城市加鋪瀝青路面裂縫調(diào)查及原因分析的論文
摘 要：對(duì)城市加鋪瀝青路面各種裂縫類病害的成因進(jìn)行了詳細(xì)分析，并提出了相關(guān)的預(yù)防以及處治。
關(guān)鍵詞：城市道路；加鋪瀝青面層；反射裂縫
引言
上一個(gè)世紀(jì)，很多城市道路路面基本是清一色的水泥混凝土路面，進(jìn)入新世紀(jì)后，出于城市發(fā)展的需要，多數(shù)使用了加鋪的瀝青混凝土路面,大大改善了城市的交通環(huán)境和居民的出行條件。但隨之而來(lái)的瀝青混凝土路面早期破損現(xiàn)象也成為經(jīng)常困擾公路管理部門的難題。其中裂縫類破壞是城市瀝青路面的主要病害類型。下文我們將介紹裂縫類病害的成因并總結(jié)相應(yīng)的預(yù)防和維修措施。
1 裂縫類病害的特征及成因
裂縫是路面早期破壞最常見的病害之一，裂縫類病害包括縱向裂縫、橫向裂縫、網(wǎng)裂和龜裂，它的危害在于從裂縫中不斷進(jìn)入的水份使基層甚至路基軟化，導(dǎo)致路面承載力下降，加速路面破壞。以下將分別介紹：
1.1 縱向裂縫
縱向裂縫往往集中在原水泥混凝土路面板交接處，一方面由于老路基的不協(xié)調(diào)變形引起較大的彎拉應(yīng)力從而造成縱向開裂；另一方面由于舊路面板的縱縫或初始缺陷處治不合理，在交通荷載和溫度應(yīng)力的作用下逐漸形成反射裂縫。
1.2 橫向裂縫
橫向裂縫是指由于路面結(jié)構(gòu)的收縮或不均勻沉降或其他原因所形成的與路面中線近于垂直的裂縫。其成因主要有三個(gè)：
�。�1）基層材料收縮和溫縮引起橫向裂縫。一方面在基層成型過(guò)程中，因基層材料失水收縮而形成規(guī)則的橫向裂縫，另一方面基層材料因溫度驟降而發(fā)生低溫收縮開裂。
�。�2）瀝青混凝土面層材料的溫縮引起的裂縫。橫向裂縫有貫通全幅路面的，有從路面邊緣開始的不貫通裂縫，這類裂縫通常是靠邊緣處縫的寬度大，向路面中心延伸逐漸變窄，直至裂縫尖滅。低溫開裂具體是指由于氣溫的下降，瀝青材料變得越來(lái)越硬，瀝青混合料的粘滯流動(dòng)性減小，并開始收縮，當(dāng)體積收縮率超過(guò)粘滯流動(dòng)所允許的范圍時(shí)，就在瀝青路面中產(chǎn)生溫度應(yīng)力，當(dāng)瀝青面層產(chǎn)生的'收縮拉應(yīng)力或拉應(yīng)變將會(huì)超過(guò)瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度或極限拉應(yīng)變，就會(huì)在其表面開裂，隨著持續(xù)的低溫或下一次降溫的到來(lái)，在裂縫的尖端會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中，致使裂縫向下延伸并逐漸穿透整個(gè)瀝青面層，形成瀝青面層的低溫開裂。
�、鄄町惓两狄鸬臋M向裂縫。在性質(zhì)差異較大的路基銜接處或構(gòu)造物與路段相接處，因相鄰路基或路基與構(gòu)造物差異沉降導(dǎo)致基層開裂，并反射到瀝青面層，形成橫向裂縫。
�、芑鶎拥娜毕菀鸬姆瓷淞芽p。對(duì)于半剛性基層，瀝青面層的反射裂縫，表現(xiàn)形式為橫向裂縫，裂縫發(fā)展的規(guī)則性較差，裂縫分叉，常伴有支縫出現(xiàn)，裂縫間距比較均勻。一般情況下，反射裂縫多出現(xiàn)在行車道輪跡處，因?yàn)闇囟葘?duì)反射裂縫的影響在整個(gè)路面寬度內(nèi)是相同的，而行車荷載則是以一定的頻率分布在行車道上，尤其是在渠化交通的道路上。這類裂縫發(fā)生的初期，在行車輪跡處其寬度較大，兩側(cè)較細(xì)，且發(fā)展到后期，裂縫會(huì)貫穿全幅或半幅路面，裂縫出現(xiàn)的位置與基層裂縫的位置是對(duì)應(yīng)的；對(duì)于剛性基層(一般為舊混凝土路面)，在混凝土板接縫處最容易發(fā)生反射裂縫，而且是垂直的。因?yàn)榕f板接縫或者裂縫有橫向也由縱向的，所以這種反射裂縫既可能是縱縫，也可能是橫縫，且裂縫寬度較大，擴(kuò)展迅速，危害嚴(yán)重。
1.3 網(wǎng)裂和龜裂
網(wǎng)裂和龜裂是橫裂和縱裂出現(xiàn)后未經(jīng)處理進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果。其中，網(wǎng)裂呈魚網(wǎng)狀，一般指面積較大、縫較小、縫距較大的輕微型病害。龜裂呈龜殼狀，指面積較小、縫較寬較深、縫距較小的較嚴(yán)重病害。
網(wǎng)裂和龜裂主要是由于路面的整體強(qiáng)度不足，瀝青面層老化等而引起的。一個(gè)原因可能是路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，路基路面壓實(shí)度不足使路面整體強(qiáng)度不足，或路面材料配合不當(dāng)、拌和不均等使瀝青與石料粘結(jié)性差，由于路面整體強(qiáng)度不足，在荷載重復(fù)作用下，使面層疲勞開裂；另一個(gè)原因可能是由于路面出現(xiàn)橫向或縱向裂縫后未及時(shí)封填，致使水分滲入下層，使基層表面被泡軟，在汽車荷載反復(fù)作用下，泥漿通過(guò)面層裂縫及空隙被壓到表面產(chǎn)生卿漿，基層表面被逐步淘空，由橫縫或縱縫逐步發(fā)展成的。另外，瀝青老化和汽車嚴(yán)重超載，使基層產(chǎn)生疲勞破壞也是導(dǎo)致瀝青面層形成網(wǎng)裂和龜裂的重要原因。
2 裂縫類病害的預(yù)防以及處治
預(yù)防橫、縱向裂縫產(chǎn)生的主要措施有：作好地基的處理；路基填筑達(dá)到要求壓實(shí)度，并盡可能保證均勻；作好路基防、排水。為預(yù)防網(wǎng)裂和龜裂要保證合理的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)貨車的載重管理，在路面出現(xiàn)裂縫時(shí)要及時(shí)修補(bǔ)處理。對(duì)于裂縫類病害的修補(bǔ)方法主要有以下幾種：
(1 ) 瀝青混和料罩面法：根據(jù)交通量的大小，選取細(xì)粒式或中粒式瀝青混合拌和料，進(jìn)行封層。厚度一般控制在1.5一4.0cm之間。在乳化瀝青稀漿封層和罩面法中引入土工布或土工格柵作為應(yīng)力吸收層，對(duì)抑制裂縫發(fā)展可以起到良好的效果。
(2) 乳化瀝青稀漿封層法：當(dāng)氣溫在零上5度時(shí)，可以將級(jí)配骨料與乳化瀝青混合成稀漿，用專門設(shè)備進(jìn)行封層。由于氣候原因破乳慢時(shí)，可加入2%水泥縮短破乳時(shí)間或直接采用慢裂快凝性瀝青乳化。此法適應(yīng)于大面積裂縫處治。用稀漿也可直接灌縫處理單縫。
(3) 灌油修補(bǔ)法：在秋末深冬季節(jié)多產(chǎn)生裂縫類病害，可用此法。處治時(shí)，將縱橫裂縫處清掃干凈，用液化氣或噴燈將裂縫壁加熱至粘性狀態(tài)，然后用油壺或?qū)ｉT灌縫設(shè)備直接向裂縫內(nèi)灌入加熱的瀝青，最后在接口表面撒布熱砂或石屑進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。對(duì)于較寬的裂縫，可用銑刀擴(kuò)寬，再按上述程序處理。
3 小結(jié)
裂縫是城市加鋪瀝青路面中發(fā)生率最高的病害類型，且具有極強(qiáng)的普遍性。線裂在車載以及溫度的影響下應(yīng)力集中會(huì)更加明顯，且易擴(kuò)展成為更具破壞力的病害。反射裂縫是瀝青加鋪罩面層的主要問(wèn)題，是設(shè)計(jì)當(dāng)中要解決的最關(guān)鍵問(wèn)題。也可通過(guò)設(shè)置裂縫緩解層和應(yīng)力吸收層來(lái)防止反射裂縫。
參考文獻(xiàn)：
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