市政道路瀝青路面裂縫與預防

馬玉翠 裴新輝

摘要：本文對市政道路瀝青混凝土路面裂縫的主要形式、表現和產生原因進行分析，并就如何減少瀝青路面裂縫提出了防治措施。

關鍵詞：市政道路瀝青路面裂縫原因 防治措施

隨著市政道路的迅速發(fā)展，近年來，我國市政道路的建設大多采用半剛性基層瀝青路面。與其他類型路面相比，瀝青路面具有表面平整、無接縫、振動小、噪音低、行車平穩(wěn)舒適，養(yǎng)護維修簡便等優(yōu)點。因此瀝青路面較水泥混凝土路面更適用于市政道路。但瀝青路面也存在著抗彎拉強度底、面層的溫度穩(wěn)定性較差等缺點。瀝青路面在鋪筑使用后會產生各種各樣裂縫，由于路表水的浸入，裂縫兩側的路面結構層和土路基的含水量增大，致使路基和路面強度降低。隨著交通量迅速增加，特別是大噸位車輛行車荷載的作用，路基、路面承受不了超載車輛荷載的作用，加快路面的裂縫產生，大大縮短瀝青路面的使用壽命。因此，對瀝青混凝土路面產生裂縫的預防與處理，是保證行車質量，延長道路使用周期的關鍵。

一、裂縫主要形式及表現

一般來說，瀝青混凝土路面裂縫大體分為兩種類型：一種是荷載型裂縫，即主要由于行車荷載作用下產生的裂縫。在車輛荷裁作用下，半剛性基層底部產生拉應力，如果拉應力大于基層材料的抗拉強度，則基層底部很快開裂，直至影響到瀝青面層；另一種是非荷載型裂縫，以溫度裂縫為主的低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫；由于施工工藝不當或用了不合格材料產生的裂縫。兩種類型的裂縫分別通過橫向裂縫、縱向裂縫、網裂和反射裂縫等形式表現出來。

橫向裂縫現象為：裂縫與路中心線基本垂直，縫寬不一，縫長有的貫穿整個路幅，有的貫穿部分路幅，裂縫彎彎曲曲、有枝有叉。橫向裂縫中的唧漿導致裂縫兩側凹陷，橋頭跳車處的路面橫向裂縫，在路面積水的作用下加速跳車發(fā)展的速度，同時會對路基造成沖刷。

縱向裂縫現象為：裂縫走向基本與行車方向平行，裂縫長度和寬度不一。一般都發(fā)生在高填方的路基上。縱向裂縫容易形成沿行車方向呈臺階狀，影響行車舒適性。

二、瀝青路面裂縫形成的原因

1、設計原因

(1)路面結構設計不合理或厚度不足，路面強度無法滿足行車要求或者對路面設計年限內交通量年均增長率估計偏小，致使路面強度不足，滿足不了交通量的迅速增長和汽車載重明顯增大的需要，以至瀝青路面產生裂縫。

(2)地下管道設計深度不夠，導致基層壓實不平引起瀝青路面的橫向裂縫。

2、材料因素

(1)瀝青混合材料過細，其結合料過少（即油石比過低）；炒制過火。

(2)瀝青混合料中集料級配不佳，石料偏少。

(3)瀝青材料配合比不正確。

(4)瀝青原材料低溫延性差或瀝青混合料粘結力低，造成路面早期裂縫。

3、氣候因素

冬季氣溫下降，瀝青面層或半剛性基層低溫收縮易產生收縮縫或干縮裂縫，這種裂縫在路面重復荷載作用使瀝青路面表面形成橫向反射裂縫。

(1)在已經開裂的舊瀝青、舊水泥路面上加鋪瀝青面層，由于溫度的變化（降低），老路面的裂縫繼續(xù)拉開，從而使新鋪層在舊裂縫處斷開。

(2)由半剛性基層溫縮開裂引起的反射裂縫。

(3)新鋪半剛性基層隨著混合料中水分的減少產生干縮和干縮應力，從而產生開裂，反射到瀝青面層。

4、施工因素

(1)路基或基層結構強度不足，路基局部下沉路面掰裂。

(2)半剛性基層在鋪建時隨著混合料水分的減少產生干縮應力，形成千縮裂縫。

(3)基層混合料的離析或碾壓不密實及機械組合不合理，造成基層上部細粒料上浮，形成強度較弱的薄層，在行車荷載作用下，易產生龜狀裂縫。

(4)半剛性基層養(yǎng)生不當直接影響干縮裂縫的產生。

(5)半剛性基層養(yǎng)生結束后，如果不及時灑鋪封層或透層油，隨著暴曬時間的增長產生干縮裂縫。

(6)施工填土未壓實，路基產生不均勻沉陷，接縫處壓實未達到要求，在行車作用下形成縱向裂縫。

(7)瀝青混合料攤鋪時間過長，其表面溫度低，內部較熱，用重型壓路機碾壓易引起路面表層切斷。

(8)施工接縫處理不當、碾壓方式不正確易產生橫向裂縫。

(9)壓力機加速或減速過猛，尤其是轉向時過猛易產生路面橫紋。

(10)瀝青混合料分幅碾壓力或縱向接茬時，由于接茬處理不當造成接茬開裂。

5、超載因素

隨著我國經濟的迅速發(fā)展，城市道路上的貨車增長非常快，某些部門從自身利益出發(fā)，超載嚴重，甚至達到了令人無法想象的程度。超載嚴重是造成裂縫產生的主要原因之一。這是因為：

(1)由于超載車輛引起累計軸次的增大，從而引起設計彎沉值減小。

(2)由于超載造成正常設計的路面基層或底基層抗拉強度不足，使其提前在層底產生拉裂。

(3)由于超載，加之車輛的振動沖擊作用，可將路面壓壞，即一次性破壞作用。

(4)由于超載，車輛在上下坡、剎車時將加速瀝青路面層的剪切破壞。

三、瀝青路面裂縫預防措施

1、設計措施

(1)在設計中，充分估計和預測遠景交通量，適當考慮超載車輛的比例，適當提高路面結構層的標準。在設計半剛性路面結構時，優(yōu)先選用抗壓性能好，于縮系數和溫縮系數小及抗拉強度高的半剛性材料做基層。

(2)加強瀝青路面防水設計

(3)設計地下管線的埋深不能高于路面以下30cm．

2、材料措施

(1)選擇合適的道路材料和面層材料，進行合理的結構組織設計，確定瀝青路面厚度。

(2)在瀝青混合料中添加石棉或木質纖維料或采用較厚的瀝青面層減少或延緩由半剛性基層產生的反射裂縫。

(3)面層瀝青盡量選擇低稠度、高延度、低含臘量的優(yōu)質瀝青，在滿足穩(wěn)定度要求的前提下，選擇針入度較大的瀝青，必要時可選用改性瀝青。

3、施工措施

(1)路基填土中不得含有淤泥、腐殖土及有機物等，壓實度達到規(guī)定值。舊路加寬或半填半挖路段，路基填筑應先將邊坡松土清除，并按照填土厚度要求逐級進行臺階處理并充分碾壓。

(2)路基施工分層填筑，邊坡充分壓實，采用重型壓實標準；正確放坡，高填方路段放緩邊坡，減少邊溝深度。

(3)橋涵回填部位應選擇透水性及材質良好的砂礫等材料，并按照要求填筑充分碾壓；沉降嚴重地段，應先進行軟土基處理，并合理組織施工，以減少回填部位的不均勻沉降。

(4)基層施工盡可能使混合料在接近最佳含水量狀態(tài)下碾壓，并且碾壓充分，保證基層強度；同時要加強對已完基層的養(yǎng)生，要盡早鋪筑上層，或進行封層，以減少干縮縫。

(5)保證基層頂面粗糙度。改善基層材料級配，增加粗骨料，提高大中粒徑集料含量；控制最佳含水量，改進碾壓方法，避免過振過濕，不能使基層頂面形成灰漿硬殼，不能用細料進行壓實后找平。

(6)嚴把瀝青混合料質量關，使瀝青混合料級配最佳，礦料拌合粗細均勻一致，嚴格按配合比控制油石比。

(7)合理灑布透層油、粘層油。在進行各層鋪筑前，必須保持頂面清潔。根據近年來的施工經驗，透層油應以慢裂型乳化瀝青為宜。用瀝青灑布車噴灑時，應保持穩(wěn)定的車速和噴灑量，不能流淌和形成油膜，更不能有空白，并立即撒布2立方米/1000平方米的石屑或粗砂，用8T鋼筒式壓路機穩(wěn)壓一遍，將多余的浮料掃走。

(8)提高面層攤鋪質量。在攤鋪混合料時，運距不能過遠，攤鋪溫度應控制在130℃、500℃為宜，攤鋪厚度均勻，壓實設備數量應配套，速度控制在2m/min左右，碾壓遍數不能太少，以免混合料孔隙過大；一般不能進行補料，尤其是下面層；基層雨后潮濕未干，不得攤鋪，更不得冒雨攤鋪；縱向、橫向接縫應緊密、平順，各幅之間重疊的混合料應用人工鏟走。

(9)合理組織施工。面層施工盡可能采用全幅攤鋪，如果不具備全幅攤鋪條件，可在攤鋪機前后緊跟攤鋪，盡可能避免前幅混合料已冷卻再進行后半幅攤鋪，確保混合料熱接；分幅攤鋪時，上、下面層施工縫應該至少錯開。盡量避免冷接縫，如不能避免，冷接縫應按照要求先將已壓實的攤鋪帶邊緣切割整齊，清除浮料，用新的熱混合料敷貼到接縫部位，使冷料部位預熱軟化，清除敷貼料，向接縫壁涂刷一層粘性瀝青，再攤鋪新的瀝青混合料。

四、裂縫的處理措施

瀝青路面裂縫產生后，應及時予以處理，防止水等有害物質侵入，影響道路使用壽命。對于細裂縫(2~ Smm)可用乳化瀝青進行灌縫處理；對于大于5mm的粗裂縫，可用改性瀝青（如SBS改性瀝青）進行灌縫處理；灌縫前，必須清除縫內、縫邊碎料、垃圾等，并保證縫內干燥；灌縫后，表面應灑布粗砂或3—5mm的石屑。

五、結束語

由此可見，瀝青混凝土路面各種裂縫的產生很大程度上是設計、施工和養(yǎng)護管理不規(guī)范造成的，只要積極采取有效措施，規(guī)范管理，有針對性采取一系列預防和改善措施，杜絕不利因素的發(fā)生，裂縫問題一定可以減少。