瀝青路面裂縫的原因分析及防治措施

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，交通量日益增大，道路承受車(chē)輛反復(fù)荷載、重載和超載現(xiàn)象日益突出，路面面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。裂縫是瀝青路面的常見(jiàn)病害， 它的危害在于從裂縫中不斷進(jìn)入水分使基層甚至路基軟化，導(dǎo)致路面承載能力下降，加速路面破壞。隨著施工技術(shù)和機(jī)械化施工程度的提高， 開(kāi)裂導(dǎo)致路面迅速損壞的現(xiàn)象雖有所改善， 但瀝青路面裂縫危害至今未能根除。本文從瀝青路面裂縫的形式入手，分析裂縫產(chǎn)生的原因，從而總結(jié)出瀝青路面裂縫的防治措施。

1.瀝青路面裂縫的形式

瀝青路面的開(kāi)裂表現(xiàn)形式是多種多樣的，主要有橫向裂縫、縱向裂縫、網(wǎng)狀裂縫、反射裂縫和車(chē)轍。

1.1橫向裂縫

裂縫與路中心線基本垂直，縫寬不一，縫長(zhǎng)有的貫穿整個(gè)路幅，有的貫穿部分路幅，裂縫彎彎曲曲、有枝有叉。橫向裂縫中的唧漿導(dǎo)致裂縫兩側(cè)凹陷，橋頭跳車(chē)處的路面橫向裂縫，在路面積水的作用下加速跳車(chē)發(fā)展的速度，同時(shí)會(huì)對(duì)路基造成沖刷。

1.2縱向裂縫

裂縫走向基本與行車(chē)方向平行，裂縫長(zhǎng)度和寬度不一。一般都發(fā)生在高填方的路基上。縱向裂縫容易形成沿行車(chē)方向呈臺(tái)階狀，影響行車(chē)舒適性。

1.3網(wǎng)狀裂縫

網(wǎng)狀裂縫又稱(chēng)龜裂，裂縫縱橫交錯(cuò)，將面層分隔成若干多邊形的小塊，一般縫寬1mm以上，縫距40cm以下。網(wǎng)狀裂縫導(dǎo)致瀝青路面松散或槽，嚴(yán)重影響瀝青路面的綜合服務(wù)水平。

1.4反射裂縫

基層產(chǎn)生裂縫后，在溫度和行車(chē)荷載作用下，裂縫將逐漸反射到瀝青表面，路表面裂縫的位置形狀與基層裂縫基本相似。對(duì)于半剛性基層以橫向裂縫居多，對(duì)于柔性路面上加罩的瀝青結(jié)構(gòu)層，裂縫形式不一，主要取決于下臥層。

1.5車(chē)轍

車(chē)轍變形是在行車(chē)荷載重復(fù)作用下，路面產(chǎn)生累積永久性的帶狀凹槽，表面為沿行車(chē)帶出現(xiàn)橫向高差，也常伴有以縱向?yàn)橹鞯牧芽p。

2.瀝青路面裂縫的成因

2.1路基、基層施工不當(dāng)造成路面裂縫

路基、基層既為車(chē)輛在道路上行駛提供基礎(chǔ)條件，也是道路的支撐結(jié)構(gòu)物，對(duì)路面的使用性能有重要影響。路基應(yīng)穩(wěn)定、密實(shí)、均質(zhì)，對(duì)路面結(jié)構(gòu)提供均勻的支承，即路基在環(huán)境和荷載作用下不產(chǎn)生不均勻變形。

在路基填挖結(jié)合部、新路與老路拼接、軟土地基與非軟土地基交接處、地基處理方法變化處或構(gòu)造物臺(tái)背與路段交接處、路基、基層壓實(shí)不均勻處，往往會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降，這種不均勻沉降也容易反映瀝青路面上，引起路面裂縫，這種裂縫大多為反射裂縫。

2.2低溫收縮引起的裂縫

瀝青路面在低溫時(shí)強(qiáng)度雖增大，但其變形能力卻因剛性增大而降低。但氣溫下降特別是急驟降溫時(shí)，瀝青面層受基層的約束而不能收縮，產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力，當(dāng)累計(jì)溫度應(yīng)力超過(guò)瀝青面層某一薄弱點(diǎn)（或面）的混合料的抗拉強(qiáng)度，路面便發(fā)生開(kāi)裂。這種開(kāi)裂一般為橫向間隔性裂縫，嚴(yán)重時(shí)才發(fā)展為縱向裂縫。這些裂縫從表層開(kāi)始向下逐漸延伸，并形成對(duì)應(yīng)裂縫。

2.3疲勞裂縫

路面在正常使用情況下，由行車(chē)荷載的多次反復(fù)作用引起的。瀝青結(jié)構(gòu)承受車(chē)輪荷載的反復(fù)彎曲作用，結(jié)構(gòu)層底面產(chǎn)生拉應(yīng)變（或拉應(yīng)力）值超過(guò)疲勞強(qiáng)度時(shí)，底面便開(kāi)裂，并逐漸向表面發(fā)展。經(jīng)水硬性結(jié)合料穩(wěn)定而形成的整體基層也會(huì)產(chǎn)生出疲勞開(kāi)裂，甚至導(dǎo)致面層破壞。這種開(kāi)裂開(kāi)始大都是形成細(xì)而短的橫向開(kāi)裂，繼而逐漸擴(kuò)展成網(wǎng)狀，開(kāi)裂的寬度和范圍不斷擴(kuò)大。

另外，材料的性質(zhì)、集配、配合比、基層材料的碾壓含水量、基層完成后的養(yǎng)護(hù)條件、施工環(huán)境的氣候條件等因素也是引起瀝青路面開(kāi)裂的原因。

3.瀝青路面裂縫的防治措施

3.1正確處理好路基和基層

路基既為車(chē)輛在道路上行駛提供基礎(chǔ)條件，也是道路的支撐結(jié)構(gòu)物，對(duì)路面的使用性能有重要影響。路基應(yīng)穩(wěn)定、密實(shí)、均質(zhì)，對(duì)路面結(jié)構(gòu)提供均勻的支承，即路基在環(huán)境和荷載作用下不產(chǎn)生不均勻變形。

基層是路面結(jié)構(gòu)中的承重層，主要承受車(chē)輛荷載的豎向力，并把面層下傳的應(yīng)力擴(kuò)散到土基；且為面層施工提供穩(wěn)定而堅(jiān)實(shí)的工作面，控制或減少路基不均勻凍脹或沉降變形對(duì)面層產(chǎn)生的不利影響。基層受自然因素的影響雖不如面層強(qiáng)烈，但面層下的基層應(yīng)有足夠的水穩(wěn)定性，以防基層濕軟后變形大，導(dǎo)致面層損壞。

正確處理好路基和基層，就要嚴(yán)格控制好基層的材料、回填層的厚度、含水量、壓實(shí)度、壓實(shí)的均勻性，特別要處理好臨橋、臨舊路基、臨建筑物、構(gòu)筑物的路基處理；溝槽回填土應(yīng)分層填筑、壓實(shí)，壓實(shí)度需達(dá)到要求，如符合質(zhì)量要求的回填土來(lái)源或壓實(shí)有困難時(shí)，須作特殊處理；養(yǎng)生要滿足要求， 切勿為趕工期而提早鋪筑面層， 以防基層損壞或收縮而導(dǎo)致瀝青面層產(chǎn)生反射裂縫。

3.2路面的正確施工

設(shè)計(jì)合理的路面結(jié)構(gòu)組合，尤其是交通比較繁重時(shí)，確保瀝青層滿足一定的厚度；面層施工時(shí)，科學(xué)地選用混合料的最大粒徑，增強(qiáng)材料的均勻性，以減少混合料從拌和到攤鋪整個(gè)過(guò)程中的離析；保證在制備瀝青混合料過(guò)程中不使瀝青過(guò)分老化（控制瀝青的加熱溫度和加熱時(shí)間），加強(qiáng)運(yùn)料車(chē)的保溫工作，保證適宜的攤鋪、碾壓溫度，及時(shí)攤鋪，保證供料和攤鋪的連續(xù)性，減少由于混合料表面溫度降低影響溫度均勻性而產(chǎn)生的離析和裂縫；科學(xué)選用高效配套的碾壓設(shè)備、增加碾壓遍數(shù)等提高壓實(shí)度以減小空隙率；加強(qiáng)碾壓使瀝青混合料達(dá)到較高的密實(shí)度，做好施工接縫的聯(lián)結(jié)處理，在可能出現(xiàn)不均勻沉降處可通過(guò)加鋪土工合成材料或加厚面層等措施以防止反射裂縫的發(fā)生。

3.3加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理，提高養(yǎng)護(hù)管理水平

對(duì)城市道路維修管護(hù)，加強(qiáng)預(yù)防性，防患于未燃。及時(shí)維修完善路基路面的排水設(shè)施， 確保路面排水順暢；瀝青路面的早期損壞應(yīng)及時(shí)處理，避免基層破壞進(jìn)而加劇面層的破壞， 延長(zhǎng)路面大修時(shí)間， 從而延長(zhǎng)道路的使用壽命。

對(duì)瀝青混凝土路面進(jìn)行病害分析，可以預(yù)防早期路面破壞，提高路面的正常使用年限。根據(jù)其成因從路面設(shè)計(jì)、原材料進(jìn)場(chǎng)到具體施工，有針對(duì)性采取一系列預(yù)防和改善措施。同時(shí)，必須建立健全的質(zhì)量保證體系，從管理部門(mén)、設(shè)計(jì)部門(mén)到施工部門(mén)，層層重視、層層控制、層層落實(shí)。只有這樣，才能從根本上減少瀝青路面的破損現(xiàn)象的發(fā)生，使道路建設(shè)質(zhì)量全面提高，更上新臺(tái)階。 [科]