瀝青混凝土路面裂縫產(chǎn)生原因及防治措施

翟延輝

（邢臺(tái)高速公路管理處，河北 邢臺(tái) 054000）

隨著我國(guó)公路交通事業(yè)的發(fā)展，交通量日益增長(zhǎng)，重載、超載現(xiàn)象日益嚴(yán)重，瀝青混凝土路面的早期破壞也日益嚴(yán)重，下面就瀝青混凝土路面裂縫產(chǎn)生原因及防治措施進(jìn)行分析。

1 瀝青混凝土路面裂縫分類

瀝青混凝土路面的裂縫按照產(chǎn)生原因的不同可分為三種類型：

a）由車輛碾壓形成的荷載型裂縫，隨著邢臨高速公路車流量的不斷加大，由此產(chǎn)生了大量的荷載型裂縫，在車輛的不斷碾壓下，基層底部產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于基層材料的抗拉強(qiáng)度時(shí)，基層底部開(kāi)裂，從而影響到瀝青面層，產(chǎn)生裂縫；

b）溫度產(chǎn)生的裂縫，又分為低溫收縮裂縫和溫度疲勞所產(chǎn)生的裂縫；

c）由不當(dāng)?shù)氖┕すに嚮虿缓细袷┕げ牧隙a(chǎn)生的裂縫。這三種類型的裂縫分別以橫向裂縫、縱向裂縫、反射裂縫和網(wǎng)裂的形式表現(xiàn)出來(lái)。

2 裂縫的形狀及成因分析

2.1 橫向裂縫形狀及成因

2.1.1 形狀

裂縫走向垂直于道路方向。

2.1.2 成因

橫向裂縫成因主要包括：

a）施工不當(dāng)，瀝青混凝土路面在鋪裝的時(shí)候，因各種原因未能連續(xù)鋪裝，導(dǎo)致接縫不緊密，從而產(chǎn)生裂縫；

b）瀝青質(zhì)量未達(dá)到施工所在地的氣候條件或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等原因，致使瀝青混凝土面層溫度收縮或溫度疲勞應(yīng)力大于瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度，從而產(chǎn)生橫向裂縫；

c）橋梁、涵洞等結(jié)構(gòu)物回填部位未達(dá)到相應(yīng)的施工要求，比如基層處理不當(dāng)、未進(jìn)行分層填筑、壓實(shí)度不夠等，都會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降，從而導(dǎo)致路面產(chǎn)生橫向裂縫；

d）由于水泥劑量、施工質(zhì)量等綜合因素，水泥穩(wěn)定碎石的半剛性基層未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，產(chǎn)生路面收縮，通過(guò)橫向裂縫形式表現(xiàn)出來(lái)。

2.2 縱向裂縫形狀及成因

2.2.1 形狀

裂縫走向平行于道路方向。

2.2.2 成因

縱向裂縫成因主要包括以下方面：

a）在填筑路基時(shí)使用了不合格材料，導(dǎo)致路基吸水膨脹引起裂縫；

b）縱向加寬時(shí)沒(méi)有按規(guī)范求施工，或碾壓不當(dāng)，從而造成加寬部位的沉降，使其產(chǎn)生縱向裂縫；

c）面層前后攤鋪相接處的冷接縫處理不當(dāng)，導(dǎo)致結(jié)合不緊密，產(chǎn)生縱向裂縫；

d）由于邊溝過(guò)深，使實(shí)際填土高度加大，從而產(chǎn)生滑坡，造成路面開(kāi)裂；

e）路基邊坡坡度小于設(shè)計(jì)值，導(dǎo)致路基邊坡壓實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求，從而產(chǎn)生荷載裂縫。

2.3 反射裂縫形狀及成因

2.3.1 形狀

主要以半剛性基層為研究對(duì)象，當(dāng)基層產(chǎn)生裂縫后，在行車荷載和溫度的同時(shí)作用下，基層裂縫逐漸反射到新攤鋪瀝青混凝土表面，形成與基層裂縫相同的裂縫。

2.3.2 成因

反射裂縫成因主要包括：

a）在裂縫處理時(shí)，沒(méi)有銑刨后再重新攤鋪，而是在舊瀝青、舊水泥路面上加鋪瀝青面層，當(dāng)溫度發(fā)生變化的時(shí)候，下層路面的裂縫繼續(xù)拉開(kāi)加大，從而使新鋪層在舊裂縫處斷開(kāi)；

b）由半剛性基層溫度變化開(kāi)裂引起的反射裂縫。

2.4 網(wǎng)狀裂縫形狀及成因

2.4.1 形狀

裂縫縱橫交錯(cuò)。

2.4.2 成因

網(wǎng)狀裂縫成因主要包括：

a）縱、橫裂縫出現(xiàn)后，沒(méi)有加以處理，致使裂縫繼續(xù)擴(kuò)展而形成網(wǎng)狀裂縫；

b）所使用的瀝青混合料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，或者瀝青混合料拌合的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、溫度過(guò)高，或者在儲(chǔ)料倉(cāng)中時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，以致影響混合料抗變形的能力，從而產(chǎn)生裂縫；

c）瀝青的本身的性質(zhì)不符合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，比如在北方地區(qū)，四季溫度變化大，在低溫條件下，瀝青的抗變形能力過(guò)低，易出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫；

d）瀝青路面結(jié)構(gòu)中含有軟弱夾層，導(dǎo)致粒料層松動(dòng)，從而形成網(wǎng)狀裂縫；

e）在施工時(shí)，瀝青混凝土的攤鋪厚度不足，或有水分侵入，導(dǎo)致瀝青混凝土各層間結(jié)合較差，而形成網(wǎng)狀裂縫。

3 裂縫的預(yù)防措施

3.1 橫向裂縫預(yù)防措施

3.1.1 按照有關(guān)規(guī)范要求，結(jié)合本地區(qū)的氣候條件選用瀝青種類，從而減少瀝青面層的溫度產(chǎn)生的裂縫。對(duì)于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)；對(duì)于橋涵回填部位應(yīng)選擇透水性良好的材質(zhì)，并碾壓充分；對(duì)于沉降嚴(yán)重地段，應(yīng)先對(duì)軟土基層進(jìn)行處理，并充分碾壓，以減少回填部位的不均勻沉降。

3.1.2 施工時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

a）合理組織施工；

b）攤鋪?zhàn)鳂I(yè)盡可能連續(xù)避免冷接縫，如不可避免，冷接縫應(yīng)先將已壓實(shí)的攤鋪邊緣整齊切割，再清除浮料，再用新的熱混合料貼到接縫部位，并向接縫壁涂刷0.3～0.6kg／m的粘層瀝青，最后攤鋪新的瀝青混合料；

c）充分壓實(shí)攤鋪時(shí)形成的橫向接縫。

3.2 縱向裂縫預(yù)防措施

縱向裂縫預(yù)防措施包括：

a）先對(duì)填筑的材料進(jìn)行處理或選用合格的材料填筑路基；

b）路基在施工時(shí)應(yīng)分層填筑，分層壓實(shí)，尤其是邊坡和高填方路段的壓實(shí)更要充分；

c）對(duì)于舊路加寬或半挖半填路段，應(yīng)先將邊坡松土清除再進(jìn)行填筑，并逐級(jí)進(jìn)行臺(tái)階處理充分碾壓；

d）當(dāng)面層施工時(shí)應(yīng)進(jìn)行全幅攤鋪，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，確保混合料熱接；當(dāng)分幅攤鋪時(shí)，上、下面層施工縫應(yīng)該至少錯(cuò)開(kāi)15era以上，避免產(chǎn)生冷接縫。

3.3 反射裂縫預(yù)防措施

反射裂縫預(yù)防措施包括：

a）在原有路面上加鋪瀝青面層，應(yīng)對(duì)原有路面進(jìn)行銑刨作業(yè)再進(jìn)行加鋪；如無(wú)條件進(jìn)行銑刨作業(yè)，應(yīng)在原來(lái)的路面鋪設(shè)土工布或土工格柵，以減少反射裂縫的出現(xiàn)；

b）在基層施工中應(yīng)充分碾壓，以保證基層強(qiáng)度；加強(qiáng)對(duì)已完基層的養(yǎng)生，盡早鋪筑上層，以減少干縮縫出現(xiàn)；控制基層材料中粉料的含量及塑性指數(shù)。

3.4 網(wǎng)狀裂縫預(yù)防措施

網(wǎng)狀裂縫預(yù)防措施包括：

a）首先確保瀝青的質(zhì)量，應(yīng)采用低溫變形能力高的優(yōu)質(zhì)瀝青；

b）瀝青面層攤鋪前，及時(shí)處理好軟弱層，清除雜物，保證下承層的穩(wěn)定，并噴灑適量的透層油，必要時(shí)可灑石屑或砂，保證層間結(jié)合；

c）瀝青在攤鋪時(shí)，要保證上下各層之間有良好的連接，對(duì)于結(jié)構(gòu)層內(nèi)的積水要及時(shí)排除。

4 裂縫處理措施

隨著邢臨高速公路車流量的不斷加大，產(chǎn)生了各類的裂縫，養(yǎng)護(hù)工區(qū)為了提高灌縫的質(zhì)量和壽命采用了一些新材料、新工藝、新方法。瀝青路面裂縫修補(bǔ)方法有很多，主要采用灌縫膠修補(bǔ)裂縫。

4.1 灌縫材料

采用美國(guó)W.R MINDOWS公司生產(chǎn)的Zonn（瑞安）牌灌縫膠，它是一種高分子聚合物橡膠改性材料，外觀為固體狀，用25kg紙箱包裝，使用前需加熱到180℃成液體，具有良好的流動(dòng)性和粘結(jié)力，能夠與瀝青混合料融合到一起。當(dāng)密封膠冷卻后，在常溫和低溫狀態(tài)下，仍具有較高彈性和延伸性，密封膠在－20℃～120℃溫度范圍內(nèi)隨著裂縫的膨脹與收縮而發(fā)生彈性變形，始終保持其穩(wěn)定的密封作用。

4.2 灌縫設(shè)備

灌縫設(shè)備主要由一臺(tái)是開(kāi)槽機(jī)和一臺(tái)邁瑞森145HD灌縫機(jī)組成。開(kāi)槽機(jī)具有體積小、操作靈活、可以對(duì)任何類型的裂縫開(kāi)槽。灌縫機(jī)具有雙層保溫、導(dǎo)熱油加熱，自動(dòng)控制加熱溫度、密封膠輸送恒溫并可吸回管內(nèi)剩余材料、加熱灌內(nèi)設(shè)勻速攪拌裝置等優(yōu)點(diǎn)。

4.3 灌縫膠修補(bǔ)裂縫流程

灌縫膠修補(bǔ)裂縫流程如下：

a）封閉交通 按照高速公路規(guī)定擺放標(biāo)志標(biāo)牌，設(shè)置旗手疏導(dǎo)交通，根據(jù)工程進(jìn)度隨時(shí)移動(dòng)標(biāo)志標(biāo)牌；

b）開(kāi)槽作業(yè) 使用開(kāi)槽機(jī)按照裂縫方向進(jìn)行開(kāi)槽作業(yè)；

c）清理開(kāi)槽 采用高壓吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行吹縫，將開(kāi)槽后縫內(nèi)的雜物和松散顆粒徹底清理干凈；

d）灌縫 在密封膠加熱溫度達(dá)到180℃時(shí)，加熱爐盤(pán)自動(dòng)停止加溫進(jìn)入保溫狀態(tài)，這時(shí)用灌縫機(jī)自帶的具有刮平裝置的壓力噴頭將封縫膠均勻灌入槽內(nèi)，用普通液化氣灌外接噴火裝置，對(duì)壓力噴頭加熱，當(dāng)灌縫膠流出即可；

e）撒料養(yǎng)護(hù) 當(dāng)灌縫完成后在密封膠表面撒布細(xì)砂或石粉，待其冷卻至常溫后即可開(kāi)放交通，一般冷卻時(shí)間為10～15min。

5 結(jié)語(yǔ)

瀝青混凝土路面各種裂縫的產(chǎn)生原因很多，邢臨高速公路養(yǎng)護(hù)工區(qū)積極采取有效措施，規(guī)范管理，合理施工，在實(shí)際工作中獲得了很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)。