瀝青混凝土路面裂縫成因分析及防治

李得芬

河南國巖建設工程有限公司（450000）

路面裂縫從表現形式可分為橫向裂縫、縱向裂縫和網狀裂縫；從形成原因可分為強度裂縫、反射裂縫、結構式裂縫和溫度變化造成的裂縫等。本文著重就瀝青混凝土路面裂縫成因與防治措施談點粗淺看法。

1 瀝青混凝土路面裂縫產生的原因

1）路基、路面整體強度不足時產生的裂縫。由于路基、路面整體強度不足時產生的裂縫，通常表現為彎沉值較大，會出現沉陷、車轍等病害。瀝青混合料的強度由兩部分組成:礦料之間的嵌擠力和內摩阻力,以及瀝青礦料之間的粘結力和瀝青本身的凝聚力。

2）瀝青面層的彎拉疲勞產生的裂縫。由于路面材料彎拉強度不足，在車輛嚴重超載作用下而產生的裂縫。在車輪荷載反復作用下，路面會產生彎拉疲勞裂縫，基層的底部產生拉應力，該拉應力大于基層的抗拉強度時，則底部就很快開裂，嚴重的會出現車轍或沉陷。

3）瀝青材料老化產生的裂縫。瀝青材料老化后，變形能力減弱，路面被拉斷，多呈現龜裂。龜裂是瀝青路面的一種結構性損壞。影響裂縫輕重程度的主要因素有:瀝青混合料的性質、基層材料的性質、氣候條件、交通量和車輛類型以及施工因素等。

4）基層反射裂縫。由于路面基層結構設計不當、配合比不當、拌和不均、施工質量差、車輛嚴重超載等原因造成路面承載力下降，在車輛荷載反復作用下，使瀝青以下的半剛性基層底部拉應力超過其疲勞強度而斷裂,產生由下向上反射裂縫。隨著周期性變化的環境溫度影響，裂縫會迅速向四周擴展，大大地縮短了瀝青面層的使用壽命。

5）溫度變化產生的裂縫。瀝青面層上的非荷載裂縫主要是溫度裂縫。溫度裂縫通常表現為橫向裂縫，橫向裂縫會貫通全幅路面，當有中央分隔帶時，會貫通半幅路面。其裂縫的特點是從路基邊緣向路面中心過渡，且邊緣裂縫寬，路中裂縫窄。溫度變化裂縫包括溫度收縮和溫度疲勞裂縫。溫度收縮裂縫，即隨著溫度下降，瀝青面層開始收縮，當收縮的拉應力大于瀝青混合料的抗拉強度時，路面就開始開裂。

6）路基凍漲產生的裂縫。由于路基含水量大，若排水設計不合理，冬季凍脹將路面拱起而產生斷裂。溫度反復交替的冬天，路基凍結緩慢，加劇了凍脹。聚熱的晚春或春融期間降雨，上層融解的過量水分來不及排出路基。春融期間，在強度已大大降底的路段上，通行過多過重的車輛，極易產生裂縫和翻漿。

7）雨水侵滲破壞產生的裂縫。降水次數多和降水量大，特別是降水延續時間長,自由水可能進入瀝青面層的機會就多，自由水滲透進入瀝青面層的可能大，在進入路面結構層的水不能及時排出的情況,車輛通過面層瀝青混凝上的孔隙中或面層與基層交界面上滯留有自由水時,都會產生相當大的水壓力和抽吸力,車輪下的壓力將輪下結構層中的水壓擠出，而同時車輪駛離時又產生相當大的抽吸力，這兩種力瞬時先后作用能將滯留在基層頂面的漿水唧出表面，并促使先從較大顆粒上剝落，逐漸使瀝青混凝土強度大幅度下降直至路面局部松散并形成坑洞、唧漿、深度不等的網狀裂縫。

2 瀝青混凝土路面裂縫防治措施

瀝青混凝土路面裂縫產生的原因諸多，防治也就成為一個綜合治理的問題，只有在設計、選材、施工、養護等多方面充分考慮防止裂隙的問題,采取切實可行的措施減少和防止瀝青混凝土路面裂縫的產生。

2.1 合理設計

1）路面厚度的設計。柔性路面厚度，必須根據道路等級、交通量、自然地基地質情況，道路情況和施工季節等綜合因素計算設計;舊水泥路面改造，瀝青混凝土罩面厚度的確定，主要考慮結構強度因素;與非結構強度因素有關的加罩面層厚度確定，主要考慮道路沿線高程的控制、瀝青混凝土最小攤鋪厚度要求、加罩面層與板的結合問題以及工程費用控制等。采用合適的瀝青面層厚度，不僅可節約投資，又可保護未開裂的半剛性基層使用期間不會產生干縮裂縫和溫縮裂縫。

2）瀝青混凝土的級配設計。在瀝青骨料設計選擇上，不僅要根據瀝青面層類型選取不同標號的瀝青材料，而且更要考慮從施工條件、氣候環境、施工季節、礦料的分布和性質及尺寸等因素確定瀝青的標號，尤其在寒冷、陰濕地區，要選用針入度較大的瀝青，提高其低溫抗裂性；瀝青混合料的骨料設計優先選用堿性石料且級配良好、針片狀含量少；若受材料分布限制采用酸性石料,必須摻入抗剝落劑等活性物質。

3）應力吸收層和加筋層的設計。通過對反射裂縫產生機理的分析，防止反射裂縫，設計時可針對工程具體情況采用兩種技術措施:①應力吸收，在罩面層與原路面之間設置隔離層，主要采用彈性模量較小的材料，如土工布、砂、石屑等,根本目的就是消除應力集中，目前使用較多的是土工布；②加筋層采用強度和彈性模量較大的材料,以提高加罩面層的抗拉強度，如鋼筋網、玻璃纖維格柵、纖維瀝青混凝土等。

2.2 合理選材

1）選擇抗裂性好的材料作基層。選擇抗沖刷性能好、干縮系數和溫度系數小及抗拉強度半剛性材料做基層，如水泥穩定粒料或二灰穩定粒料,不選擇水泥或二灰穩定細粒土做基層，也不應采用石灰碎石土做基層。

2）應用抗裂性好的改性瀝青。選擇優質瀝青或改性瀝青作面層材料，減少石灰及水泥用量。瀝青面層應該采用密實型瀝青混凝土。在較高等級公路施工中使用國產瀝青時，要摻入丁苯橡膠等高分子聚合物進行改性,提高瀝青的粘度和穩定性，為防止瀝青老化，可加入樹脂改性瀝青。為了減少瀝青混合料低溫開裂，在同等條件下,優先選取延度大、稠度低的環烷原油瀝青，最好不要用石臘基原油瀝青。

2.3 正確施工

1）嚴格控制半剛性基層施工時的含水量，混合料的含水量不能超過壓實需要的最佳含水量或控制在施工規范允許的范圍之內。

2）半剛性基層碾壓完成后，要及時養生，保護混合料的含水量不受損失，決不能讓基層暴曬變干而開裂。

3）半剛性基層碾壓及養生結束后，應立即噴灑稀釋瀝青或瀝青乳液，并撤3～8mm的碎石，做成下封層。保護基層中的水分不致迅速失去。下封層作完后，應盡快鋪筑瀝青面層。

4）加強運料車的保溫工作，保證適宜的攤鋪、碾壓溫度且及時攤鋪并保證供料和施工的連續性;同時采用大動力機械拌和設備，做到瀝青拌和均勻、油石比控制標準。

5）路面基層要嚴格驗收，局部進行特殊處理面層與基層之間的下封層在施工中要澆灑粘層油,這樣可增加面層與基層連接程度，使彎拉應力控制在最小值附近；基層增加彈性模量可有效地減少瀝青面層底面的彎拉應力。

2.4 加強養護

及時維修產生的各類裂縫病害，提倡預防性養護，完善路基路面的排水設施，確保路面排水順暢，基層與面層之間不得形成“蓄水槽”。延長路面的使用壽命，為行駛車輛提供安全可靠的環境。

發生裂縫現象及時組織修復,一般可根據裂縫的寬度和深度確定具體的修補工藝，根據路面裂縫的實際情況，常用修復裂縫的方法有4種:壓漿法、普通瀝青灌縫法、SBR改性乳化瀝青灌縫法和進口灌縫膠修補裂縫法。

3 結語

綜上所述，合理設計、選材、精心施工，加強養護是防止路面裂縫，提高瀝青混凝土路面使用性能的唯一途徑。