鮑新慧

身份證號(hào)：41018419851008006X

路面基層裂縫原因分析及處理措施

鮑新慧

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近年來(lái)，半剛性路面在我國(guó)公路施工中得到了大量應(yīng)用。這種路面強(qiáng)度高、承載力強(qiáng)，但此類(lèi)路面易變性，一旦受到溫度及濕度等因素的影響將會(huì)產(chǎn)生收縮或膨脹等現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致路面裂縫產(chǎn)生。 為此，本文在充分了解路面基層裂縫原因的基礎(chǔ)上，提出了相應(yīng)的處理措施。

路面基層；裂縫原因；處理措施

一、路面基層裂縫原因分析

1、混合料級(jí)配差，粗細(xì)骨料離析。在路面基層施工中經(jīng)常會(huì)用到一個(gè)粒料攤鋪機(jī)，在進(jìn)行布料時(shí)，粗料比較容易鋪到布料機(jī)的左右兩側(cè)。這樣就會(huì)使得粗料和細(xì)料相互離析?；鶎拥闹醒胧谴至陷^為集中的地方，其級(jí)配相對(duì)較差，容易開(kāi)裂。

2、干縮變形引起裂縫?；鶎觾?nèi)部的水分如果發(fā)生變化，就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的濕脹和干縮變形的情況。如果基層在水分較大的情況下硬化，那么，就會(huì)出現(xiàn)濕脹變形，但是這種形變不是很明顯。如果基層在非常干燥的空氣中發(fā)生了硬化，就會(huì)出現(xiàn)水分大量蒸發(fā)，進(jìn)而使得基層出現(xiàn)收縮。周?chē)諝獾臐穸仍降?，干縮就越快。這種現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生在基層的表面，如果干縮變形遇到一定的障礙物或者其他的約束力，就會(huì)出現(xiàn)基層的裂縫。干縮變形引起裂縫的現(xiàn)象較為常見(jiàn)，究其原因，主要可分為以下幾個(gè)方面：

(1)原材料及顆粒級(jí)配問(wèn)題。如果出現(xiàn)了干縮變形，多數(shù)情況下是因?yàn)榛鶎又写旨?xì)顆粒的分配不均勻，砂和碎石的含泥量超過(guò)了一定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，而且級(jí)配較低。一旦泥土吸附在砂和碎石的表面，就會(huì)極大程度地影響基層的抗拉能力。另外由于含泥量較大，對(duì)于水分的需求也較為明顯，基層失水就會(huì)使得基層收縮變形，產(chǎn)生裂縫的現(xiàn)象。而且粗料是基層的骨架，粗料的級(jí)配越高越能保證基層的質(zhì)量，但是如果級(jí)配相對(duì)較低就會(huì)給裂縫以可乘之機(jī)。

(2)拌和用水問(wèn)題。在基層施工的時(shí)候，遇到高溫的天氣就會(huì)認(rèn)為地增加一些拌合用水。這樣也是為了減少在運(yùn)輸和碾壓等過(guò)程的水分散失量。但是基層失水過(guò)多，就會(huì)出現(xiàn)干縮變形，進(jìn)而引起裂縫。

(3)養(yǎng)護(hù)問(wèn)題。一般在對(duì)路面基層進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時(shí)主要采取草席覆蓋的方法，定時(shí)對(duì)路面進(jìn)行灑水，養(yǎng)護(hù)之后要及時(shí)地噴灑乳化瀝青。但是，大多數(shù)的公路建筑工程會(huì)忽視對(duì)乳化瀝青的噴灑，使得基層長(zhǎng)期暴曬，其水分蒸發(fā)的速度明顯較快，而水泥的水化作用也隨著水分的蒸發(fā)而停止，這樣也會(huì)引起基層的裂縫。

3、溫度變化引起裂縫?；鶎釉谑┕ね瓿珊笫且粋€(gè)較大的整體，由于溫差的變化較大，會(huì)出現(xiàn)熱脹冷縮的現(xiàn)象，當(dāng)出現(xiàn)的拉應(yīng)力超過(guò)了承受的范圍時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致基層開(kāi)裂。在這種情況下出現(xiàn)基層開(kāi)裂的現(xiàn)象，最主要的原因就是基層的施工質(zhì)量較差或者是級(jí)配不夠好。

二、路面基層裂縫的危害

如果路面基層出現(xiàn)縱向裂縫或者較寬的橫向裂縫，基層整體性就會(huì)遭到嚴(yán)重破壞，造成基層質(zhì)量的降低。若是直接鋪筑瀝青混泥土，則會(huì)造成反射裂縫，破壞瀝青路面。主要機(jī)理為：

1、帶有裂縫的基層作為基層的整體強(qiáng)度降低，而且在外力荷載作用下瀝青混凝土處于復(fù)雜的三維應(yīng)力狀態(tài)。車(chē)輛通過(guò)不連接的板體時(shí)，瀝青砼面層由于裂縫兩側(cè)相鄰板塊產(chǎn)生豎向位移差，而出現(xiàn)較大的剪切應(yīng)力，造成瀝青砼面層荷載型反射裂縫。

2、由于路面暴露在大氣中，受氣溫周期性變化的影響，瀝青面層和水泥穩(wěn)定碎石基層都會(huì)膨脹，產(chǎn)生溫度應(yīng)力。由于裂縫的存在，使得路面基層的應(yīng)力不能連續(xù)，基層的溫度應(yīng)力便施加到瀝青面層上。因?yàn)榱芽p對(duì)應(yīng)處的拉應(yīng)力過(guò)大，瀝青層便會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂，形成溫度型反射裂縫。

3、瀝青路面面層滲入的水不斷通過(guò)基層擴(kuò)散，逐漸使裂縫周?chē)鶎榆浕?，在荷載作用下，面層極有可能發(fā)生彎拉開(kāi)裂。

三、路面基層裂縫處理措施

1、改善罩面層性能

改善罩面層性能主要是為了提高罩面層的自身性能變形能力和抗拉強(qiáng)度。瀝青罩面層應(yīng)具有足夠的變形能力以消散行車(chē)荷載產(chǎn)生的應(yīng)力，但為了避免出現(xiàn)車(chē)轍，其變形能力也不應(yīng)過(guò)大。

2、設(shè)置中間夾層。設(shè)置中間夾層措施包括多種，應(yīng)用較多的是SAMI層和土工織物夾層。

(1)SAMI中間夾層。廣義的SAMI是指應(yīng)力/應(yīng)變吸收薄膜，狹義的SAMI通常是指瀝青橡膠薄膜。瀝青橡膠是通過(guò)橡膠和瀝青進(jìn)行熱反應(yīng)制成的。瀝青中加入橡膠粉后，使瀝青的力學(xué)性能發(fā)生了較大的變化，具體表現(xiàn)為針入度降低、軟化點(diǎn)提高、低溫延度增加，并明顯地增加了其回彈性能。在配制SAMI時(shí)，不僅要考慮其消散水平方向的應(yīng)變的能力，而且還要使其具備足夠地傳遞豎向荷載的能力，從而不引起過(guò)大的變形。

(2)土工織物夾層。夾層由瀝青和土工材料兩部分組成。瀝青是中間夾層的基本組成元素之一。為了減少中間夾層對(duì)溫度的敏感性，有必要對(duì)瀝青的彈性和塑性行為進(jìn)行改善。應(yīng)用聚合物改性的瀝青能達(dá)到更好的效果，但相對(duì)來(lái)說(shuō)費(fèi)用較高，通常在非常惡劣的條件下使用這種改性瀝青，如在氣候特別冷的地區(qū)，或者裂縫移動(dòng)很明顯的舊路面等。一般情況下，土工織物施工時(shí)在其上下表面都涂一些瀝青，從而與罩面層和舊路面板相連接。

總之，中間夾層的力學(xué)效果在很大程度上依賴(lài)于其與舊路面以及瀝青罩面層的粘結(jié)性能，這種粘結(jié)必須是均勻、永久的。粘結(jié)性的好壞直接關(guān)系到罩面結(jié)構(gòu)的承載能力、穩(wěn)定性以及使用壽命等。

3、設(shè)置防裂結(jié)構(gòu)層。目前設(shè)置的防裂結(jié)構(gòu)層主要有瀝青碎石或級(jí)配碎石，我國(guó)目前正著力于大粒徑瀝青混合料的研究，其主要形式有適用于面層的嵌擠骨架-密實(shí)型結(jié)構(gòu)(空隙率3%-6%)和嵌擠骨架-空隙型結(jié)構(gòu)(空隙率大于15%)。

4、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。為了避免出現(xiàn)路面基層裂縫，就必須對(duì)結(jié)合設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改善和優(yōu)化，避免斷面或結(jié)構(gòu)突變現(xiàn)象。當(dāng)基層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生突變現(xiàn)象時(shí)，必須對(duì)其結(jié)構(gòu)細(xì)部進(jìn)行處理，進(jìn)而避免裂縫出現(xiàn)。

5、做好施工養(yǎng)護(hù)工作。在路面基層工程施工后，必須對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的施工養(yǎng)護(hù)工作，這一環(huán)節(jié)對(duì)防止路面基層出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象具有極其重要的意義。通常情況下，可選取薄膜保濕、覆蓋、灑水等方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展，運(yùn)輸行業(yè)也隨之發(fā)展起來(lái)，路面工程建設(shè)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展就顯得尤為重要。路面基層裂縫是公路路面最為普遍的質(zhì)量問(wèn)題，對(duì)裂縫成因進(jìn)行全面分析，并采取相應(yīng)的防治措施進(jìn)行處理，才能對(duì)基層裂縫進(jìn)行有效的控制，才能提高路面質(zhì)量，這對(duì)整個(gè)公路工程路面施工質(zhì)量提升具有重要意義。

[1]張滿(mǎn)海.淺析瀝青路面裂縫的原因及防治[J].山西建筑， 2010， (34)

鮑新慧，女(1985-10)，身份證號(hào)碼：41018419851008006X，河南省鄭州市新鄭市，研究方向：公路工程，