市政道路瀝青路面裂縫成因和預防處治措施分析

周衛軍

【摘要】 本文介紹了瀝青路面裂縫的主要類型與表現，分析了產生裂縫的原因，并提出了相應的預防措施和治理方法，以便有效地防治瀝青路面裂縫的產生，保證路面的使用壽命。

【關鍵詞】 市政道路；瀝青路面；裂縫治理；措施

1.前言

近年來，隨著汽車工業的不斷發展，車輛對路面行駛條件要求也愈來愈高。雖然瀝青混凝土路面擁有許多優點，但卻容易產生各種裂縫，不僅對路面的連續性和平整度產生破壞，影響車輛的行駛舒適性，而且還易造成水等物質的侵害，影響道路使用壽命。因此，為保證行車質量及延長道路使用壽命，就必須對瀝青路面產生裂縫的原因進行分析并進行防治處理。

2.瀝青路面裂縫的主要類型與表現

從瀝青砼路面裂縫的成因分析看，裂縫大體可分為三種類型，即荷載型裂縫、非荷載型裂縫與沉降裂縫。荷載型裂縫即指行車荷載作用下，由于路面半剛性基層底部強于材料的抗拉強度所引發的結構性破壞裂縫；非荷載型裂縫則主要表現為溫度裂縫，包括因瀝青面層溫度變化產生的低溫收縮裂縫與溫度疲勞裂縫；沉降裂縫則主要包括由地基沉陷或填土固結沉陷引發的路段縱縫、橋涵兩端的橫向裂縫。總體而言，前二者在道路裂縫病害中表現得尤為突出，并分別以橫向、縱向、反射裂縫及網裂等形式表現出來。換言之，即行車荷載作用與瀝青面層溫度變化是瀝青砼路面裂縫的主要成因。

3.瀝青路面裂縫的原因

3.1 設計原因

（1）路面結構設計不合理或厚度不足，路基路面強度無法滿足行車要求，在強荷載作用下結構受損產生裂縫。

（2）地下管線或構筑物埋深不足，導致基層結構不完整或回填土壓實不平都會引起瀝青路面的橫向裂縫。

（3）瀝青標號選用不合理，瀝青路面中的瀝青膠結料溫度敏感性強，其低溫性能不能滿足工程項目地區溫度變化所產生的溫度應力的要求。

3.2 材料因素

一是瀝青品質，目前市政道路大多采用收縮性較小的半剛性基層，瀝青路面裂縫以溫度收縮裂縫形式為主，瀝青品質也就成為瀝青路面裂縫的首要內因，其中包括如瀝青油源、低溫延性、勁度、含臘量以及抗老化性能等都屬于瀝青品質。二是瀝青混合料組成，不同組成結構的混合料性質也有所差別，諸如瀝青用量、集料級配、礦粉細度及配合比等都會影響到瀝青混合料的抗裂性能，其中瀝青勁度與混合料低溫勁度都是決定瀝青路面開裂與否的關鍵。三是基層材料類型與性質，傳統市政道路基層材料多使用石灰土基層作為主要承重結構，但其顯然無法滿足城市交通載荷發展的要求，由基層破損逐步發展至路面破損。此外，半剛性基層材料的不同選擇也會因其收縮性的差異影響到面層裂縫率的大小。

3.3 施工原因

（1）路基填土壓實度不夠，路基產生不均勻沉陷，接縫處壓實達不到要求，在荷載作用下宜形成裂縫。

（2）路基或基層強度達不到要求，路基局部產生下沉使路面拉裂。

（3）縱向溝槽回填土壓實質量差，致使路面沉陷。

（4）半剛性基層的干燥收縮、低溫收縮，如果收縮應力大于當時基層的極限抗拉強度時，就會產生收縮裂縫。

（5）半剛性基層養生不夠或養生結束后沒有灑鋪封層或透層油，暴曬時間太長都會產生裂縫。

（6）如果基層混合料離析造成細粒料上浮，形成強度較弱的薄層，在行車荷載作用下，就宜產生龜狀裂縫。

（7）瀝青混合料攤鋪時間過長，其表面溫度低，內部較熱時用重型壓路機碾壓易使路面表層切斷，出現裂縫。

（8）施工縫處理不當、接槎處碾壓不正確，常常在接槎處造成開裂。

（9） 路機加速或減速過猛，轉向時速度 決易產生路面橫紋。

3.4 載荷因素

超載嚴重歷來是市政道路病害包括裂縫產生的重要原因。這主要是由于超載車輛累計軸次增大，引起設計彎沉值減少；超載與車輛的振動沖擊作用會對路面產生一次性破壞作用；超載車輛在剎車、上下坡時造成對瀝青面層的剪切破壞；超載還會因超出路面基層的設計抗拉強度使底層提前產生拉裂。

3.5 環境原因

（1）冬季施工或施工溫度低于要求溫度時，瀝青面層施工質量很難保證，易形成裂縫。

（2）新老路面交界處沉降不一，可形成裂縫。

（3）在舊路面上加鋪瀝青面層時，原路面上已有的裂縫包括水泥混凝土路面的接縫易反射到面層形成裂縫。

（4）由于行車荷載遠遠超出設計要求，路基路面抗拉強度不足，使其產生拉裂。

4.施工預防裂縫的措施

（1）路面結構設計時，應充分做好交通量調查和預測工作，使路面結構組合與總體強度能滿足設計使用期限內交通荷載要求。

（2）地下管線或構筑物埋深不能小于50 cm，確保基層結構的完整性。

（3）根據瀝青路面施工及驗收規范要求，調查本地區氣候條件，再結合道路等級選擇性能優良的瀝青產品，以減少或消除瀝青面層溫度收縮裂縫。

（4）溝槽回填土應分層填筑、壓實，回填土的土質及含水率應符合要求，壓實度達到標準，如土質不符合質量要求或壓實有困難時，須用黃砂、礫石砂、級配碎石等材料作換填處理。

（5）橋涵兩側填土時，應充分壓實或進行加固處理，新舊路交接處新路的基層厚度和材料須與舊路面一致或稍厚。土路基應密實、穩定。鋪筑瀝青面層前，舊路面側壁應涂刷粘層瀝青，新舊路面接縫宜用熱烙鐵熨密。

（6）在舊路面上加罩瀝青路面結構層前，可先銑削原路面后再加罩，也可以鋪設土工織物、玻纖網等后再加罩，可緩解反射裂縫的形成。

（7）原材料質量和混合料質量應嚴格按照瀝青路面施工及驗收規范的要求進行選定、拌制和施工。

（8）在半剛性基層施工時，要嚴格控制集料的含水量和壓實度，碾壓好后要及時養生，養生期滿后及時鋪筑面層。

（9）合理組織施工，攤鋪作業時要連續進行，盡量減少冷接縫。如不可避免冷接縫，則一定要處理好，冷接縫處應先將已攤鋪壓實的攤鋪帶邊緣切割整齊、清除碎料，然后用熱混合料敷貼接縫處，使其預熱軟化，鏟除敷貼料，對縫壁涂刷粘層瀝青，再鋪筑新混合料。

（10）充分壓實橫向接縫。碾壓時壓路機在已壓實的橫幅上，鋼輪伸入新鋪層15 cm，每壓一遍向新鋪層移動15～20cm，直到壓路機全部在新鋪層為止，再改為縱向碾壓。

（11）盡量采用全路幅一次攤鋪，如分幅攤鋪時，前后幅應緊跟，避免前半幅混合料冷卻后才攤鋪后半幅，確保熱接縫。

（12）分幅攤鋪時，上、下層的施工縱縫應錯開15 cm以上。松鋪系數應根據試鋪試壓確定，使壓實后的接縫結合緊密、平整。

（13）攤鋪機必須緩慢、均勻、連續不間斷地攤鋪，不得隨意變換速度或中途停頓，以減小瀝青混合料的離析。攤鋪速度宜控制在2～6m/min的范圍內。

（14）根據情況配備足夠數量的壓路機，并根據瀝青混合料鋪完后的溫度要求，嚴格控制初壓、復壓、終壓時機，碾壓速度要慢而均勻，并符合規范要求的壓路機碾壓速度，嚴禁壓路機在未碾壓成型的路段上轉向、掉頭、加水或停留。

（15）瀝青混凝土路面接縫必須緊密、平順。上、下層的縱縫應錯開l50mm（熱接縫）或400 mm（冷接縫）以上。相鄰兩幅及上、下層的橫向接縫均應錯位1 m以上。

5.結束語

綜合以上關于市政道路瀝青路面的成因及處治分析，可發現瀝青砼路面裂縫的產生相當程度上是由于設計、施工不規范所引發的，只要依據施工標準，有的放矢地采取預防處治措施，規范管理，減少或杜絕各類不利因素的發生，裂縫病害一定可有效地減少。