瀝青混凝土路面裂縫產(chǎn)生原因及防治措施

翟延輝

（邢臺高速公路管理處，河北 邢臺 054000）

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

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)生拉應力，當拉應力大于基層材料的抗拉強度時，基層底部開裂，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?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。

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，瀝青混凝土路面在鋪裝的時候，因各種原因未能連續(xù)鋪裝，導致接縫不緊密，從而產(chǎn)生裂縫；

b）瀝青質(zhì)量未達到施工所在地的氣候條件或相關標準等原因，致使瀝青混凝土面層溫度收縮或溫度疲勞應力大于瀝青混凝土的抗拉強度，從而產(chǎn)生橫向裂縫；

c）橋梁、涵洞等結構物回填部位未達到相應的施工要求，比如基層處理不當、未進行分層填筑、壓實度不夠等，都會產(chǎn)生不均勻沉降，從而導致路面產(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到設計要求，產(chǎn)生路面收縮，通過橫向裂縫形式表現(xiàn)出來。

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）在填筑路基時使用了不合格材料，導致路基吸水膨脹引起裂縫；

b）縱向加寬時沒有按規(guī)范求施工，或碾壓不當，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，導致結合不緊密，產(chǎn)生縱向裂縫；

d）由于邊溝過深，使實際填土高度加大，從而產(chǎn)生滑坡，造成路面開裂；

e）路基邊坡坡度小于設計值，導致路基邊坡壓實度達不到設計的要求，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象，當基層產(chǎn)生裂縫后，在行車荷載和溫度的同時作用下，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，沒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，當溫度發(fā)生變化的時候，下層路面的裂縫繼續(xù)拉開加大，從而使新鋪層在舊裂縫處斷開；

b）由半剛性基層溫度變化開裂引起的反射裂縫。

2.4 網(wǎng)狀裂縫形狀及成因

2.4.1 形狀

裂縫縱橫交錯。

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，沒有加以處理，致使裂縫繼續(xù)擴展而形成網(wǎng)狀裂縫；

b）所使用的瀝青混合料質(zhì)量不達標，或者瀝青混合料拌合的時間過長、溫度過高，或者在儲料倉中時間過長，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?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低，易出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫；

d）瀝青路面結構中含有軟弱夾層，導致粒料層松動，從而形成網(wǎng)狀裂縫；

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

3 裂縫的預防措施

3.1 橫向裂縫預防措施

3.1.1 按照有關規(guī)范要求，結合本地區(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)；對于橋涵回填部位應選擇透水性良好的材質(zhì)，并碾壓充分；對于沉降嚴重地段，應先對軟土基層進行處理，并充分碾壓，以減少回填部位的不均勻沉降。

3.1.2 施工時應注意以下幾點：

a）合理組織施工；

b）攤鋪作業(yè)盡可能連續(xù)避免冷接縫，如不可避免，冷接縫應先將已壓實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）充分壓實攤鋪時形成的橫向接縫。

3.2 縱向裂縫預防措施

縱向裂縫預防措施包括：

a）先對填筑的材料進行處理或選用合格的材料填筑路基；

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

c）對于舊路加寬或半挖半填路段，應先將邊坡松土清除再進行填筑，并逐級進行臺階處理充分碾壓；

d）當面層施工時應進行全幅攤鋪，如果不具備全幅攤鋪條件，可2臺攤鋪機前后緊跟攤鋪，確?；旌狭蠠峤?；當分幅攤鋪時，上、下面層施工縫應該至少錯開15era以上，避免產(chǎn)生冷接縫。

3.3 反射裂縫預防措施

反射裂縫預防措施包括：

a）在原有路面上加鋪瀝青面層，應對原有路面進行銑刨作業(yè)再進行加鋪；如無條件進行銑刨作業(yè)，應在原來的路面鋪設土工布或土工格柵，以減少反射裂縫的出現(xiàn)；

b）在基層施工中應充分碾壓，以保證基層強度；加強對已完基層的養(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)狀裂縫預防措施

網(wǎng)狀裂縫預防措施包括：

a）首先確保瀝青的質(zhì)量，應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，必要時可灑石屑或砂，保證層間結合；

c）瀝青在攤鋪時，要保證上下各層之間有良好的連接，對于結構層內(nèi)的積水要及時排除。

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。瀝青路面裂縫修補方法有很多，主要采用灌縫膠修補裂縫。

4.1 灌縫材料

采用美國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，具有良好的流動性和粘結力，能夠與瀝青混合料融合到一起。當密封膠冷卻后，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 灌縫設備

灌縫設備主要由一臺是開槽機和一臺邁瑞森145HD灌縫機組成。開槽機具有體積小、操作靈活、可以對任何類型的裂縫開槽。灌縫機具有雙層保溫、導熱油加熱，自動控制加熱溫度、密封膠輸送恒溫并可吸回管內(nèi)剩余材料、加熱灌內(nèi)設勻速攪拌裝置等優(yōu)點。

4.3 灌縫膠修補裂縫流程

灌縫膠修補裂縫流程如下：

a）封閉交通 按照高速公路規(guī)定擺放標志標牌，設置旗手疏導交通，根據(jù)工程進度隨時移動標志標牌；

b）開槽作業(yè) 使用開槽機按照裂縫方向進行開槽作業(yè)；

c）清理開槽 采用高壓吹風機進行吹縫，將開槽后縫內(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到180℃時，加熱爐盤自動停止加溫進入保溫狀態(tài)，這時用灌縫機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，對壓力噴頭加熱，當灌縫膠流出即可；

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

5 結語

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)護工區(qū)積極采取有效措施，規(guī)范管理，合理施工，在實際工作中獲得了很多寶貴的經(jīng)驗。