防止寒冷地區(qū)路面橫向裂縫淺談

孫敦江

(北新路橋集團股份有限公司，新疆 烏魯木齊 830000)

防止寒冷地區(qū)路面橫向裂縫淺談

孫敦江

(北新路橋集團股份有限公司，新疆 烏魯木齊 830000)

寒冷地區(qū)的路邊一般都屬于瀝青路面，由于各種原因常常會出現(xiàn)橫向裂縫，造成路面的實用性、使用壽命、美觀性大打折扣。文章對寒冷地區(qū)路面橫向裂縫的形成原因進行了分析，并在此基礎上提出了防止寒冷地區(qū)路面橫向裂縫的措施及方法，希望能夠更好地解決我國寒冷地區(qū)路面的橫向裂縫問題。

寒冷地區(qū) 路面 橫向裂縫

交通網絡的建設對于一個地區(qū)的經濟發(fā)展有著直接的促進作用，我國的北方部分地區(qū)和青藏高原地區(qū)都屬于寒冷地區(qū)，要促進該地區(qū)的經濟發(fā)展，就必須做好寒冷地區(qū)的公路建設。寒冷地區(qū)的公路建設常常受到路面橫向裂縫的影響，本文對寒冷地區(qū)路面橫向裂縫的產生原因進行了分析，并提出了具體的措施和方法。

1.寒冷地區(qū)路面橫向裂縫形成原因分析

1.1 筑路材料引起的橫向裂縫

絕大部分的寒冷地區(qū)路面使用的筑路材料都是瀝青混合材料，例如礦粉、粗集料、細集料、瀝青和料等等，材料的組合不同也導致了路面的物理性質和結構不同。瀝青混合材料的勁度是由瀝青勁度決定的，決定瀝青路面是否開裂的最主要因素就是瀝青材料的低溫勁度。瀝青的溫度敏感性越大，就越容易造成路面橫向裂縫。與此同時瀝青材料中還具有一些化學物質，例如烴類物質（環(huán)烷烴、芳環(huán)烴）、衍生的非金屬元素（氮、硫、氧），這些化學物質的性質相當復雜，造成了瀝青材料的特殊性質[1]。在投入使用之后，由于各種原因，瀝青可能會產生復雜的性質變化，例如揮發(fā)和硬化，導致塊狀裂縫和風蝕，最終導致了橫向裂縫。

1.2 寒冷地區(qū)凍脹力的影響

寒冷地區(qū)的凍脹力也是造成路面橫向裂縫的一個重要原因。主要有兩種常見的凍脹力破壞；①在路面凍脹時期，路肩積壓了大量的積雪，而積雪產生了保溫作用，造成路面橫斷面的不均勻凍脹，從而造成了路面橫向裂縫。②在春融時期，土基和墊層的承載能力出現(xiàn)了明顯的下降，由于土基出現(xiàn)了局部下陷，輪跡部位到承載能力出現(xiàn)明顯的降低[2]。

2.防止寒冷地區(qū)路面橫向裂縫的措施及方法

2.1 設計瀝青與混凝土的合理配比

在進行瀝青混合料級配的設計過程中，要對其耐久性、高溫穩(wěn)定、疲勞性能、低溫抗裂性進行全面的考慮。研究證明如果增加2%的瀝青用量，也就是使用6.2%的瀝青，就可以將瀝青混合料的抗疲勞程度從原來的10年延長至45年。這也充分說明瀝青混合料的級配的重要性。

2.2 設計應力吸收層

通過應力吸收層可以使發(fā)射裂縫的產生和擴展得到明顯的減少和延緩，并且使應力的強度因子降低，裂縫的尖端應力減弱。實踐證明，降低吸收層的彈?？梢匀〉昧己玫姆懒研Ч?。常用的彈模較低的施工材料主要是土工織物和瀝青橡膠薄膜，這兩種材料不存在低溫脆化[3]。

2.3 注重施工質量

要減少寒冷地區(qū)路面橫向裂縫的產生，就必須進行正確的施工，保障施工的質量。①不要使用半剛性基礎層結構，半剛性基礎和結構的開裂概率很大，容易向表面發(fā)射。如果路面積水會造成排除困難，改變路面的界面調節(jié)。②清除底基層、基層和路面表面的浮土和浮灰，以免瀝青表層受到雨水沖刷之下的浮土和浮灰的影響。③確?；鶎拥难訒r性。如果由于技術控制等各種原因造成了基層的松散，則會造成二次的補夾層。④確保路面的壓實度。將最大力度確定下來后，要注意粗拉料、粗集料、細集料與壓實度之間的比例。⑤確保瀝青層的空隙率較低。如果空隙率過大，會增大通透性，容易引起水侵蝕。

2.4 保障路面的內在質量和平整性

注意不要在溫度較高的時候進行路面壓實，或者不采用輪胎壓路機進行壓實。這樣一來雖然路面可以保持較好的平整性和美觀性，卻會嚴重影響路面的實用性和使用壽命。

2.5 使用先進的施工設備

很多寒冷地區(qū)的路面橫向裂縫都是由于施工設備的不足造成的，這會造成混合料的配合比計算量、壓實度、均勻性都受到很大的影響，嚴重影響路面的平整性，增大了路面橫向裂縫出現(xiàn)的幾率。

2.6 避免混合料的溫度過熱

在施工的過程中要對瀝青混合料的溫度進行嚴格的控制，這是由于一旦對路面混合料的加熱過度，就會加大瀝青的老化程度，從而產生一系列的后續(xù)問題，造成橫向裂縫的產生。

2.7 對該地區(qū)的溫度變化和年均溫度進行調查

寒冷地區(qū)路面橫向裂縫產生的一個重要原因就是氣候因素，因此在公路施工的過程中首先要對寒冷地區(qū)的溫度變化情況和年均溫度進行全面的調查，例如持續(xù)低溫、極端最低溫度、降溫循環(huán)次數(shù)和降溫的速率等，這些因素都會直接造成瀝青路面橫向裂縫的產生和發(fā)展。要根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況選擇合適的施工材料。

2.8 對當?shù)氐能嚵髁亢蛙囕v通過類型進行統(tǒng)計分析

半剛性基層中的最大拉應力通常是由車輪荷載產生的，重荷載對于路面的破壞是不可逆轉的。路面的平整性對于行駛舒適性有著直接的影響，車輛的運行費用還會受到路面的不平整、宏觀造、粗構造等表面情況的影響。隨著路面開通的時間越長，局部路面不平整的情況也就越多，對行車安全造成了威脅，也容易產生橫向裂縫。這就要求公路部在路面平整方面投入更多的費用，提高路面的平整度。而產生的超出的費用可以通過節(jié)約養(yǎng)護費用來得到平衡，如果選定的節(jié)約費用估計值以及初試平整度得到提高，則超出的費用可以產生較高的效益。要對當?shù)氐能嚵髁亢蛙囕v通過類型進行統(tǒng)計和分析，以此為基礎對路面進行合理的養(yǎng)護。特別是不平的路面造成的車輪動力加大，卡車跳動雙軸會產生兩倍于靜軸載的力，造成路面的破壞。

維護路面的平整度有利于降低維護費用，減少和防止路面橫向裂縫的產生，使公路的質量和使用性能得到有效的保障。

結語：實踐證明，采取有效的措施對寒冷地區(qū)路面橫向裂縫進行防治能夠取得良好的效果，減少寒冷地區(qū)路面橫向裂縫的產生、延長該地區(qū)公路的使用壽命、節(jié)約維修費用、保障行車安全，對于寒冷地區(qū)交通設施的建設和經濟的發(fā)展有著極大的推動作用，特別是有利于開發(fā)青藏高原地區(qū)，提高青藏高原地區(qū)的公路質量，促進當?shù)氐慕洕l(fā)展，全面減少路面橫向裂縫帶來的各種損失，提高寒冷地區(qū)行車的安全性和舒適性。

[1] 李魚翔,夏朱砂.旅游專用高速公路瀝青路面工程施工質量管理[J]. 交通標準化. 2010(24)

[2] 王靜,王鳳剛,梅長輝.防止寒冷地區(qū)瀝青路面橫向裂縫的研究[J]. 黑龍江交通科技. 2010(02)

[3] 張光輝,文福民,張本芳.瀝青混凝土路面橫向裂縫現(xiàn)狀調查分析[J]. 山東交通科技. 2014(02)

U445

B

1007-6344（2015）04-0181-01

孫敦江(1968年-),男,漢族,新疆塔城人高級工程師,主要從事公路與橋梁施工管理工作