半剛性基層瀝青路面裂縫的調查和分析

馬 學 文

(長治市市政管理處，山西 長治 046000)

?

半剛性基層瀝青路面裂縫的調查和分析

馬 學 文

(長治市市政管理處，山西 長治 046000)

以長治市主城區2011年—2015年實施的部分有代表性的城市快速路和城市道路為樣本，調查分析了半剛性基層瀝青路面、增加應力吸收層和柔性基層ATB的復合半剛性基層瀝青路面的裂縫情況，提出了半剛性基層瀝青路面的結構設計和施工建議。

瀝青路面，半剛性基層，應力吸收層，柔性基層，路面裂縫

0 引言

半剛性基層瀝青路面雖然經過了近50年的發展和研究，裂縫問題仍然是一個難以根治的通病，沒有確切的行之有效的工程措施，以防治和減少裂縫的發生和發展。過去人們研究半剛性基層瀝青路面抗裂，并未從整體出發研究，造成了我國許多高速公路和城市道路在使用年限內甚至投入使用1年～2年就出現路面開裂損壞。作為道路工程項目管理單位也是長治市城市道路橋梁的后期管養部門，自2013年5月～2016年5月近3年時間持續對近5年實施的部分城市主干道及快速通道瀝青路面進行了調查和分析，以期能總結經驗、發現不足，更好的指導城市道路工程項目管理。

1 調查項目概況

2011年以來，長治市委、市政府高度重視城市基礎設施的建設，相繼提出了“1+6”城鎮群的建設和“主城區舊城改造與新區建設并舉，舊城改造先行”以及“主城區一年初見效，二年大見效，三年大變樣”的城建工作要求和目標，因而2011年—2015年間，主城區至壺關、長治縣、長子縣、屯留縣、襄垣縣、潞城市和長安高速公路長治東連接線等7條城際連接線，以及北外環路、西外環路、解放東街、五針街、太行街、英雄路、城東路、長興路等數十條城市主干道和若干次干道、支路、背街小巷先后實施并完成，城市交通環境得到極大改善，城市面貌發生了巨大變化。本次所調查的項目為2011年—2015年具有一定代表性的3條城際連接線和5條城市主干道。

2 瀝青路面裂縫調查和分析

2.1 長治至長子縣城際連接線工程

路線全長16.13 km，為舊路改擴建工程，雙向六車道，規劃紅線50 m，2012年10月建成通車，路面結構為半剛性基層瀝青路面。

裂縫調查：該工程從通車1年后的調查情況來看，路面裂縫較多，間隔25 m～35 m不等的橫向裂縫，沿地下主排水管溝有縱向裂縫，此外還有少量的龜裂破損。

原因分析:該工程為改擴建工程，路基基礎較好，施工質量尚可，縱向裂縫應為縱向排水主管溝回填欠密實所致；橫向裂縫應為水穩基層干縮裂縫反射形成；局部龜裂應是由于該路段載重車輛較多反復作用而致。

2.2 長治至潞城市城際連接線工程

路線全長12 km，規劃紅線60 m，為新建工程，雙向八車道，工程于2012年10月建成通車，路面結構為半剛性基層瀝青路面。

裂縫調查：該工程從通車1年后的調查情況來看，路面裂縫較多，平均間隔25 m一道橫向貫通裂縫。

原因分析：該工程為新建道路，施工周期較短，路基壓實不足容易造成后期沉陷，特別是基層施工過程養護措施不足，面層施工控制一般，故造成橫向貫通裂縫較多。

2.3 長安高速連接線工程

工程東起長安高速逢善收費廣場，西至市區東外環路，路線全長11.62 km，規劃道路紅線50 m，斷面形式為四塊板，雙向六車道加輔道。工程于2015年6月全線建成通車，路面結構為半剛性基層瀝青路面，基層與面層之間加鋪了一層1 cm應力吸收層(瀝青微表處)。

裂縫調查：工程分段建成通車，1年后路面僅有少量輕微裂縫，平均間隔200 m一道橫向裂縫，使用效果良好。

原因分析：路基路面施工過程控制較好，無明顯變形。半剛性基層與瀝青面層之間增加的1 cm應力吸收層(瀝青微表處)，明顯改善了反射裂縫對瀝青面層的影響，從而提高了道路行車舒適性，并延長了道路的使用年限。

2.4 北外環路道路改造工程

工程東起東外環路，西至西外環路，路線全長6.96 km，規劃道路紅線70 m，斷面形式三塊板，雙向六車道加輔道。工程于2012年10月建成通車。路面結構為半剛性瀝青路面。

裂縫調查：該道路通車1年后縱橫裂縫較多，部分路段縱向裂縫為舊路基(16 m)與加寬后新路基(50 m)銜接處；橫向裂縫平均每35 m一道，路面無明顯變形，使用狀況尚可。

原因分析：縱向裂縫應為新舊路基不均勻沉降，加之該道路重型載貨車頻繁所致；橫向裂縫則應為半剛性基層反射裂縫。

2.5 城東南路道路工程

工程北起解放東街，南至南外環路，路線全長3.95 km，規劃道路紅線50 m，斷面形式三塊板，雙向六車道加非機動車道。該工程分兩期建設，其中解放東街至南一環路于2012年建成通車，該段道路為舊路拆除重建；南一環路至南外環路于2013年建成通車，該段為新建道路。路面結構均為半剛性瀝青路面。

裂縫調查：該道路通車1年后均有不同程度的裂縫，舊路拆除重建段局部路段有輕微縱向裂縫，處于新舊交接處，全線35 m～40 m出現分布不均的橫向裂縫。

原因分析：該道路縱向裂縫應為新舊路基不均勻沉降所致；橫向裂縫則為基層結構反射性裂縫。

2.6 西二環路道路建設工程

工程北起太行西街，南至五針街，道路全長4.99 km，規劃道路紅線60 m，斷面形式三塊板，雙向六車道加非機動車道。該道路工程為舊路拆除拓寬新建。2014年11月建成通車，路面結構為半剛性瀝青路面，基層與面層之間為8 cm柔性基層(ATB-25)。

裂縫調查：工程為舊路拆除拓寬重建，從調查情況來看，雖然現狀客、貨交通量都較大，但全線路面基本無裂縫。

原因分析:該工程路面結構采用了8 cm密級配瀝青碎石(ATB-25)的柔性基層，各結構層施工質量較好，全線路面基本無明顯裂縫，路面狀況良好。

2.7 太行街道路改造工程

工程西起湖濱大道，東至沿山路，路線全長9.5 km，斷面形式為一塊板，雙向八車道加非機動車道，規劃道路控制紅線60 m，該道路為舊路拆除重建。工程于2014年3月開工建設，同年9月全線建成通車。路面結構為半剛性基層瀝青路面，其中湖濱大道—西外環段由于重載車輛較多，道路基層和面層之間為8 cm柔性基層(ATB-25)；西外環—沿山路段多為輕型客貨車，基層和面層之間為1 cm應力吸收層(瀝青微表處)。

裂縫調查：通車1年后全線無裂縫，通車2年后湖濱路—西外環段路面未出現明顯開裂和變形；西外環—沿山路路面有輕微橫向裂縫，間距不等。

原因分析:該工程在道路面層和基層之間根據交通流量不同，在不同路段分別采用了8 cm密級配瀝青碎石(ATB-25)的柔性基層和1 cm應力吸收層(瀝青微表處)，施工質量控制較好，從之前調查結果來看，對防止瀝青路面早期開裂而言，采用8 cm密級配瀝青碎石(ATB-25)柔性基層效果要優于采用1 cm應力吸收層(瀝青微表處)，但前者造價要遠高于后者。

2.8 英雄路道路改造工程

工程北起北外環路，南至南一環路，道路全長8.7 km，規劃道路紅線寬40 m～50 m，雙向六車道加非機動車道。北外環路至解放街于2014年12月建成通車。路面結構為半剛性基層瀝青路面，基層與面層間為8 cm密級配瀝青碎石柔性基層(ATB-25)。

裂縫調查：工程為舊路拆除拓寬重建，從調查結果來看，現狀以客運交通為主，全線路面基本無開裂。

原因分析：本工程路面結構采用了8 cm密級配瀝青碎石(ATB-25)的柔性基層，各結構層施工質量控制得當，較好地防治了路面反射裂縫，路面使用良好。

3 半剛性基層瀝青路面裂縫調查總結

通過對上述道路路面裂縫的調查和分析，本調查總結如下：

1)半剛性基層瀝青路面的裂縫普遍存在，根據路基壓實質量控制和基層養護條件不同，裂縫的平均間距從20 m～100 m不等，說明通過加強施工質量控制和半剛性基層養護，是可以有效減少半剛性基層路面橫向裂縫產生的，但由于半剛性基層溫縮和干縮特性的存在，單純通過施工質量控制難以從根本上避免半剛性基層反射裂縫的產生。

2)半剛性基層和瀝青面層之間增加1 cm應力吸收層，調查發現路面僅有少量輕微裂縫，裂縫的平均間距達到150 m～200 m，路面使用效果較好，可見增加的1 cm應力吸收層，明顯改善了基層反射裂縫對瀝青面層開裂的影響，能夠減少路面裂縫特別是貫通性裂縫的產生，延長道路的使用壽命。

3)半剛性基層和瀝青面層之間增加8 cm柔性基層(ATB-25)，再加上通過施工質量控制和半剛性基層養護的施工措施，調查未發現有明顯裂縫，因此可以基本實現避免半剛性基層反射裂縫的產生。

4 半剛性基層瀝青路面設計的施工建議

在交通科技日益發達的今天，雖然人們對柔性基層的呼聲越來越高，但由于造價高昂等種種原因，柔性基層仍然徘徊在設計施工人員考慮的邊緣，在未來較長時間內，經濟適用的半剛性基層瀝青路面會被繼續廣泛使用。應用半剛性基層，路面反射裂縫的問題就難以避免，需要采取各種行之有效的技術措施來減緩和解決半剛性基層瀝青路面的開裂問題。裂縫是半剛性基層瀝青路面結構破壞的主要形式，路面病害往往是從路面裂縫開始，地面水通過裂縫進入路面結構內部，加上車輛荷載的反復作用，路面不斷出現各種病害，大大減少了路面的使用壽命。根據對上述道路路面裂縫的調查和分析結論，結合道路路面結構設計和施工的工程實踐，對半剛性基層瀝青路面設計和施工提出以下建議供參考：

1)對路基壓實度特別是半剛性基層養護問題高度重視，路基壓實度能夠直接影響路面的設計彎沉和路面的整體穩定，半剛性基層養護的施工質量則直接影響將來反射裂縫的出現頻率和嚴重程度。

2)瀝青面層建議采用性能較好的改性瀝青(例如SBS)，改性瀝青能夠延緩路面裂縫的產生，充分發揮瀝青面層的整體性作用，達到行車舒適和保證路面使用年限的目的。

3)根據交通荷載和路面使用要求的不同，可以選擇在半剛性基層和瀝青面層之間增加1 cm～2 cm的應力吸收層或者增加6 cm～8 cm柔性基層(ATB)，可以明顯減少半剛性基層反射裂縫的產生，延長路面使用壽命和提高道路服務水平，相比增加少量的工程材料費用，獲得的經濟收益和社會效益更大。

[1] 沙愛民.半剛性路面材料結構與性能[M].北京：人民交通出版社，1998.

[2] 張紅春.半剛性基層瀝青路面綜合抗裂技術研究[D].西安：長安大學博士學位論文，2008.

On investigation and analysis of semi-rigid basement asphalt roadbed cracks

Ma Xuewen

(ChangzhiMunicipalManagementDivision,Changzhi046000,China)

Taking some representative urban expressways and roads implemented in main districts from 2011 to 2015 in Changzhi as the sample,the paper investigates and analyzes the semi-rigid basement asphalt roadbed,indicates the addition of stress absorption layer and cracks of the composite semi-rigid foundation asphalt roadbed of the flexible basement ATB,and points out the structural design and construction suggestions for the semi-rigid basement asphalt roadbed.

asphalt roadbed,semi-rigid basement,stress absorption layer,flexible foundation,roadbed crack

1009-6825(2016)29-0131-02

2016-08-07

馬學文(1970- )，男，工程師

U416.217

A