隨著城市道路的迅速發展,近年來,我國城市道路的建設多采用半剛性基層瀝青路面。與其他類型路面相比,瀝青路面具有表面平整、無接縫、振動小、桑音低、行車平穩舒適,養護維修簡便等優點。因此瀝青路面較水泥混凝土路面更適用于城市道路。但瀝青路面也存在著抗彎拉強度底、面層的溫度穩定性較差等缺點。瀝青路面在鋪筑使用后會產生各種各樣裂縫,由于路表水的浸入,裂縫兩側的路面結構層和土路基的含水量增,致使路基和路面強度降低。隨著交通量迅速增加,特別是噸位車輛行車荷載的作用,路基、路面承受不了超載車輛荷載的作用,加快路面的裂縫產生,縮短瀝青路面的使用壽命。
一、瀝青路面裂縫的形式:
瀝青路面裂縫的形式按形狀分:橫向裂縫、縱向裂縫、龜狀裂縫和網狀裂縫;按有無荷載可分:荷載裂縫和非荷載裂縫(溫縮裂縫和干縮裂縫);按路面有無沉陷分為:沉陷性、疲勞性裂縫和非沉陷性早期裂縫。
二、瀝青路面裂縫形成的原因:
1、設計原因:
1)路面結構設計不合理或厚度不足,路面強度無法滿足行車要求或者對路面設計年限內交通量年均增長率估計偏小,致使路面強度不足,滿足不了交通量的迅速增長和汽車載重明顯增的需要,以至瀝青路面產生裂縫。
2)地下管道設計深度不夠,導致基層壓實不平引起瀝青路面的橫向裂縫。
2、材料因素:
1)瀝青混合材料過細,其結合料過少(即油石比過低);炒制過火。
2)瀝青混合料中集料級配不佳,石料偏少。
3)瀝青材料配合比不正確。
4)瀝青原材料低溫延性差或瀝青混合料粘結力低,造成路面早期裂縫。
3、氣候因素:
冬季氣溫下降,瀝青面層或半剛性基層低溫收縮易產生收縮縫或干縮裂縫,這種裂縫在路面重復荷載作用使瀝青路面表面形成橫向反射裂縫。
4、施工因素:
1)路基或基層結構強度不足,路基局部下沉路面掰裂。
2)半剛性基層在鋪建時隨著混合料水分的減少產生干縮應力,形成干縮裂縫。
3)基層混合料的離析或碾壓不密實及機械組合不合理,造成基層上部細粒料上浮,形成強度較弱的薄層,在行車荷載作用下,易產生龜狀裂縫。
4)半剛性基層養生不當直接影響干縮裂縫的產生。
5)半剛性基層養生結束后,如果不及時灑鋪封層或透層油,隨著暴曬時間的增長產生干縮裂縫。
6)施工填土未壓實,路基產生不均勻沉陷,接縫處壓實未達到要求,在行車作用下形成縱向裂縫。
7)瀝青混合料攤鋪時間過長,其表面溫度低,內部較熱,用重型壓路機碾壓易引起路面表層切斷。
8)施工接縫處理不當、碾壓方式不正確易產生橫向裂縫。
9)壓力機加速或減速過猛,尤其是轉向時過猛易產生路面橫紋。
10)瀝青混合料分幅碾壓力或縱向接茬時,由于接茬處理不當造成接茬開裂。
5、超載因素:
1)由于超載車輛引起累計軸次的增,從而引起設計彎沉值減小。
2)由于超載造成正常設計的路面基層或底基層抗拉強度不足,使其提前在層底產生拉裂。
3)由于超載,加之車輛的振動沖擊作用,可將路面壓壞,即一次性破壞作用。
4)由于超載,車輛在上下坡、剎車時將加速瀝青路面層的剪切破壞。
三、瀝青路面裂縫預防措施:
1、設計措施
1)在設計中,充分估計和預測遠景交通量,適當考慮超載車輛的比例,適當提高路面結構層的標準。在設計半剛性路面結構時,優先選用抗壓性能好,干縮系數和溫縮系數小及抗拉強度高的半剛性材料做基層。
2)設計地下管線的埋深不能高于路面以下30cm.
2、材料措施
1)選擇合適的道路材料和面層材料,進行合理的結構組織設計,確定瀝青路面厚度。
2)在瀝青混合料中添加石棉或木質纖維料或采用較厚的瀝青面層減少或延緩由半剛性基層產生的反射裂縫。
3)面層瀝青盡量選擇底稠度、高延度、底含臘量的優質瀝青,在滿足穩定度要求的前提下,選擇針入度較的瀝青,必要時可選用改性瀝青。
3、施工措施
1)填土中不得含有淤泥、腐殖土及有機物等,壓實度達到規定值。
2)嚴把瀝青混合料質量關,使瀝青混合料級配最佳,礦料拌合粗細均勻一致,嚴格按配合比控制油石比。