淺談瀝青路面裂縫產(chǎn)生原因及防治措施

任亞鵬， 陳亞東

長安大學(xué)公路學(xué)院（710064）

0 引言

瀝青路面初期產(chǎn)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(tài)下的路面病害日趨嚴(yán)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(chǎn)生沉陷、翻漿等路面病害，嚴(yán)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(qiáng)瀝青路面的預(yù)防養(yǎng)護(hù)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(wǎng)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(chǎn)生的原因

2.1 設(shè)計(jì)原因

路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理或厚度不足路面強(qiáng)度無法滿足行車要求或者對路面設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量年均增長率估計(jì)偏小,致使路面強(qiáng)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(chǎn)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(xì),結(jié)合料過少，使瀝青混合料粘結(jié)力低，或?yàn)r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(chǎn)生收縮縫或干縮裂縫，這種裂縫在路面重復(fù)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(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足,路基局部下沉路面掰裂。2）瀝青混合料攤鋪時(shí)間過長,其表面溫度低,內(nèi)部較熱,用重型壓路機(jī)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(shí)及機(jī)械組合不合理,造成基層上部細(xì)粒料上浮,形成強(qiáng)度較弱的薄層,在行車荷載作用下,易產(chǎn)生龜狀裂縫。4）半剛性基層養(yǎng)生結(jié)束后,如果不及時(shí)灑鋪封層或透層油,隨著時(shí)間的增長產(chǎn)生干縮裂縫。5）施工接縫處理不當(dāng)，碾壓方式不正確，壓力機(jī)加速或減速過猛,易產(chǎn)生橫向裂縫。

2.5 超載因素

超載車輛引起累計(jì)軸次的增大,從而引起設(shè)計(jì)彎沉值減小。超載造成正常設(shè)計(jì)的路面基層或底基層抗拉強(qiáng)度不足,使其提前在層底產(chǎn)生拉裂。車輛在上下坡、剎車時(shí)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(qū)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性

路基是路面的基礎(chǔ)，必須采取有效措施處理好影響路基工作區(qū)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，最大限度地減小路基完工后的沉降量。

1）路基工作區(qū)的強(qiáng)度主要是在填筑過程中形成的。必須嚴(yán)格控制路基的填筑工藝，確保路基強(qiáng)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(zhì)土和有機(jī)土不能用于填筑路基。2）壓實(shí)度是反映路基強(qiáng)度的重要指標(biāo),也是提高路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的最經(jīng)濟(jì)、最有效的技術(shù)措施,施工中必須嚴(yán)格檢測控制,使其達(dá)到規(guī)定值。3）降低地下水位是提高路基強(qiáng)度的重要措施。路面底以下80 cm路床是路基的關(guān)鍵部位，它直接承受和吸收路面的擴(kuò)散應(yīng)力，要有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)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(shù)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(shù)低的骨料。2）選用松弛性能好的優(yōu)質(zhì)瀝青做面層,保證瀝青的針入度、延度等指標(biāo)；在缺少優(yōu)質(zhì)瀝青的情況下,應(yīng)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(wěn)定性能。3）瀝青混合料的集料應(yīng)選用表面粗糙、石質(zhì)堅(jiān)硬、耐磨性強(qiáng)、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(shí)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(jìn)一步提高表面層的抗溫度裂縫能力。

3.3 設(shè)置應(yīng)力吸收層

1）在基層與面層之間鋪橡膠瀝青中間層、預(yù)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(yīng)力吸收層。2）采用應(yīng)力吸收薄膜,對減緩反射裂縫的產(chǎn)生與擴(kuò)展有明顯的效果，可使裂縫處相對位移產(chǎn)生的應(yīng)力傳到面層時(shí)大為減少,明顯降低應(yīng)力強(qiáng)度因子。3）橡膠瀝青吸收膜,是使用廢橡膠磨細(xì)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(shí)控制裂縫發(fā)生

1）在施工方面,控制半剛性基層碾壓時(shí)的含水量為最佳含水量的0.9倍,壓實(shí)度達(dá)到規(guī)范要求,碾壓完成后要及時(shí)保濕養(yǎng)護(hù),防止基層干曬。2）制備瀝青混合料時(shí)控制好加熱時(shí)間和加熱溫度,不使瀝青老化。加強(qiáng)碾壓,使瀝青混合料達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)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(chǎn)生反射裂縫或?qū)?yīng)裂縫，應(yīng)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(chǎn)生裂縫,應(yīng)盡早對其進(jìn)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(yīng)采取如下措施：1）一經(jīng)發(fā)現(xiàn)裂縫后應(yīng)立即修補(bǔ)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(yīng)掌握好處治時(shí)間,對于不管是何種原因引起的裂縫，其處治時(shí)間宜為每年的3～4月份,即春季處治最佳。3）對于龜裂和網(wǎng)裂并伴有嚴(yán)重沉陷,進(jìn)行單純的灌縫已沒有任何意義,應(yīng)盡快進(jìn)行挖補(bǔ),以防雨水下滲形成大面積的翻漿；對于較輕微的龜裂和網(wǎng)狀裂縫,應(yīng)盡快進(jìn)行封縫,然后應(yīng)加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù),注意觀測,隨其破壞程度的發(fā)展,應(yīng)最終采用挖補(bǔ)的方法,徹底處治。4）碾壓中出現(xiàn)微裂縫,可在終碾前,用輪胎碾進(jìn)行復(fù)壓,消除裂縫。

4 結(jié)語

瀝青路面裂縫的形式有多種，路面產(chǎn)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(yù)防為主的思想,嚴(yán)格把住施工各個(gè)環(huán)節(jié)。在施工過程中,應(yīng)加強(qiáng)對路基、基層以及面層施工等各環(huán)節(jié)的質(zhì)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(nèi),確保瀝青路面的使用壽命。

[1]鄧學(xué)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(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].

[3]JTJF40-2004,公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].