公路路面基層反射裂縫原因與防治探討

郭忠盛，羅永輯

(貴陽公路管理局)

1 反射裂縫的產(chǎn)生原因

1.1 溫縮或干縮引起的半剛基層的開裂

溫造成的裂縫，比較容易出現(xiàn)在溫度驟變的初冬季節(jié)，在這種情況下，溫度與荷載應(yīng)力的共同配合，裂縫能不斷向外發(fā)展并延伸。針對(duì)其他材質(zhì)的基層，例如石灰土類，可能會(huì)出現(xiàn)比較明顯的干縮現(xiàn)象，在實(shí)際應(yīng)用中，如果選用這種材料作為路面基層，這種劣勢就會(huì)被明顯的凸顯出來，導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。還有一些半剛性基層會(huì)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，例如在輔助施工后，如果相關(guān)人員沒有按照有關(guān)程序進(jìn)行施工和養(yǎng)生，從而路基長期暴露在空氣中，在溫度和水分的共同作用下，出現(xiàn)開裂。

1.2 路基不均勻沉降導(dǎo)致路床裂縫

路基的不均勻沉降主要出現(xiàn)在半填半挖的路段，或是上質(zhì)較差的路塹地段。在半填半挖中期，相關(guān)人員通過兩種方式混合，對(duì)所修臺(tái)階未挖的有所影響，其堅(jiān)硬土比較大。在自然沉降后，容易產(chǎn)色很難過路床裂縫，并根據(jù)實(shí)際情況造成影響，向上擴(kuò)展和延伸。一些道路的路塹地段會(huì)受到地質(zhì)的影響，其沖擊帶比較軟弱，經(jīng)過處理后很難達(dá)到設(shè)計(jì)的承受能力，所以在造成外部荷載作用后，就會(huì)出現(xiàn)沉降，最后導(dǎo)致路床開裂。

2 影響反射裂縫的因素

(1)瀝青和瀝青混合料的性質(zhì)是影響瀝青路面開裂的主要原因，其開裂情況會(huì)受到混合料的低溫勁度和瀝青勁度的影響。瀝青溫度敏感性的影響更大，開裂出現(xiàn)的幾率更高。

基層材料的收縮性比較小，那么其面層裂縫少。要保證基層上有透層油，降低開裂的可能性，所以要仔細(xì)選用比較合適的基層材料。水泥的種類也會(huì)影響路面的反射裂縫情況，如果在基層施工中，過早對(duì)基層進(jìn)行塑化，會(huì)導(dǎo)致基層內(nèi)部應(yīng)力過大。

(2)增加水泥用量，除了增加路面的強(qiáng)度，也會(huì)增加路面的裂縫，施工中要重視水泥的初終凝時(shí)間，如果初終凝時(shí)間不足，會(huì)直接影響基層的施工質(zhì)量。要制定合理的攤鋪時(shí)間，但是要避免時(shí)間過長導(dǎo)致水分散發(fā)，從而導(dǎo)致開裂。在基層配合比中，石屑具有重要作用，相關(guān)人員可以通過石屑減少裂縫。一般情況下，粒徑為0.075ram 左右的材料，在處理裂縫中具有重要的作用，這種情況與膨脹系數(shù)有著直接關(guān)系，所以要選取合理尺寸的石屑。變形大，是造成裂縫的關(guān)健之一。因此，采用較粗的石屑有利于改善基層的抗裂性。

(3)配合比曲線對(duì)裂縫的影響

在基層的配合比設(shè)計(jì)中，相關(guān)人員應(yīng)注重一些關(guān)鍵性的問題，比如一些施工單位過于滿足現(xiàn)狀，只配置出符合級(jí)配曲線的材料，幾乎沒有研究曲線的走向原因，下一步可能出現(xiàn)的情況。一般情況來講，混合料曲線光滑其連續(xù)，能夠有效減輕裂縫，一旦粗集料比例突破一定限制，就能夠起到降低裂縫的效果，所以相關(guān)人員應(yīng)采取有效的措施控制混合料的級(jí)配比例，防止裂縫的出現(xiàn)。

(4)混合料拌和對(duì)裂縫的影響

在基層混合料的拌和過程中，相關(guān)人員采用連續(xù)式的設(shè)備，但是這些拌和設(shè)備在運(yùn)作中存在一定不足，有比較大的系統(tǒng)誤差，尤其是在計(jì)算水泥方面，這種誤差會(huì)影響拌和時(shí)間，導(dǎo)致混合料的攪拌不夠均勻，容易產(chǎn)生裂縫。

(5)氣候的影響，養(yǎng)生的影響，交通量和車輛類型的影響。

3 防治公路路面基層反射裂縫的措施

3.1 合理規(guī)劃瀝青面層的厚度

在選用合理的措施進(jìn)行病害防治中，應(yīng)重視干縮裂縫和溫縮裂縫的出現(xiàn)規(guī)律，通過合理的瀝青面層厚度，較好的控制這種現(xiàn)象。針對(duì)新建設(shè)的路面，可以通過增加路面厚度，加大基層裂縫向上反射的距離，從而降低反射裂縫的出現(xiàn)幾率。相關(guān)單位為了更好的提高表面層的抗溫度裂縫性能，選用橡膠瀝青或是聚合物瀝青作為封層，涂在瀝青混凝土表面。增加瀝青厚度，會(huì)增加產(chǎn)生車轍的幾率，使路面使用質(zhì)量降低，且這種方式的投資費(fèi)用較高。

3.2 改善瀝青混凝土的面層性能

在公路路面防治中，相關(guān)人員要增加瀝青的厚度，或者增加面層，合理設(shè)計(jì)改性瀝青等瀝青砼材料，通過這種方式，增加公路路面的質(zhì)量。相關(guān)人員可以選用松弛性比較好的瀝青作為瀝青面層，并適當(dāng)增加材料的使用量，通過這種方式減少混合料在使用中出現(xiàn)孔隙的幾率。相關(guān)單位應(yīng)關(guān)注瀝青砼的使用壽命，通過有效的措施延緩裂縫的擴(kuò)展，在穩(wěn)定度要求的基礎(chǔ)上，相關(guān)人員應(yīng)選用針入度比較大的材料，從而減少反射裂縫的產(chǎn)生。

3.3 綜合各方面系數(shù)選取合理的半剛性材料

針對(duì)基層材料本身的情況，綜合考慮干縮系數(shù)、溫度系數(shù)和抗沖刷性。這種半剛性材料，應(yīng)具有較低的干縮系數(shù)和溫縮系數(shù)。在進(jìn)行路面的半剛性設(shè)計(jì)中，抗拉強(qiáng)度較高的半剛性材料能夠在基層建設(shè)中發(fā)揮更好的效果。如果公路路面的地質(zhì)比較差，那么應(yīng)由多方單位共同考慮，做好現(xiàn)場的監(jiān)督與檢查工作，根據(jù)實(shí)際情況，進(jìn)行換填和加固處理。

3.4 設(shè)置應(yīng)力/應(yīng)變消減中間層

如采用SAMI、土工織物、土工格柵、粘接間斷層、級(jí)配碎石中間層等。但是在這種情況下，相關(guān)人員應(yīng)注意瀝青路面的結(jié)構(gòu)，盡量避免反射裂縫出現(xiàn)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，采取有效的方式降低瀝青混凝土罩面下基層裂縫拉應(yīng)力向上傳遞的強(qiáng)度，可銑削原路面后再加罩。相關(guān)人員還可以利用鋪設(shè)土工布的方式，在格柵后加上防護(hù)罩，從而降低反射裂縫的出現(xiàn)速度。

3.5 控制施工因素

針對(duì)公路施工中的分段施工，相關(guān)人員應(yīng)在進(jìn)行碾壓時(shí)，預(yù)留好3～5 m 的混合料，確保碾壓比較緩慢 。對(duì)于下段混合料攤鋪后一起碾壓，要做好銜接工作，從而保證分層碾壓基層，上下兩層應(yīng)做好基層的接頭，保證其能夠錯(cuò)開3－5m 通過這種方式，減少裂縫的產(chǎn)生，通過這種方式控制臺(tái)階的寬度，還要挖至堅(jiān)硬土層為宜，相關(guān)人員要保證邊角位置不會(huì)受到影響，在壓實(shí)頂面的過程中，預(yù)留一部分單面排水橫坡，認(rèn)真檢驗(yàn)工序。

基于半剛性路面基層應(yīng)用的特殊性，在應(yīng)用過程中要按照規(guī)范化要求，確定碾壓程序?；趬郝窓C(jī)的特殊性，必須采用由兩邊向中間錯(cuò)輪碾壓而行，確定碾壓程序，碾壓先輕后重，先兩側(cè)再中央，一次碾壓成型。但是在實(shí)際施工過程中，必須確定振動(dòng)壓路機(jī)的應(yīng)用方式，基于半剛性基層表面壓實(shí)度的特殊性，必須根據(jù)實(shí)際應(yīng)用效果，選擇適當(dāng)?shù)膲簩?shí)度。在實(shí)踐中要求工作人員掌握碾壓強(qiáng)度，禁止出現(xiàn)行車速度忽慢忽快，行走不直，不重疊碾壓，造成

有的地方密，有的地方松的情況，必須根據(jù)實(shí)際發(fā)展情況，結(jié)合工期要求，進(jìn)行合理的碾壓。針對(duì)工期緊的情況，必須結(jié)合路面基層實(shí)際情況，不斷提升路面壓實(shí)度。

3.6 設(shè)置應(yīng)力/應(yīng)變消減中間層

相關(guān)人員應(yīng)采用土工織物、土工格柵或是其他粘結(jié)間斷層，進(jìn)行施工，為了降低和預(yù)防瀝青路面出現(xiàn)反射裂縫的現(xiàn)象，應(yīng)采取合理的方式降低混凝土罩面下基層裂縫拉應(yīng)力向上傳遞的強(qiáng)度，或是選用鋪設(shè)土工布的方式，設(shè)置格柵后再進(jìn)行價(jià)罩處理，從而延緩反射裂縫的形成。

4 結(jié)束語

通過上文對(duì)公路路面基層反射裂縫的分析，還有一些裂縫出現(xiàn)在鋪筑瀝青面層后，路面在使用過程中，因?yàn)闇囟鹊耐蝗换蚣眲∽兓诨鶎觾?nèi)的溫差超過了特定范圍，從而出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。如果溫度應(yīng)力超過路基的抵抗強(qiáng)度時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)裂縫，這種情況一般發(fā)生在瀝青面層比較薄的地區(qū)。相關(guān)人員應(yīng)在路面設(shè)計(jì)中，注意面層材料與基層的結(jié)合力，確保兩層接觸面相互接觸，防止裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)展。

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