瀝青混凝土路面裂縫產(chǎn)生原因及防治措施

【摘 要】目前，瀝青混凝土的路面以其在國(guó)道和省道上絕大多數(shù)采用結(jié)構(gòu)形式，隨著公路交通量的不斷增加和大噸位運(yùn)輸車輛的與日俱增，瀝青混凝土路面的病害日漸嚴(yán)重，尤以路面裂縫最為突出，嚴(yán)重影響公路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量好路率指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。本文就瀝青混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，并有針對(duì)性地提出了預(yù)防與治理的措施。

【關(guān)鍵詞】路面；裂縫；原因；防治；措施

1 瀝青混凝土路面裂縫類型

一般來說，瀝青混凝土路面裂縫大體可分為兩種類型：第一種是荷載作用下的裂縫，即由于行車荷載作用下產(chǎn)生的裂縫。在車輛荷載作用下，半剛性基層底部產(chǎn)生拉應(yīng)力，如果拉應(yīng)力大于基層材料的抗拉強(qiáng)度，則基層底部很快開裂，直至影響到瀝青面層；第二種是非荷載型裂縫，以溫度裂縫為主的低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫，這種裂縫是由于施工工藝不當(dāng)或者使用了不符合設(shè)計(jì)要求的材料產(chǎn)生的裂縫。兩種類型的裂縫分別通過橫向裂縫、縱向裂縫、網(wǎng)裂和反射裂縫等形式表現(xiàn)出來。

2 裂縫產(chǎn)生的原因分析及預(yù)防措施

2.1 橫向裂縫的表現(xiàn)形式、產(chǎn)生的原因分析及預(yù)防裂縫產(chǎn)生所應(yīng)采取的措施

2.1.1 橫向裂縫的表現(xiàn)形式

橫向裂縫與路線中心線基本垂直，裂縫的寬度大小不一，裂縫的長(zhǎng)度也不盡相同，有的貫穿于整幅路面，有的路面局部開裂。

2.1.2 橫向裂縫產(chǎn)生的主要原因分析

（1）路面所使用的瀝青的質(zhì)量方面的原因：由于所使用的瀝青本身質(zhì)量沒有達(dá)到本地區(qū)施工施工氣候要求或者沒有達(dá)到相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，致使瀝青混凝土路面因受本地區(qū)氣候變化的影響，路面的溫度收縮應(yīng)力或溫度疲勞應(yīng)力大于瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度，產(chǎn)生橫向裂縫。

（2）施工接縫處理不當(dāng)方面的原因：在路面施工過程中，施工接縫沒有按照有關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行認(rèn)真的處理，先鋪路段與后鋪路段之間的接縫結(jié)合的不夠緊密，造成不同部位結(jié)合不良，從而產(chǎn)生橫向裂縫。

（3）基層施工方面的原因：水泥穩(wěn)定碎石的半剛性基層由于水泥劑量的不穩(wěn)定、壓實(shí)質(zhì)量沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求等綜合因素產(chǎn)生路面收縮裂縫，通過橫向裂縫形式表現(xiàn)出來。

（4）橋梁、涵洞等構(gòu)筑物的臺(tái)背回填方面的原因：橋梁、涵洞等構(gòu)筑物的回填部位沒有按照要求進(jìn)行施工，或基底處理的不得當(dāng)，或沒有進(jìn)行分層填筑，或壓實(shí)度沒有得到很好的控制，都會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致路面產(chǎn)生橫向裂縫。

2.1.3 對(duì)產(chǎn)生橫向裂縫的預(yù)防措施

（1）按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)要求，結(jié)合本地區(qū)氣候條件和道路等級(jí)選用符合要求的瀝青種類，以減少或消除瀝青面層的溫縮裂縫。施工中所采用的瀝青應(yīng)該到本地區(qū)相關(guān)試驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，證實(shí)其符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）合理組織施工。攤鋪?zhàn)鳂I(yè)盡可能連續(xù)，盡量避免冷接縫。如不能避免，冷接縫應(yīng)按照要求先將已壓實(shí)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(yù)熱軟化，清除敷貼料，向接縫壁涂刷0.3～0.6kg/m 的粘層瀝青，再攤鋪新的瀝青混合料。

（3）充分壓實(shí)橫向接縫。碾壓時(shí)，壓路機(jī)先在橫向接縫已壓實(shí)的路幅上，鋼輪伸入新攤鋪部位15cm左右，然后每壓一遍向新鋪層移動(dòng)15～20cm，直到壓路機(jī)完全進(jìn)入新攤鋪層，然后再轉(zhuǎn)入縱向碾壓。

（4）半剛性基層所用的水泥宜為質(zhì)量穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)，水泥劑量應(yīng)符合設(shè)計(jì)及施工要求，并且水泥與其他混合料要充分拌和，使之均勻。路用水泥應(yīng)該按照要求頻率到相關(guān)部門進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。

（5）橋涵回填部位應(yīng)選擇透水性及材質(zhì)良好的砂礫等材料，并按照要求填筑充分碾壓；沉降嚴(yán)重地段，應(yīng)先進(jìn)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。

2.2 縱向裂縫的表現(xiàn)形式、產(chǎn)生的原因分析及預(yù)防裂縫產(chǎn)生所應(yīng)采取的措施

2.2.1 縱向裂縫的表現(xiàn)形式

縱向裂縫的走向基本與路線走向平行，裂縫長(zhǎng)度和寬度不盡一致。

2.2.2 縱向裂縫產(chǎn)生的主要原因分析

（1）路基填筑使用了不合格材料，路基吸水膨脹引起路面開裂。

（2）縱向加寬沒有按照要求進(jìn)行施工，或者碾壓沒有達(dá)到要求，從而造成加寬部位沉降，產(chǎn)生縱向裂縫。

（3）路基邊坡坡度小于設(shè)計(jì)值，路基邊坡壓實(shí)度不足產(chǎn)生滑坡。

（4）邊溝過深，使實(shí)際填土高度加大從而產(chǎn)生滑坡，造成路面開裂。

（5）面層前后攤鋪相接處的冷接縫沒有按照相關(guān)要求進(jìn)行處理，結(jié)合不緊密而相互脫離，產(chǎn)生縱向裂縫。

2.2.3 對(duì)產(chǎn)生縱向裂縫的預(yù)防措施

（1）使用合格材料填筑路基或?qū)μ盍线M(jìn)行處理后再進(jìn)行填筑。

（2）舊路加寬或半填半挖路段，路基填筑應(yīng)先將邊坡松土清除，并按照填土厚度要求逐級(jí)進(jìn)行臺(tái)階處理并充分碾壓。

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

（4）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2臺(tái)攤鋪機(jī)前后緊跟攤鋪，盡可能避免前幅混合料已冷卻再進(jìn)行后半幅攤鋪，確保混合料熱接；分幅攤鋪時(shí)，上、下面層施工縫應(yīng)錯(cuò)開。

2.3 網(wǎng)狀裂縫的表現(xiàn)形式、產(chǎn)生的原因分析及預(yù)防裂縫產(chǎn)生所應(yīng)采取的措施

2.3.1 網(wǎng)狀裂縫的表現(xiàn)形式

網(wǎng)狀裂縫縱橫交錯(cuò)，縫寬在lmm以上，縫間距離在40mm以下，裂縫面積在lm 以上。

2.3.2 網(wǎng)狀裂縫產(chǎn)生的主要原因分析

（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)過冰凍水的侵入發(fā)展而成。

（2）瀝青混合料質(zhì)量差，拌和時(shí)間過長(zhǎng)，拌和溫度過高或者在儲(chǔ)料倉(cāng)中存儲(chǔ)時(shí)間過長(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。

（3）瀝青的性能差，尤其是低溫抗變形能力過低。

（4）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。

（5）瀝青層的厚度不足，水分侵入。導(dǎo)致層間結(jié)合較差，加速了網(wǎng)狀裂縫的形成。

（6）瀝青總體強(qiáng)度不足，在損壞初期形成網(wǎng)裂，151后裂縫逐步擴(kuò)展，縫間距變小。

2.3.3 對(duì)產(chǎn)生網(wǎng)狀裂縫的預(yù)防措施

（1）采用低溫變形能力高的優(yōu)質(zhì)瀝青，并按照要求控制好瀝青混合料的拌和質(zhì)量。

（2）瀝青面層攤鋪前，認(rèn)真檢查下承層的施工質(zhì)量，及時(shí)清除泥灰等雜物，處理好軟弱層，保證下承層穩(wěn)定，并噴灑0．7—1．1l／m 的透層油，必要時(shí)可以按照要求灑石屑或砂，保證層間結(jié)合。

（3）瀝青各層要滿足最小施工厚度的要求，保證上下之間有良好的連接，并從設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)上采取相應(yīng)的措施及時(shí)排除雨后結(jié)構(gòu)層內(nèi)的積水。

（4）路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該做好交通量調(diào)查和預(yù)測(cè)工作，使路面結(jié)構(gòu)組合和路面總體強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通荷載的要求。有條件的可以采用瀝青碎石柔性基層，以緩解網(wǎng)狀裂縫程度。

2.4 反射裂縫的表現(xiàn)形式、產(chǎn)生的原因分析及預(yù)防裂縫產(chǎn)生所應(yīng)采取的措施

2.4.1 反射裂縫的表現(xiàn)形式

基層產(chǎn)生裂縫以后，在溫度和行車荷載的作用下，裂縫逐漸反射到瀝青混凝土面層，路面的裂縫形式與基層裂縫形式基本一致。對(duì)于半剛性基層以橫向裂縫居多，對(duì)于柔性路面上加蓋的瀝青結(jié)構(gòu)層，裂縫形式不一，主要取決下承層。

2.4.2 反射裂縫產(chǎn)生的主要原因分析

（1）在已經(jīng)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(chǎn)生干縮和干縮應(yīng)力，從而產(chǎn)生開裂，反射到瀝青面層。

2.4.3 對(duì)產(chǎn)生反射裂縫的預(yù)防措施

（1）在舊有路面上加鋪瀝青面層，最好先銑除原有路面后再進(jìn)行加鋪；或者鋪設(shè)土工布或土工格柵，以減少反射裂縫。

（2）適當(dāng)控制基層材料中粉料的含量及塑性指數(shù)，小于0．075mm的顆粒含量不應(yīng)超過5％。

（3）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(qiáng)度；同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)已完基層的養(yǎng)生，要盡早鋪筑上層，或進(jìn)行封層，以減少干縮縫。

3 裂縫的處理措施

瀝青路面裂縫產(chǎn)生后，應(yīng)及時(shí)予以處理，防止水等有害物質(zhì)侵入，影響道路使用壽命。對(duì)于細(xì)裂縫(2～5mm)可用乳化瀝青進(jìn)行灌縫處理；對(duì)于大于5mm的粗裂縫，可用改性瀝青(如SBS改性瀝青)進(jìn)行灌縫處理；灌縫前，必須清除縫內(nèi)、縫邊碎料、垃圾等，并保證縫內(nèi)干燥；灌縫后，表面應(yīng)灑布粗砂或3～ 5mm的石屑。