瀝青砼路面裂縫類病害原因分析及預防措施

摘要：裂縫在我國各個地區的瀝青路面上十分普遍，在其他發達國家也是很普遍的現象，北方冰凍地區有，南方非冰凍地區也有，只是裂縫的輕重程度不同。本文對瀝青混凝土路面五大類破損病害之一的路面裂縫，產生的原因進行了分析，提出了部分的預防措施。

關鍵詞：瀝青混凝土路面裂縫 分析 預防

瀝青路面建成投入運營后，受路基、基層的施工質量和瀝青砼施工方法和瀝青砼組成材料等的影響，在外界水文、氣候和交通量、行車荷載等的作用下，都會產生各種形式的裂縫。裂縫是瀝青路面的主要病害和缺陷之一，初期產生的裂縫對瀝青路面的使用性能無明顯的影響，但隨著表面雨水或雪水的侵入、路基的不斷沉陷、交通量和行車荷載的反復作用，影響瀝青路面的使用性能并加速瀝青路面的破壞。

1 裂縫的分類

瀝青路面開裂的原因和裂縫的形式是多種多樣的，根據裂縫產生的外觀形狀可分為四大類：龜裂、不規則裂縫、縱向裂縫、橫向裂縫；又可根據裂縫的輕重程度進行詳細分類和分級，如下表：

瀝青路面裂縫分類分級

2 裂縫出現的原因分析

2.1 龜裂及不規則裂縫原因

龜裂即荷載型裂縫，主要由于行車荷載作用而產生的裂縫，在車輪荷載作用下，半剛性基層的底部要產生拉應力，如此拉應力大于半剛性基礎基層材料的抗拉強度，則半剛性基層的底部就很快開裂，在行車荷載的反復作用下，底部的裂縫會逐漸擴展到上部，并使瀝青面層也開裂破壞。由車輪荷載產生的裂縫反映在面層上，往往不是單獨的、稀疏的或較有規律的裂縫，而是稠密的、有時互相聯系的裂縫，甚至是網狀的裂縫。嚴重時，還往往伴隨著表面變形，這類裂縫是水泥穩定土層破壞的標志。發生此種裂縫可能有以下幾種情況：

2.1.1 路面結構設計不合理或厚度不足，路面明顯不能滿足行車要求。在行車反復作用特別是少量重車作用下，瀝青路面很快碎裂。

2.1.2 路面強度日趨不足，路面回彈彎沉值逐漸增大，滿足不了交通量迅速增加和汽車載重量明顯增大的需要。輪跡帶上瀝青路面產生網裂，伴隨縱向裂縫和變形。輪跡帶上瀝青路面的回彈彎沉值明顯大于其它面積上的回彈彎沉值，路面屬于疲勞破壞。由于使用瀝青質量不好，不少瀝青面層往往產生過早的疲勞破壞。由于疲勞破壞產生的龜裂，嚴重時也會擴及全幅瀝青面層。

2.1.3 穩定基層中細土過多，基層表面厚度小于10mm到20mm以上軟化，在行車作用下，瀝青面層產生龜裂，甚至推移破壞。

2.1.4 由于施工質量不好，穩定基層拌和不均勻，穩定層強度不均勻產生不規則裂縫。

2.2 縱橫裂縫的主要原因

2.2.1 使用的瀝青未達到使用要求的質量標準，致使瀝青面層溫度收縮或溫度疲勞應力（應變）大于瀝青混合料的抗拉強度（應變）。

2.2.2 由于路基不均勻沉陷引起的縱向裂縫和橫向裂縫。

2.2.3 由于施工過程中施工縫未處理好，在舊路面上加罩瀝青面層后原路面上已有裂縫包括水泥混凝土路面的接縫的反射。

2.2.4 基層產生裂縫后，在溫度和行車荷載作用下，裂縫將逐漸反射到瀝青表面，路表面裂縫的位置形狀與基層裂縫基本相似。對于半剛性基層以橫向裂縫居多，對于柔性路面上加罩的瀝青結構層，裂縫形式不一，取決于下臥層。

3 預防措施

3.1 龜裂預防措施

3.1.1 瀝青路面攤鋪前，對下臥層需認真檢查，及時清除泥灰，處理好軟弱層，保證下臥層穩定，并宜噴灑0.3-0.6kg/m2粘層瀝青。

3.1.2 原材料質量和混合料質量嚴格按《瀝青路面施工及驗收規范》（GB50092）的要求進行選定、拌制和施工。

3.1.3 瀝青面層各層應滿足最小施工厚度的要求，保證上下的良好連接；并從設計施工養護上采取措施有效地排除雨后結構層內積水。

3.1.4 路面結構設計應做好交通量調查和預測工作，使路面結構組合與總體強度滿足設計使用期限內交通荷載要求。上基層必須選用水穩定性良好的有粗粒料的石灰、水泥穩定類材料。

3.1.5 如夾有軟弱層或不穩定結構層時，應將其鏟除；如因結構層積水引起網裂時，鏟除面層后，需加設將路面滲透水排除至路外的排水設施。然后再鋪筑新混合料。

3.1.6 如強度滿足要求，網狀裂出自瀝青面層厚度不足時，可采用銑削網裂的面層后加鋪新料來處理。加鋪厚度按現行設計規范計算確定；如在路面上加罩，為減輕反射裂縫，可采取反射裂縫措施進行處理。

3.1.7 由于路基不穩定，導致路面網裂時，可采用石灰或水泥處理路基，或注漿加固處理，深度可根據具體情況確定，一般為20-40cm。消石灰用量5%-10%，或水泥用量4%-6%。待土路基處理穩定后，再重做基層、面層。

3.1.8 由于基層軟弱或厚度不足引起路面網裂時，可根據情況，分別采取加厚、調換或綜合穩定的措施進行加強。水穩定性好、收縮性小的半剛性材料是首選基層。基層加強后，再鋪筑瀝青面層。

3.2 縱橫向裂縫預防措施

3.2.1 合理組織施工，攤鋪作業連續進行，減少冷接縫。冷接縫的處理，應先將已攤鋪壓實的攤鋪帶邊緣切割整齊、清除碎料，然后用熱混合料敷貼接縫處，使其預熱軟化；鏟除敷貼料，對縫壁涂刷0.3-0.6kg/m2粘層瀝青，再鋪筑新混合料。

3.2.2 充分壓實橫向接縫。碾壓時，壓路機在已壓實的橫幅上，鋼輪伸入新鋪層15cm左右，每壓一遍向新鋪層移動15-20cm，直到壓路機全部在新鋪層為止，再改為縱向碾壓。

3.2.3 根據《瀝青路面施工及驗收規范》（GB50092）要求，按本地區氣候條件和道路等級選取適用的瀝青類型。以減少或消除瀝青面層溫度收縮裂縫。采用優質瀝青更有效。

3.2.4 橋涵兩側填土充分壓實或進行加固處理；沉降嚴重地段，事前應進行軟土地基處理和合理的路基施工組織。

3.2.5 采用全路幅一次攤鋪，如分幅攤鋪時，前后幅應緊跟，避免前攤鋪幅混合料冷卻后才攤鋪后半幅，確保熱接縫。

3.2.6 如無條件全路幅攤鋪時，上、下層的施工縱縫應錯開15cm以上。前后幅相接處為冷接縫時，應先將已施工壓實完的邊緣坍斜部分切除，切線須順直，側壁要垂直，清除碎料后，宜用熱混合料敷貼接縫處，使其預熱軟化，然后鏟除敷貼料，并對側壁涂刷0.3-0.6kg/m2粘層瀝青，再攤鋪相臨路幅。攤鋪時控制好松鋪系數，使壓實后的接縫結合緊密、平整。

3.2.7 溝槽回填土應分層填筑、壓實，壓實度需達到要求。如符合質量要求的回填土來源或壓實有困難時，須作特殊處理，如采用黃砂、礫石砂或有自硬性的高鈣粉煤灰或熱燜鋼渣等。

3.2.8 拓寬路段的基層厚度和材料須與老路面一致，或稍厚。土路基應密實、穩定。鋪筑瀝青面層前，老路面側壁需涂刷0.3-0.6kg/

m2粘層瀝青。瀝青面層應充分壓實。新老路面接縫宜用熱烙鐵燙密。

4 加強養護和維修

4.1 由于路面基層溫縮、干縮引起的縱、橫向裂縫，縫寬在6mm以內的，宜將縫隙刷掃干凈，并用壓縮空氣吹去塵土后，采用熱瀝青和乳化瀝青灌縫撒料法封堵；縫寬在6mm以上的，應剔除縫內雜物和松動的縫隙邊緣，或沿裂縫開槽后用壓縮空氣吹凈，采用砂粒式或細料式熱拌瀝青混合料填充、搗實，并用烙鐵封口，隨即撒砂、掃勻；也可用乳化瀝青混合料填縫。

4.2 對輕微的裂縫，在高溫季節可采用噴灑瀝青填料壓入法修理，或進行小面積封層；在低溫、潮濕季節宜采用陽離子乳化瀝青封層或采用相應級配的乳化瀝青稀漿封層。

4.3 因路基、路面基層的病害或強度不足引起的裂縫類破損，首先應處理路基或基層，然后再修復路面。

4.4 因路面用瀝青性能不好或路齡較長，產生較大面積的裂縫，但強度尚好時，通過技術經濟比較，可選用下列修理方法：①乳化瀝青稀漿封層；②加鋪瀝青混合料上封層，或先鋪設土工布，再在其上加鋪瀝青混合料上封層；③橡膠瀝青薄層罩面。

5 結束語

公路建設是一項基礎建設，是我國經濟發展的標志之一，在瀝青混凝土路面裂縫的處理方面，只要采取積極有效的措施，杜絕以上各種不利因素發生，合理設計、選材、精心施工、加強養護是提高混凝土路面使用性能的唯一途徑。