防止寒冷地区路面横向裂缝浅谈

孙敦江

(北新路桥集团股份有限公司，新疆 乌鲁木齐 830000)

防止寒冷地区路面横向裂缝浅谈

孙敦江

(北新路桥集团股份有限公司，新疆 乌鲁木齐 830000)

寒冷地区的路边一般都属于沥青路面，由于各种原因常常会出现横向裂缝，造成路面的实用性、使用寿命、美观性大打折扣。文章对寒冷地区路面横向裂缝的形成原因进行了分析，并在此基础上提出了防止寒冷地区路面横向裂缝的措施及方法，希望能够更好地解决我国寒冷地区路面的横向裂缝问题。

寒冷地区 路面 横向裂缝

交通网络的建设对于一个地区的经济发展有着直接的促进作用，我国的北方部分地区和青藏高原地区都属于寒冷地区，要促进该地区的经济发展，就必须做好寒冷地区的公路建设。寒冷地区的公路建设常常受到路面横向裂缝的影响，本文对寒冷地区路面横向裂缝的产生原因进行了分析，并提出了具体的措施和方法。

1.寒冷地区路面横向裂缝形成原因分析

1.1 筑路材料引起的横向裂缝

绝大部分的寒冷地区路面使用的筑路材料都是沥青混合材料，例如矿粉、粗集料、细集料、沥青和料等等，材料的组合不同也导致了路面的物理性质和结构不同。沥青混合材料的劲度是由沥青劲度决定的，决定沥青路面是否开裂的最主要因素就是沥青材料的低温劲度。沥青的温度敏感性越大，就越容易造成路面横向裂缝。与此同时沥青材料中还具有一些化学物质，例如烃类物质（环烷烃、芳环烃）、衍生的非金属元素（氮、硫、氧），这些化学物质的性质相当复杂，造成了沥青材料的特殊性质[1]。在投入使用之后，由于各种原因，沥青可能会产生复杂的性质变化，例如挥发和硬化，导致块状裂缝和风蚀，最终导致了横向裂缝。

1.2 寒冷地区冻胀力的影响

寒冷地区的冻胀力也是造成路面横向裂缝的一个重要原因。主要有两种常见的冻胀力破坏；①在路面冻胀时期，路肩积压了大量的积雪，而积雪产生了保温作用，造成路面横断面的不均匀冻胀，从而造成了路面横向裂缝。②在春融时期，土基和垫层的承载能力出现了明显的下降，由于土基出现了局部下陷，轮迹部位到承载能力出现明显的降低[2]。

2.防止寒冷地区路面横向裂缝的措施及方法

2.1 设计沥青与混凝土的合理配比

在进行沥青混合料级配的设计过程中，要对其耐久性、高温稳定、疲劳性能、低温抗裂性进行全面的考虑。研究证明如果增加2%的沥青用量，也就是使用6.2%的沥青，就可以将沥青混合料的抗疲劳程度从原来的10年延长至45年。这也充分说明沥青混合料的级配的重要性。

2.2 设计应力吸收层

通过应力吸收层可以使发射裂缝的产生和扩展得到明显的减少和延缓，并且使应力的强度因子降低，裂缝的尖端应力减弱。实践证明，降低吸收层的弹模可以取得良好的防裂效果。常用的弹模较低的施工材料主要是土工织物和沥青橡胶薄膜，这两种材料不存在低温脆化[3]。

2.3 注重施工质量

要减少寒冷地区路面横向裂缝的产生，就必须进行正确的施工，保障施工的质量。①不要使用半刚性基础层结构，半刚性基础和结构的开裂概率很大，容易向表面发射。如果路面积水会造成排除困难，改变路面的界面调节。②清除底基层、基层和路面表面的浮土和浮灰，以免沥青表层受到雨水冲刷之下的浮土和浮灰的影响。③确保基层的延时性。如果由于技术控制等各种原因造成了基层的松散，则会造成二次的补夹层。④确保路面的压实度。将最大力度确定下来后，要注意粗拉料、粗集料、细集料与压实度之间的比例。⑤确保沥青层的空隙率较低。如果空隙率过大，会增大通透性，容易引起水侵蚀。

2.4 保障路面的内在质量和平整性

注意不要在温度较高的时候进行路面压实，或者不采用轮胎压路机进行压实。这样一来虽然路面可以保持较好的平整性和美观性，却会严重影响路面的实用性和使用寿命。

2.5 使用先进的施工设备

很多寒冷地区的路面横向裂缝都是由于施工设备的不足造成的，这会造成混合料的配合比计算量、压实度、均匀性都受到很大的影响，严重影响路面的平整性，增大了路面横向裂缝出现的几率。

2.6 避免混合料的温度过热

在施工的过程中要对沥青混合料的温度进行严格的控制，这是由于一旦对路面混合料的加热过度，就会加大沥青的老化程度，从而产生一系列的后续问题，造成横向裂缝的产生。

2.7 对该地区的温度变化和年均温度进行调查

寒冷地区路面横向裂缝产生的一个重要原因就是气候因素，因此在公路施工的过程中首先要对寒冷地区的温度变化情况和年均温度进行全面的调查，例如持续低温、极端最低温度、降温循环次数和降温的速率等，这些因素都会直接造成沥青路面横向裂缝的产生和发展。要根据当地的实际情况选择合适的施工材料。

2.8 对当地的车流量和车辆通过类型进行统计分析

半刚性基层中的最大拉应力通常是由车轮荷载产生的，重荷载对于路面的破坏是不可逆转的。路面的平整性对于行驶舒适性有着直接的影响，车辆的运行费用还会受到路面的不平整、宏观造、粗构造等表面情况的影响。随着路面开通的时间越长，局部路面不平整的情况也就越多，对行车安全造成了威胁，也容易产生横向裂缝。这就要求公路部在路面平整方面投入更多的费用，提高路面的平整度。而产生的超出的费用可以通过节约养护费用来得到平衡，如果选定的节约费用估计值以及初试平整度得到提高，则超出的费用可以产生较高的效益。要对当地的车流量和车辆通过类型进行统计和分析，以此为基础对路面进行合理的养护。特别是不平的路面造成的车轮动力加大，卡车跳动双轴会产生两倍于静轴载的力，造成路面的破坏。

维护路面的平整度有利于降低维护费用，减少和防止路面横向裂缝的产生，使公路的质量和使用性能得到有效的保障。

结语：实践证明，采取有效的措施对寒冷地区路面横向裂缝进行防治能够取得良好的效果，减少寒冷地区路面横向裂缝的产生、延长该地区公路的使用寿命、节约维修费用、保障行车安全，对于寒冷地区交通设施的建设和经济的发展有着极大的推动作用，特别是有利于开发青藏高原地区，提高青藏高原地区的公路质量，促进当地的经济发展，全面减少路面横向裂缝带来的各种损失，提高寒冷地区行车的安全性和舒适性。

[1] 李鱼翔,夏朱砂.旅游专用高速公路沥青路面工程施工质量管理[J]. 交通标准化. 2010(24)

[2] 王静,王凤刚,梅长辉.防止寒冷地区沥青路面横向裂缝的研究[J]. 黑龙江交通科技. 2010(02)

[3] 张光辉,文福民,张本芳.沥青混凝土路面横向裂缝现状调查分析[J]. 山东交通科技. 2014(02)

U445

B

1007-6344（2015）04-0181-01

孙敦江(1968年-),男,汉族,新疆塔城人高级工程师,主要从事公路与桥梁施工管理工作