沥青路面裂缝及坑槽防治及维修措施分析

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　　摘 要：本文通过查阅相关资料，对公路工程沥青路面常见的裂缝及坑槽等病害的形成原因进行了总结，对沥青路面裂缝及坑槽的防治措施和维修措施进行了分析，从而有效的减少沥青路面各种病害的出现，延长使用寿命。
　　关键词：沥青路面;裂缝;坑槽;防治;维修
　　中图分类号：U416.217 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）14-0104-02
　　0 引言
　　沥青混凝土路面具有平坦、耐摩擦、无接缝、养护方便、噪声小、施工周期短、适合分期铺筑等优势，但在使用过程中，路面会因行车荷载、环境因素等作用逐渐产生破坏，裂缝是最为常见的破损形式之一。裂缝的加剧导致公路在建成使用不久就需要维修和更换路面，大大增加了建设成本，因此需要着重解决这一问题。在甘肃严寒地区一些水土状况不良的路段中，存在较为严重的路面冻害情况，对路面行车安全造成了严重的威胁。这种情况下，如何通过正确的设计及施工方式，解决严寒地区沥青路面冰冻破坏作用就成为沥青路面维护人员面临的重要任务。基于此，对严寒地区沥青路面的病害及防治进行适当分析就具有非常重要的意义。
　　1 沥青路面裂缝及坑槽病害成因
　　1.1 裂缝
　　根据裂缝的成因主要分为温度裂缝和收缩裂缝。温度裂缝中在北方比较常见的为低温裂缝，低温收缩裂缝为早期破坏裂缝，其主要表现为横向裂缝，裂缝间距与沥青质量、沥青路面层混合料组成情况、基层材料特性变化等因素具有较大关系。特别是在低温环境中，强度逐渐增大，其变形能力迅速降低，导致产生无法恢复的裂缝问题。
　　根据裂缝的形状，裂缝又可以分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝。具体如下：（1）横向裂缝。横向裂缝垂直于行车方向，根据行车原因不一样，又可分为荷载型与非荷载型。荷载型汽车超载，路面拉应力超过其疲劳极限而开裂低温开裂：多出现在北方寒冷地区，因温度急剧下降，温缩应力不断增大，直至等于沥青混合料抗拉极限时开裂温度疲劳开裂：多出现在昼夜温差大、气温周期性变化显著的地区，从日最高温降至日最低温的过程中，温缩应力不断循环，使路面逐渐积累疲劳损伤直至开裂非荷载型温缩型发射裂缝：沥青路面还没有铺时基层就出现裂缝，路面铺设完毕后，因气温周期性变化，和基层裂缝相对应的面层横截面产生温缩裂缝。（2）纵向裂缝。纵向裂缝出现的原因主要为：路面施工不完善，新旧路面相接处施工接缝处理不当，很容易导致路表水的侵入，沥青就会集料表面剥落，沥青材料的粘结性随之降低，导致路基不均匀沉陷也将形成纵向裂缝;排水设施不好，路基水损坏现象比较严重，使得路基发生沉陷，促进了纵向裂缝产生;接触面处的压实度不能满足技术要求，接缝处出现很大的空隙，在外界各种环境因素作用下，纵向裂缝处一旦承受荷载的连续作用，就会很快发生剪切破坏，产生纵向裂缝。（3）网状裂缝。网状裂缝在初期阶段表现是以互相交错的小网格状裂缝为主，继续发展成为多边形裂缝。产生原因是在车辆荷载的持续作用下，道路面层底部的某一点先发生疲劳断裂，伴随着载荷的反复作用，裂缝延伸到表面，呈现出错综复杂的网状裂缝现象。此外，沥青混凝土路面内部结构的不完整，车辆荷载长时间作用产生的应力，是导致网状裂缝产生的外部原因。
　　1.2 坑槽
　　坑槽的产生使我们的公路的危险性增加，特别容易酿成重大交通事故，而坑槽的产生原因很多，比如说在沥青路面施工期间，若混合料温度过低，可导致沥青混凝土压实度无法达到标准，进而为坑槽的形成埋下了隐患。同时，由于所使用的沥青材料不满足质量要求，或路面常期经受超载车辆的影响，也会导致坑槽的出现。
　　2 沥青路面裂缝及坑槽维修
　　2.1 沥青路面裂缝及坑槽防治措施
　　在沥青路面施工材料及混合料类型选择过程中，沥青路面施工人员可根据沥青面层类型。综合考虑施工季节、气候条件、施工条件、矿料性质及尺寸等因素，选择延度大、稠度低、脆硬度低的沥青混凝土，如油—140或油—100的沥青混凝土。而在沥青碎石选择过程中，可选择油—140或者油—180的类型。对于贯入式或者表面处治施工，可采用油—200、油—180的沥青混凝土。同时为避免沥青面层出现低温收缩裂缝，道路建设施工人员可以适当增加混合料中沥青含量。并尽量控制沥青含量在百分之三点五以上。
　　其次，考虑到国产沥青路用性能不高，沥青路面施工人员可对沥青进行改性。如在沥青中加入高分子化合物（聚氯乙烯、丁苯、氯丁、树脂），可在一定程度上提高沥青在低温环境中柔性及耐氧化性。同时在沥青混合料选择过程中，沥青路面施工人员可依据沥青混合料在低温环境中抗弯拉能力、防渗水性能需求，选择矿料级配高于细颗粒级配的面层沥青混合料。并进行下封层设置，避免低温环境中瀝青混合料抗拉强度不足导致的面层裂缝。
　　再次，在沥青面层施工过程中，根据沥青面层类型的差异，沥青面层施工人员可以采取不同的施工方式。并严格控制沥青混合料碾压温度及摊铺接缝标准，避免沥青混合料施工不当导致的低温病害问题。最后，在沥青面层施工养护阶段，沥青面层施工人员可在路面排水设计的基础上，在沥青面层设置厚度在一厘米以内的双向横坡沥青砂，隔离沥青面层与路面水分，降低路面维护期间冻融危害。或者在沥青基层顶面设置砂垫层，将沥青面体系中水排到路面以外，避免低温水冻对沥青路面完整性的影响。此外，在沥青路面结构组合设计过程中，沥青路面施工人员可以结合路面行车荷载要求，依据自上而下递减的顺序，进行各结构层材料的合理设置。
　　2.2 沥青路面裂缝及坑槽维修措施
　　首先，对于低温裂缝，沥青路面施工人员可采用改性沥青混凝土进行桥梁纵坡匝道施工。同时降低融雪剂的应用概率，避免融雪剂对沥青路面的危害。若沥青混凝土面层已出现早期裂缝破坏，沥青面层施工人员可采用沥青灌缝，避免沥青面层裂缝蔓延或者水分渗入路面对路面行车稳定性的影响。其次，对于网裂坑槽病害，沥青路面施工人员可以采用冷补法，在负温环境中，采用乳化沥青混凝土进行冷补料配置。随后沿切槽→清理基底→刷油→补料→压实通车的顺序进行施工。 　　在具体工程实施过程中，沥青路面施工技术人员可以首先在路面坑槽周边网裂、裂缝位置，根据切缝情况，进行规则形状的切割。随后采用风镐，将多余的混合料刨掉。同时将坑槽底部沥青面吹干，保证坑槽底部无残留水分。同时在坑槽底部或者坑槽周边接触面，进行沥青粘性油的涂刷。最后将乳化沥青混凝土配置的冷补料加热到一定温度后进行坑槽填补。并利用小型压实设备，在乳化沥青混凝土破乳前进行压实作业。最后，对于沥青路面松散脱粒问题，根据沥青路面等级的差异，沥青路面维护人员可以采取不同的方式。其中对于低等级沥青路面，沥青路面维护人员可以进行松散料收集，在空气温度上升时进行喷油封层的重新制备。随后在喷油封层上进行石屑、粗砂的均匀撒施。并采用小型压路机进行均匀压实;对于高等级沥青路面，沥青路面维护人员可以采取挖补措施。即将沥青路面松散模块全部挖除，进行面层及基层重做。同时考虑到沥青混合料的可再生利用，沥青路面维护人员可以在以往冷料冷补或者热料冷补工艺实施的基础上，采用就地热再生修补技术，沿路面现场加热→耙松及乳化沥青喷洒→整平→碾压等步骤，避免沥青混合料加热温度不足导致的松散问题。
　　3 结语
　　综上所述，沥青路面常见的病害主要为裂缝及坑槽。针对低温导致的沥青路面裂缝，沥青路面维护人员可在结构组合设计优化的基础上，从沥青质量及沥青混合料组合设计入手，不断提高路面施工质量，强化对沥青路面养护，从各个方面保障沥青路面安全、稳定，降低沥青路面病害发生概率。
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