城市瀝青路面早期典型病害的成因及預(yù)防措施

崔存勇

(陽泉市市政管理局，山西陽泉 045000)

機(jī)動車輛增加、道路狹窄、交通擁堵是當(dāng)下大中城市急需解決的問題，對于我們這依河而建的山城來講，道路建設(shè)三橫七縱，是新城的戰(zhàn)略，舊路的改擴(kuò)建，維護(hù)大修仍是當(dāng)前的權(quán)宜之舉。對城市瀝青混凝土道路早期病害的研究，預(yù)防處置，盡量延長道路的使用壽命，降低維修頻次，縮短大修工期，提高投資效益，緩解城市交通壓力仍將是我們城市道路建設(shè)努力挖潛的方向。

1 典型病害分類

瀝青混凝土路面早期典型病害總體上分結(jié)構(gòu)性病害和功能性病害兩大類。結(jié)構(gòu)性病害是路面結(jié)構(gòu)的整體或某一個、幾個組成部分出現(xiàn)了病害，嚴(yán)重的可使道路失去使用功能，主要以各種結(jié)構(gòu)裂縫形式表現(xiàn)出來，如:裂縫、車轍等。功能性病害是導(dǎo)致路面功能衰減的病害，其主要表現(xiàn)為路面服務(wù)能力下降，平整度和抗滑性能降低，如:泛油、光面、推移，結(jié)構(gòu)性病害和功能性病害不一定同時發(fā)生，但都是逐漸累加起來的。隨著近年來改性瀝青混凝土道路的推廣應(yīng)用，壅包、泛油、光面、波浪、推移等瀝青面層功能性病害已大幅減少，因城市道路載重交通量少，車轍病害已出現(xiàn)甚少，本市為山城，路面坡度相對較大，雨水排泄較快，瀝青面層集水較少不容易形成動力水壓，大面積水損害相對較少，裂縫水的滲入破壞較普遍，因此各種裂縫的出現(xiàn)成為了當(dāng)下瀝青混凝土路面最典型最主要的質(zhì)量病害。

2 典型病害的成因

瀝青路面裂縫按表現(xiàn)形狀分為橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂、不規(guī)則裂縫。城市中瀝青混凝土道路出現(xiàn)最普遍、最常見的裂縫為縱向裂縫和橫向裂縫，它是許多瀝青路面質(zhì)量問題的起因，會逐步發(fā)展為更嚴(yán)重的破壞性病害，故為瀝青混凝土路面最有代表性的典型質(zhì)量病害。

2.1 縱向裂縫

縱向裂縫的產(chǎn)生主要是地基填土的橫向密實(shí)度不均勻所致。市政工程地下管線縱橫交錯，管溝深淺不一，回填土質(zhì)不均，壓實(shí)要求不同，加上滲水的存在，出現(xiàn)沉降不均現(xiàn)象，表現(xiàn)為縱向裂縫。基層、面層施工時，縱向接槎未能按規(guī)定處理，上下施工縫面錯縫間距未按規(guī)定要求實(shí)施將會產(chǎn)生縱向施工裂縫。道路擴(kuò)寬新舊分界處，錯臺寬度未按規(guī)范要求設(shè)置，顯現(xiàn)為路面縱向開裂。另管溝后開挖的拉鏈工程更是人為增設(shè)的縱向裂縫。總的來講，施工中產(chǎn)生的裂縫，有工藝程序不可避免的，也有人為因素造成的。

2.2 橫向裂縫

長期以來，我市瀝青混凝土路面，結(jié)構(gòu)形式非常單一，清一色采用了半剛性的水泥穩(wěn)定碎石粒料基層。瀝青路面結(jié)構(gòu)，隨著城市建設(shè)的發(fā)展，雖然在材料厚度、層數(shù)上有一定調(diào)整，但整體結(jié)構(gòu)沒變，缺少專題研究、設(shè)計(jì)、創(chuàng)新。由于水泥穩(wěn)定碎石基層自身的溫縮和干縮特性，半剛性基層瀝青混凝土路面的橫向裂縫普遍存在，且數(shù)量最多，為典型的結(jié)構(gòu)裂縫。道路施工，水泥穩(wěn)定碎石基層鋪筑完成后，不到必要養(yǎng)護(hù)齡期，即被瀝青混凝土面層覆蓋，短時間內(nèi)基層出現(xiàn)的細(xì)微裂縫不會影響面層部分，但在其強(qiáng)度形成過程以及營運(yùn)期間會產(chǎn)生干縮裂縫，即在路面交通荷載重度作用下，半剛性基層的干縮裂縫處瀝青混合料產(chǎn)生疲勞破壞。由于基層受溫度變化影響，特別是冬季氣候大幅下降，瀝青路面中產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力或拉應(yīng)力，一旦超過瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度或極限拉應(yīng)變，瀝青面層就會開裂。這種裂縫一般是橫向貫通的，平均間距在5 m～6 m。路面裂縫的出現(xiàn)提供了雨水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)的內(nèi)部通道。降雨后，雨水沿路拱縱坡向平石處匯集，必然造成裂縫內(nèi)積水，由于路面上下基層開裂并不完全對應(yīng)，則一部分水繼續(xù)沿裂縫下滲而一部分水在層間橫向滲流積聚。雨水進(jìn)入道路結(jié)構(gòu)內(nèi)部的直接結(jié)果是水穩(wěn)性較差的結(jié)構(gòu)層軟化，導(dǎo)致路面承載能力下降，在行車荷載連續(xù)沖擊作用下，形成唧漿，產(chǎn)生以縫為中心的下陷變形，橫向裂縫向縱向發(fā)展產(chǎn)生新的裂縫、碎裂、龜裂至坑槽。

2.3 其他原因

市政工程多為指令性工程，政府行為明顯，干預(yù)力度大，工期不合理，工程施工不規(guī)范，施工質(zhì)量難以保證，這些人為因素為瀝青路面的正常使用留下了質(zhì)量隱患。城市道路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范相對較少，多利用公路規(guī)范，路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)未考慮城市道路的特點(diǎn)，這也是城市瀝青混凝土路面早期破壞的重要原因。

3 預(yù)防措施

3.1 施工保證

根據(jù)典型的結(jié)構(gòu)性裂縫成因，在路基施工過程中，特別是路基拓寬地段，橋梁、通道銜接處，應(yīng)嚴(yán)格控制回填土質(zhì)量、厚度，保證達(dá)到設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)度。分幅攤鋪水泥穩(wěn)定碎石基層時，縱橫施工縫要按要求錯縫，特別注意接縫形式，要求嚴(yán)格按規(guī)范執(zhí)行，確保接縫處連接壓實(shí)質(zhì)量。面層分幅攤鋪盡量采用熱接縫，不能采用熱接縫時，應(yīng)將已鋪設(shè)的縱縫切鑿齊整、清掃干凈，涂粘層瀝青后重疊5 cm～10 cm攤鋪，將攤鋪好的半幅上的混合料鏟除后碾壓。基層應(yīng)及時養(yǎng)護(hù)，接槎要處理良好，保證壓實(shí)度，促進(jìn)整體強(qiáng)度的提高，合理組織、精細(xì)管理，加強(qiáng)質(zhì)量意識，減少人為影響，是防止瀝青路面裂縫出現(xiàn)的有效措施。

3.2 輔助工法

目前，采用水泥穩(wěn)定碎石粒料基層的瀝青混凝土路面的開裂病害無法消除，在保證施工質(zhì)量前提下，只能采用輔助工法加以抑制:1)在基層施工中，應(yīng)注意保濕養(yǎng)生，達(dá)到養(yǎng)護(hù)齡期并及時做封層處理，防止基層初期破壞和干縮裂縫產(chǎn)生。2)在基層接縫或新舊接槎極易產(chǎn)生裂縫處，預(yù)先鋪設(shè)土工織物或高強(qiáng)度玻纖土工格珊材料，對反射裂縫進(jìn)行有效抑制。3)在基層采取切割橫縫(縫深大于基層厚度一半)的方式，以鋪設(shè)土工織物的辦法防止不規(guī)則裂縫的產(chǎn)生而導(dǎo)致的反射裂縫的產(chǎn)生。4)水泥穩(wěn)定碎石粒料基層，基層采用水泥摻量下限，底基層水泥摻量取高值的配比設(shè)計(jì)也是有效防裂的方法。5)設(shè)計(jì)水泥穩(wěn)定碎石粒料配合比時，在保證其強(qiáng)度穩(wěn)定性的情況下，添加粉煤灰，減少水泥用量，以減少水泥基層溫干縮裂縫。

以上措施方法均已在我市道路工程中具體應(yīng)用，取得了一定的效果，并逐步總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，完善減少瀝青路面裂縫產(chǎn)生的工法，達(dá)到延長道路使用壽命的目的。

3.3 發(fā)展方向

瀝青路面應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)路面新結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)工作，推廣防裂縫、保質(zhì)量的結(jié)構(gòu)新形式。

1)將瀝青混合料層加厚，延遲下層裂縫向上反射的同時，采用瀝青穩(wěn)定基層，避免半剛性基層的收縮裂縫。

2)半剛性基層上不直接鋪筑瀝青面層，增設(shè)吸收裂縫應(yīng)力的過渡層。

3)半剛性結(jié)構(gòu)層的深層設(shè)置，從而放松道路對強(qiáng)度、剛度要求，進(jìn)而降低其收縮性，減少開裂。

4)對裂縫采取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，將大大減少交通延誤時間，延長路面的服務(wù)壽命。

4 結(jié)語

瀝青混凝土路面早期裂縫病害現(xiàn)階段不能徹底消除，但可以通過優(yōu)化創(chuàng)新設(shè)計(jì)，完善改進(jìn)輔助工法，加強(qiáng)施工管理，提高現(xiàn)場施工質(zhì)量等措施去預(yù)防，將其危害降到最低，從而延長瀝青混凝土路面的使用壽命。

［1］JTG F40-2004，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］中國公路建設(shè)行業(yè)協(xié)會，重慶交通學(xué)院，長沙理工大學(xué).公路工程施工項(xiàng)目管理實(shí)務(wù)［M］.北京:人民交通出版社，2010.

［3］雷茂錦，廖曉峰，彭 明.江西省高速公路瀝青路面早期病害及原因分析［J］.公路，2009(10):78-79.

［4］牛莉萍.黑色路面病害及防治［J］.山西建筑，2011，37(20):152-153.