度高、水稳性好的基层和底基层结构,并保证一定厚度;
（ 4）采用强度和弹性模量较大的材料对减缓反射裂缝的产生与扩展有明显效果。
5.5沥青混凝土面层施工方面
（ 1） 确保施工质量, 保证摊铺质量、碾压强度。
（ 2） 基层、底基层养护期要满足要求, 切勿为赶工而提早铺筑面层, 以防基层损坏而导致面层产生反射裂缝;
（ 3） 双层及三层式沥青混合料面层的上下两层铺筑宜在当天完成, 如间隔时间较长, 下层受到污染, 铺筑上层前应对下层进行清扫, 并应浇洒适量粘层沥青;
（ 4） 沥青混合料的松铺系数宜通过试铺碾压确定, 应掌握好沥青混合料的厚度;
（ 5） 宜采用全路宽多机全幅摊铺, 以减少纵向分幅接茬, 做好纵横向接缝;
（ 6） 钻芯取样时应在易受交通车辆搓揉地方钻孔, 回填应仔细进行。
6、加强养护及时维修
完善路基路面排水设施,确保路面排水的顺畅流通, 基层与面层之间不得形成蓄水槽。此外,沥青路面一旦损坏应及时处理, 避免基层破坏而加剧面层的破坏,增加维修的成本和难度。
