淺析瀝青路面裂縫形成原因及防治對(duì)策

岳陽(yáng)明

（中鐵建港航局集團(tuán)有限公司 深圳工程公司，廣東 深圳518000）

0 前言

瀝青路面以其行車舒適、噪音小、揚(yáng)塵少、維修方便等優(yōu)點(diǎn)被廣為應(yīng)用,但裂縫是瀝青路面的常見病害,裂縫的出現(xiàn)不僅使瀝青路面的品質(zhì)下降,而且?guī)?lái)路面病害的惡性循環(huán)。我國(guó)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐、探索和研究,隨著施工技術(shù)和機(jī)械化施工程度的提高,許多病害已逐年減少,開裂導(dǎo)致路面迅速損壞的現(xiàn)象雖有所改善,但瀝青路面裂縫這一病害至今未能根除。所以對(duì)裂縫形成原因及制定防治對(duì)策非常有必要。

1 裂縫病害形式

裂縫病害常見的形式有：縱向裂縫，橫向裂縫和網(wǎng)裂三種。

2 裂縫病害產(chǎn)生的原因

2.1 縱向裂縫

縱向裂縫的產(chǎn)生主要是由于地基和填土在橫向不可避免的不均勻性所造成的，特別是在舊路基拓寬地段，由于土質(zhì)臺(tái)階處理不規(guī)范、分層填筑厚度及壓實(shí)度控制不嚴(yán)，尤其在有表面水滲入的情況下，這些地段往往是縱向裂縫的高發(fā)區(qū)。

其主要原因有：

（1）地基沉降

部分處于河谷、丘陵低洼路段的地基土，天然含水量較高,在設(shè)計(jì)及施工時(shí)未做處理,經(jīng)高填土后,由于地基承載能力的差別出現(xiàn)不均勻沉降,而造成路面縱向開裂。

（2）路基施工不合格

主要原因是路基壓實(shí)不均勻，壓實(shí)度不夠；如果土基施工時(shí)天氣干燥,局部路堤填料土塊粉碎不足,路基壓實(shí)不均勻,暗埋式構(gòu)造處因構(gòu)造物長(zhǎng)度限制,路基邊緣不能超寬碾壓,致使路基邊緣壓實(shí)度不夠，或者混合料攤鋪時(shí)縱向施工搭接質(zhì)量不好,都會(huì)造成縱向裂縫。

（3）滲水

尤其是中央分隔帶、路表、邊坡等地方滲水，使得局部路基受水浸泡后承載力值降低,在動(dòng)靜荷載的作用下,路基滑動(dòng)產(chǎn)生裂縫。另填料如果為弱膨脹土,在施工中未做處理,滲水后含水量變化,也會(huì)導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。

2.2 橫向裂縫

橫向裂縫是與路面中心線接近垂直的裂縫,裂縫起初大多出現(xiàn)于路面兩側(cè)的硬路肩,逐漸發(fā)展而貫通全路幅，貫通裂縫沿路面大致呈均勻分布。

其產(chǎn)生的主要原因有：

（1）溫度應(yīng)力的作用

橫向裂縫的產(chǎn)生往往是由于溫度應(yīng)力的作用而產(chǎn)生的疲勞裂縫。這種溫度裂縫往往起始于溫度變化率最大的表面并很快向下延伸，并隨著時(shí)間增長(zhǎng)造成瀝青老化，瀝青面層的抗裂縫能力逐年降低，溫度裂縫也隨之增加。面層裂縫一旦發(fā)生沖刷、唧漿就會(huì)產(chǎn)生以縫為中心的下陷形變，同時(shí)引起裂縫兩側(cè)產(chǎn)生新裂縫甚至碎裂破壞。

（2）材料收縮引起

由材料收縮引起對(duì)的橫向裂縫。其一是在基層成型過(guò)程中,因基層材料失水收縮而形成規(guī)則的橫向裂縫，其二是基層材料因溫度驟降而發(fā)生低溫收縮開裂。這兩種收縮變形使面層底面承受拉力,當(dāng)拉力超過(guò)瀝青面層的抗拉強(qiáng)度時(shí)就使瀝青面層底部拉裂,并隨著溫濕的循環(huán)變化及行車荷載的反復(fù)作用而導(dǎo)致瀝青面層底面裂縫。

（3）瀝青及砼的溫縮引起

因?yàn)r青是一種對(duì)溫度變化比較敏感的粘彈性材料,溫度下降時(shí),瀝青混合料逐漸變硬變脆,并發(fā)生收縮變形.當(dāng)收縮拉應(yīng)力超過(guò)瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),瀝青路面表面就會(huì)被拉裂,并逐步向下發(fā)展,形成上寬下窄的橫向裂縫。

（4）差異沉降引起

在軟土地基與非軟土地基交界處、軟土地基處理方法變化處或構(gòu)造物臺(tái)背與路段交接處,因地基或路基與構(gòu)造物差異沉降導(dǎo)致基層開裂,并反射到瀝青面層,而形成橫向裂縫。

2.3 網(wǎng)狀裂縫

網(wǎng)狀裂縫是由于水滲入表面層后滯留在表面層的下部和下層的交界面上，因此在長(zhǎng)期行車荷載作用下，瀝青膜開始從面層的底部剝落并逐漸向上擴(kuò)展，隨著下部大量碎石上瀝青的剝落，瀝青混凝土也就失去了強(qiáng)度從而產(chǎn)生網(wǎng)裂和形變。

其產(chǎn)生的主要原因是：由于路面的整體強(qiáng)度不足而引起。

（1）路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,路基路面壓實(shí)度不足,路面材料配合不當(dāng)或未拌和均勻等使瀝青與石料粘結(jié)性差，產(chǎn)生網(wǎng)裂。

（2）由于路面出現(xiàn)橫向或縱向裂縫后未及時(shí)封填,致使水分滲入下層,使基層表面被泡軟，在汽車荷載反復(fù)作用下，粉漿通過(guò)面層裂縫及空隙被壓到表面產(chǎn)生唧漿,基層表面被逐步淘空,而產(chǎn)生網(wǎng)裂。

（3）瀝青老化和汽車嚴(yán)重超載，使得基層產(chǎn)生疲勞破壞，導(dǎo)致瀝青面層產(chǎn)生網(wǎng)裂。

3 預(yù)防措施

3.1 縱向裂縫防治

（1）盡量采用熱接槎施工，采用兩臺(tái)或兩臺(tái)以上攤鋪機(jī)梯隊(duì)作業(yè)。如不可避免產(chǎn)生縱向冷接槎時(shí)，應(yīng)加設(shè)擋板或用切刀切齊，也可以在混合料未冷卻前用鎬刨除邊緣留下毛槎。在另半幅鋪筑前必須將邊緣清掃干凈，涂灑少量黏層瀝青。

（2）將已攤鋪混合料留10～20cm暫不碾壓，作為后攤鋪的高程基準(zhǔn)面，和后攤鋪混合料一起碾壓。縱縫如果為熱接縫時(shí)，宜1/2輪寬跨縫碾壓；如果為冷接縫時(shí)，應(yīng)先在已壓實(shí)路上行走，只壓新鋪層的10～15cm，再將壓實(shí)輪每次向新鋪面移動(dòng)10～15cm。

（3）碾壓完成后，宜用3米直尺檢查，并用鋼輪壓路機(jī)處理棱角。

（4）對(duì)于縫寬小于3mm的裂縫可不作處理，大于3mm小于5mm的縱向裂縫,可將縫隙刷掃干凈,并用壓縮空氣吹凈塵土后,采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵。

3.2 橫向裂縫防治

（1）橫向接縫盡量采用平接縫，將已攤鋪的路面盡頭邊緣在冷卻但尚未結(jié)硬時(shí)鋸成垂直面，并與縱向邊緣成直角，或趁未冷卻時(shí)用鑿巖機(jī)或人工垂直刨除端部層厚不足的部分。采用斜接縫時(shí)，注意搭接長(zhǎng)度，一般為0.4～0.8m。

（2）預(yù)熱軟化已壓實(shí)部分路面，加強(qiáng)新舊混合料的粘結(jié)。

（3）攤鋪機(jī)起步速度要慢，并調(diào)整好預(yù)留高度攤鋪結(jié)束后立即碾壓，壓路機(jī)先進(jìn)行橫向碾壓（從先鋪路面上跨縫開始，逐漸移向新鋪面層），再縱向碾壓成為宜體，碾壓速度不宜過(guò)快。同時(shí)也要注意碾壓的溫度要符合要求。

3.3 網(wǎng)狀裂縫防治

（1）瀝青路面攤鋪前，認(rèn)真檢查下承層，及時(shí)清除雜物、灰塵，處理好軟弱層，并保證下承層的穩(wěn)定，噴撒0.3kg/m2-0.6kg/m2粘層瀝青。

（2）保證原材料質(zhì)量和混合料質(zhì)量。

（3）瀝青面層各層厚度應(yīng)滿足要求，并保證上下層的良好連接；還應(yīng)從設(shè)計(jì)施工養(yǎng)護(hù)上采取措施有效的排除雨后結(jié)構(gòu)層內(nèi)積水。

（4）路面結(jié)構(gòu)組合與總體強(qiáng)度需滿足設(shè)計(jì)使用期限內(nèi)交通荷載要求。上基層必須選用水穩(wěn)定性良好的有粗粒料的石灰或水泥穩(wěn)定材料。

4 結(jié)束語(yǔ)

瀝青路面產(chǎn)生裂縫的外部因素有交通荷載、環(huán)境溫度、突發(fā)的震災(zāi)、水分及陽(yáng)光、空氣的老化作用,內(nèi)部因素有材料的受拉疲勞、受拉屈服、剪切屈服以及施工不當(dāng)留下的潛在裂縫。裂縫的防治采取綜合治理的辦法,宜從防裂厚度、混合料配合比、應(yīng)力吸收層、應(yīng)用改性瀝青等方面綜合考慮。裂縫一旦出現(xiàn)應(yīng)及早治理以防路況急劇惡化,維修方法采取灌油法、封層罩面法以及現(xiàn)場(chǎng)再生法等。總之，分析瀝青路面產(chǎn)生裂縫的原因，掌握控制裂縫的施工技術(shù)，精心組織、嚴(yán)格管理，才能鋪筑出一條真正合格的瀝青路面。