瀝青混凝土路面裂縫的成因與預(yù)防

近年來(lái)我國(guó)公路建設(shè)飛速發(fā)展，但是道路病害也日益增多，尤其是道路裂縫病害。在公路工程建設(shè)施工中，只要采取積極有效的措施，不斷利用新技術(shù)、新材料來(lái)提高施工質(zhì)量，才能更好地解決瀝青混凝土路面半剛性基層反射裂縫問(wèn)題，使其長(zhǎng)期處于較佳的使用狀態(tài)，確保正常發(fā)揮公路安壘、舒適、快捷、高效的作用。

1、瀝青路面裂縫的分類(lèi)及形成原因

按裂縫的形狀可分為縱向裂縫、橫向裂縫、網(wǎng)狀裂縫(龜裂)和不規(guī)則裂縫等四種型式。

1.1 網(wǎng)狀裂縫。相互交錯(cuò)的裂縫將路面分割成形似網(wǎng)狀或龜紋狀的銳角多邊形小塊，塊的尺寸小于50cm×50cm。其最初形態(tài)是一條或幾條平行的縱縫，隨著荷載重復(fù)作用次數(shù)的增加，平行縱縫間出現(xiàn)了橫向、斜向連接縫，形成多邊的，銳角的、形似網(wǎng)狀、龜裂狀的裂縫形式。具體原因有:①縱橫裂縫出現(xiàn)后，繼續(xù)擴(kuò)展，尤其是在北方地區(qū)，經(jīng)過(guò)冰凍水的侵入發(fā)展而成。②道路整體強(qiáng)度不夠。③施工管理不善，不按操作規(guī)程施工。④結(jié)構(gòu)不合理:瀝青砼面層直接鋪在塊石上，在車(chē)輪荷載反復(fù)作用下容易出現(xiàn)松動(dòng)，引起路面裂縫。⑤瀝青混合料質(zhì)量差。拌和時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，拌和溫度過(guò)高或者在儲(chǔ)料倉(cāng)中存儲(chǔ)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，瀝青本身老化，導(dǎo)致混合料抗變形能力降低而易產(chǎn)生的裂縫。⑥瀝青的性能差，尤其是低溫抗變形能力過(guò)低。⑦路面結(jié)構(gòu)中含有軟弱夾層，粒料層松動(dòng)，水穩(wěn)定性差，從而形成網(wǎng)狀裂縫。⑧瀝青層的厚度不足，水分侵入。⑨瀝青總體強(qiáng)度不足，在損壞初期形成網(wǎng)裂后裂縫逐步擴(kuò)展，縫間距變小。

1.2 縱向裂縫。與道路中線(xiàn)大致平行的長(zhǎng)直裂縫，有時(shí)伴有少量支縫。路基、基層沉降引起的縱縫，通常斷斷續(xù)續(xù)，綿延很長(zhǎng);施工搭接引起的縱縫。其形態(tài)特征是長(zhǎng)且直;而結(jié)構(gòu)承載力不足引起的縱縫多出現(xiàn)在路面邊緣，由于路基濕軟造成承載力不足，從而導(dǎo)致縱縫。縱向裂縫一般出現(xiàn)在管溝及施工接茬位置。瀝青砼路面縱向裂縫的開(kāi)在原因是多方面的，首先是凍脹及路基沉陷的造成的，究其根本是管道滲水和回填夯實(shí)不夠;其次是攤鋪時(shí)未按操作規(guī)程施工，達(dá)不到密實(shí)度，行車(chē)行形成縱向裂縫。

1.3 橫向裂縫。與道路中線(xiàn)近于垂直的裂縫，有時(shí)伴有少量支縫。橫向裂縫多由路基，基層裂縫的反射或由路面低溫收縮造成，最初多出現(xiàn)于路面兩側(cè)，逐漸發(fā)展形成貫通路幅的橫縫。瀝青砼路面的橫向裂縫除少數(shù)是由于凍脹產(chǎn)生的以外，多數(shù)是由于收縮產(chǎn)生的。

1.4 不規(guī)則裂縫。路面裂縫呈不規(guī)則形狀，塊的最長(zhǎng)邊長(zhǎng)小于100cm，不規(guī)則裂縫主要由面層材料的收縮和溫度的周期性變化所致。

1.5 裂縫的分析。

1.5.1 設(shè)計(jì)因素。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理或厚度不足，路面強(qiáng)度不能滿(mǎn)足行車(chē)要求或者對(duì)路面設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量年均增長(zhǎng)率估計(jì)偏小，致使路面強(qiáng)度日趨不足，滿(mǎn)足不了交通量迅速增長(zhǎng)和汽車(chē)載重明顯增大的需要。

1.5.2 施工因素。由于基層混合料的離析或碾壓不密實(shí)及機(jī)械組合不合理，造成基層上部1cm-2cm細(xì)粒上浮，形成強(qiáng)度較弱的薄層。在行車(chē)荷載作用下，易產(chǎn)生龜裂。另一方面由于施工控制不好，無(wú)機(jī)結(jié)合料沒(méi)有拌和均勻，在底部存有素土夾層，導(dǎo)致瀝青面層產(chǎn)生塊狀裂縫。

1.5.3 結(jié)構(gòu)因素。瀝青結(jié)合料的溫度穩(wěn)定性差，延性低，不適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件和行車(chē)作用，極易造成瀝青路面裂縫。

1.5.4 天氣因素。雨水等水的損害加劇了裂縫的產(chǎn)生。水分滲到路面空隙和裂縫中，在外力作用下，導(dǎo)致瀝青與集料之間粘結(jié)力降低并逐漸喪失粘結(jié)力。因?yàn)樗值牟粩嗲秩耄谄?chē)車(chē)輪動(dòng)態(tài)荷載的反復(fù)作用下，進(jìn)入路面空隙裂縫中的水分又不斷產(chǎn)生動(dòng)水壓力或真空負(fù)壓抽吸的反復(fù)循環(huán)，水分逐漸滲入到瀝青與集料的界面上。瀝青膜從面料表面脫落，瀝青混合料掉粒、松散，形成網(wǎng)狀裂縫并不斷擴(kuò)大。

2、瀝青路面裂縫的預(yù)防

施工質(zhì)量控制不嚴(yán)，早期破損問(wèn)題出現(xiàn)。所以瀝青路面施工必須按全面質(zhì)量管理的要求，建立健全有效的質(zhì)量保證體系，實(shí)行目標(biāo)管理，工序管理，明確責(zé)任，對(duì)施工壘過(guò)程每道工序的質(zhì)量要進(jìn)行嚴(yán)格的檢查、控制、評(píng)定，以保證其達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，具體要抓好以下幾個(gè)方面:

2.1 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)做好交通量調(diào)查和預(yù)測(cè)工作，使路面結(jié)構(gòu)組合與總體強(qiáng)度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)使用期限內(nèi)交通荷載要求。土基層必須選用水穩(wěn)定性良好的有粗粒料的石灰、水泥穩(wěn)定類(lèi)材料。瀝青面層各層應(yīng)滿(mǎn)足最小施工厚度的要求，保證上下層的良好連接，并從設(shè)計(jì)施工養(yǎng)護(hù)上采取措施，有效的排除雨后結(jié)構(gòu)層內(nèi)積水。原材料質(zhì)量和混合料質(zhì)量嚴(yán)格按要求進(jìn)行選定、拌制和施工。溝槽回填土應(yīng)分層填筑、壓實(shí)，壓實(shí)度需達(dá)到要求。如符合質(zhì)量要求的回填土來(lái)源或壓實(shí)有困難時(shí)，須作特殊處理。

2.2 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(yīng)密實(shí)、穩(wěn)定。鋪筑瀝青面層前。對(duì)下層需認(rèn)真檢查，請(qǐng)除雜物灰塵，處理好軟弱層及病害，保證下臥層穩(wěn)定，并在老路面?zhèn)缺谕克?.3kg/m-0.6kg/m。粘層瀝青。鋪筑的瀝青面層應(yīng)充分壓實(shí)。新老路面接縫宜用熱烙鐵燙密。

2.3 充分壓實(shí)路面橫向接縫。碾壓時(shí)，壓路機(jī)在已壓實(shí)的橫幅上橫向碾壓，鋼輪伸入新鋪層1.6cm左右，每壓一遍向新鋪層移動(dòng)15cm-20cm，直到壓路機(jī)全部在新鋪層為止，再改為縱向碾壓。對(duì)分段施工的基層，在碾壓時(shí)，應(yīng)預(yù)留3cm-5m混合料暫緩碾壓，待下段混合料攤鋪后一起碾壓，以利于銜接。對(duì)于分層碾壓的基層，上下層的接頭應(yīng)錯(cuò)開(kāi)3cm-5m，以減少出現(xiàn)裂縫。橋涵兩側(cè)填土充分壓實(shí)或進(jìn)行加固處理，沉降嚴(yán)重地段，事前應(yīng)進(jìn)行軟土地基處理和合理的路基施工組織。

2.4 合理組織施工，路面攤鋪?zhàn)鳂I(yè)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，減少冷接縫。采用壘路幅一次攤鋪，如分幅攤鋪時(shí)，采用兩個(gè)攤鋪機(jī)，前后間距15cm-20m同時(shí)攤鋪，避免前攤鋪幅混合料冷卻后才攤鋪相鄰半幅，確保熱接縫。

2.5 合理選配基層混合料的配比，嚴(yán)格控制粗細(xì)料數(shù)量，并及早鋪筑上面層或下封屢以利于減少干縮縫。基層混合料應(yīng)在接近最佳含水量的狀態(tài)下碾壓，要防止碾壓時(shí)含水量過(guò)大或過(guò)小，導(dǎo)致壓實(shí)度、強(qiáng)度不足。

3、結(jié) 語(yǔ)

基層裂縫的產(chǎn)生，一部分將反射到瀝青混凝土面層，，給路面帶來(lái)一定的質(zhì)量隱患，使路面耐久性降低。裂縫的產(chǎn)生重在預(yù)防，從路基、路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)和施工的各個(gè)環(huán)節(jié)都要重視。只要積極采取有效措施，規(guī)范管理，合理組織施工工序，杜絕不利因素的發(fā)生，裂縫問(wèn)題一定可以減少。