淺談瀝青路面裂縫產生原因及防治措施

任亞鵬， 陳亞東

長安大學公路學院（710064）

0 引言

瀝青路面初期產生的裂縫對路面的使用性能常無明顯影響,但隨著表面雨水或雪水的侵入，在行車荷載作用下，使處于裂縫狀態下的路面病害日趨嚴重，特別是裂縫附近土基的含水量加大，甚至飽和，在大量行車荷載作用下，產生沉陷、翻漿等路面病害，嚴重影響瀝青路面的使用性能，因此為了保持道路的使用功能，必須加強瀝青路面的預防養護及瀝青路面早期裂縫的防治。

1 常見裂縫類型

裂縫是瀝青路面主要的病害之一，裂縫的形式按形狀分：橫向裂縫、縱向裂縫、龜狀裂縫和網狀裂縫；按有無荷載可分：荷載裂縫和非荷載裂縫；按路面有無沉陷分為：沉陷性、疲勞性裂縫和非沉陷性早期裂縫。

2 裂縫產生的原因

2.1 設計原因

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。

2.2 材料因素

瀝青混合料中集料級配不佳,石料偏少，材料過細,結合料過少，使瀝青混合料粘結力低，或瀝青原材料低溫延性差，造成路面早期裂縫。

2.3 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。

2.4 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）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。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）半剛性基層養生結束后,如果不及時灑鋪封層或透層油,隨著時間的增長產生干縮裂縫。5）施工接縫處理不當，碾壓方式不正確，壓力機加速或減速過猛,易產生橫向裂縫。

2.5 超載因素

超載車輛引起累計軸次的增大,從而引起設計彎沉值減小。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。車輛在上下坡、剎車時因超載慣性增大，造成路面剪切破壞。

3 裂縫的防治措施

3.1 提高路基工作區的強度和穩定性

路基是路面的基礎，必須采取有效措施處理好影響路基工作區的穩定性和強度的關鍵環節，最大限度地減小路基完工后的沉降量。

1）路基工作區的強度主要是在填筑過程中形成的。必須嚴格控制路基的填筑工藝，確保路基強度。填筑材料首選石、礫、砂類土,其次選用含礫、砂低液限黏土,再次選用低液限黏土。粉質土和有機土不能用于填筑路基。2）壓實度是反映路基強度的重要指標,也是提高路基強度和穩定性的最經濟、最有效的技術措施,施工中必須嚴格檢測控制,使其達到規定值。3）降低地下水位是提高路基強度的重要措施。路面底以下80 cm路床是路基的關鍵部位，它直接承受和吸收路面的擴散應力，要有足夠的強度和穩定性。

3.2 選擇防裂性能好的材料

1）選用抗沖刷能力好,干縮、溫縮系數小、抗拉能力高的半剛性材料作基層，最好使用溫度膨脹系數低的骨料。2）選用松弛性能好的優質瀝青做面層,保證瀝青的針入度、延度等指標；在缺少優質瀝青的情況下,應采用某些添加劑或聚合物,以提高瀝青的低溫抗裂性能及高溫穩定性能。3）瀝青混合料的集料應選用表面粗糙、石質堅硬、耐磨性強、嵌擠作用好、與瀝青粘附性好的材料。4）在條件允許的情況下,可以采用間斷級配、大空隙、密實型的瀝青瑪蹄脂碎石(SMA)混合料或采用改性瀝青。5）采用橡膠瀝青或聚合物改性瀝青在瀝青混凝土表面作封層，可進一步提高表面層的抗溫度裂縫能力。

3.3 設置應力吸收層

1）在基層與面層之間鋪橡膠瀝青中間層、預制織物膜帶條、土工織物或土工格柵中間層、低粘度瀝青混凝土層等均勻應力吸收層。2）采用應力吸收薄膜,對減緩反射裂縫的產生與擴展有明顯的效果，可使裂縫處相對位移產生的應力傳到面層時大為減少,明顯降低應力強度因子。3）橡膠瀝青吸收膜,是使用廢橡膠磨細的粉與熱瀝青攪拌后,施于面層中間,形成一薄膜或與砂石成一薄層。

3.4 施工時控制裂縫發生

1）在施工方面,控制半剛性基層碾壓時的含水量為最佳含水量的0.9倍,壓實度達到規范要求,碾壓完成后要及時保濕養護,防止基層干曬。2）制備瀝青混合料時控制好加熱時間和加熱溫度,不使瀝青老化。加強碾壓,使瀝青混合料達到規定的壓實度,也可減少反射裂縫。3）為了減少瀝青面層由于半剛性基層的收縮裂縫而產生反射裂縫或對應裂縫，應盡可能采取有效措施來減少半剛性基層本身的收縮裂縫。

3.5 完工后的防治措施

瀝青路面一旦產生裂縫,應盡早對其進行封閉,可以減少甚至消除雨水下滲至基層。在裂縫的處理上應采取如下措施：1）一經發現裂縫后應立即修補以免水通過縫滲透到基層,造成基層破壞而影響面層。處治裂縫一般采用乳化瀝青灌縫的方法。2）裂縫的處理應掌握好處治時間,對于不管是何種原因引起的裂縫，其處治時間宜為每年的3～4月份,即春季處治最佳。3）對于龜裂和網裂并伴有嚴重沉陷,進行單純的灌縫已沒有任何意義,應盡快進行挖補,以防雨水下滲形成大面積的翻漿；對于較輕微的龜裂和網狀裂縫,應盡快進行封縫,然后應加強早期養護,注意觀測,隨其破壞程度的發展,應最終采用挖補的方法,徹底處治。4）碾壓中出現微裂縫,可在終碾前,用輪胎碾進行復壓,消除裂縫。

4 結語

瀝青路面裂縫的形式有多種，路面產生裂縫的原因也各不相同，在材料選擇方面必須確保材料合格，在施工中必須牢固樹立預防為主的思想,嚴格把住施工各個環節。在施工過程中,應加強對路基、基層以及面層施工等各環節的質量管理,把影響面層裂縫的各種因素都減少到最小，將裂縫控制在允許的范圍之內,確保瀝青路面的使用壽命。

[1]鄧學鈞.路基路面工程(第2版)[M].人民交通出版社,2005,8.

[2]JTJ073.2-2001,公路瀝青混凝土路面養護技術規范[S].

[3]JTJF40-2004,公路瀝青路面施工技術規范[S].