淺談城鎮(zhèn)道路瀝青路面橫向裂縫控制

袁勝強(qiáng) 侯小龍 張建忠

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201720068

摘要：基于廣泛地應(yīng)用于城鎮(zhèn)道路半剛性基層和柔性面層的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合瀝青路面裂縫的表現(xiàn)形式和現(xiàn)狀調(diào)查，闡明了“橫向裂縫”為瀝青路面裂縫中的核心癥結(jié)。并根據(jù)產(chǎn)生癥結(jié)和實(shí)施對(duì)策的統(tǒng)計(jì)分析，驗(yàn)證了瀝青路面“橫向裂縫”地控制具有過程可行性，同時(shí)形成了良好的質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：瀝青路面；裂縫；表現(xiàn)形式；癥結(jié)；對(duì)策；效益

隨著施工技術(shù)和機(jī)械化施工程度的提高，瀝青路面因開裂而損壞的現(xiàn)象雖有所改善，但裂縫病害至今未能根除。裂縫的出現(xiàn)，既降低瀝青路面的行車質(zhì)量，又帶來路面病害的惡性循環(huán)，造成道路使用性能及耐久性降低。因而，瀝青混凝土路面裂縫有效地預(yù)防控制，是保證行車質(zhì)量，提升道路耐久性的關(guān)鍵。

一、裂縫的表現(xiàn)形式

瀝青路面的開裂表現(xiàn)形式是多樣的，按形狀主要可分為橫向裂縫、縱向裂縫、反射裂縫、網(wǎng)狀裂縫和龜裂縫；按有無荷載可分為荷載裂縫和非荷載裂縫；按路面有無沉陷可分為沉陷性、疲勞性裂縫和非沉陷性早期裂縫。

二、現(xiàn)狀調(diào)查

通過對(duì)多條市政道路的路面裂縫現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查統(tǒng)計(jì)和研究分析，并對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行了歸納整理，對(duì)裂縫的形式及頻數(shù)統(tǒng)計(jì)如下：

結(jié)果可以看出，在所有裂縫中，“橫向裂縫”占到總量的75%，可以判定“橫向裂縫” 為瀝青路面裂縫中的核心癥結(jié)。

三、產(chǎn)生癥結(jié)分析

橫向裂縫的成因往往很復(fù)雜，結(jié)合市政道路工程實(shí)際，對(duì)瀝青路面橫向裂縫產(chǎn)生的四類主要過程誘因進(jìn)行徹底地剖析，并予以確認(rèn)后，總結(jié)出過程通病性問題如下：

（一）橫向預(yù)埋管線

橫向預(yù)埋管線溝槽回填夯實(shí)不足，因橫向預(yù)埋管線處破到原土，回填過程壓實(shí)度不足，經(jīng)雨水等滲入，加荷載作用發(fā)生變形，最終致使面層開裂。

（二）路基

因路基填筑過快、回填材料差異性大、碾壓不到位、壓實(shí)度未達(dá)要求、工后沉降未達(dá)穩(wěn)定便進(jìn)行下道工序的施工、軟基段接茬部位處理不當(dāng)，致使后期產(chǎn)生不均勻沉陷，產(chǎn)生路基沉降裂縫，由下而上經(jīng)水泥穩(wěn)定碎石基層反射到瀝青砼面層。

（三）水泥穩(wěn)定碎石基層

①混合料因含水量變化引起干縮裂縫，碾壓時(shí)含水量偏大，必然會(huì)產(chǎn)生翻漿現(xiàn)象，成型后材料的結(jié)合水蒸發(fā)快，混合料的空隙率也會(huì)增加，在外界因素影響下，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生；②因溫度的變化引起溫縮裂縫，特別是在夏季以及冬季，由于晝夜溫差較大，熱脹冷縮引起的裂縫更為明顯；③水泥劑量偏大，混合料的最大干縮應(yīng)變必然會(huì)增大，過多的水泥用量，雖然可以獲得強(qiáng)度的增加，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生較大的收縮和較多的裂縫；④細(xì)集料偏多，級(jí)配碎石中細(xì)粉含量偏大，更加致密，無法排水，影響力學(xué)性能和干縮性能；⑤養(yǎng)護(hù)不及時(shí)、灑水不及時(shí)，灑水養(yǎng)護(hù)跟不上，未達(dá)到7d濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)造成嚴(yán)重的干縮裂縫，外露暴曬，也會(huì)促使干縮縫增多、增寬；⑥切縫不及時(shí)，由于溫縮和干縮發(fā)生斷裂；⑦切縫深度過淺，由于橫斷面沒有明顯削弱，應(yīng)力沒有釋放，因而在臨近縮縫處產(chǎn)生新的收縮縫；⑧施工過程由于特殊原因暫停施工超過2小時(shí)或每天收工，第二天繼續(xù)施工時(shí)，未設(shè)置橫縫或接縫未清掃潔凈，因溫度引起的拱脹應(yīng)力集中破壞或不均勻沉降導(dǎo)致裂縫的發(fā)生。

（四）瀝青混凝土面層

①基層與面層之間，未合理撒布石屑或改用石粉，石粉級(jí)配比較單一，粗糙性差，與砼的粘結(jié)性會(huì)下降，從而降低拌合物的強(qiáng)度，增加裂縫的發(fā)生率；②瀝青面層厚度與強(qiáng)度不足，在行車荷載和溫度應(yīng)用下產(chǎn)生強(qiáng)度裂縫；③在原有路面續(xù)鋪瀝青砼時(shí)，因切縫不徹底，接縫未能有效整齊密貼，平整度無法保持連續(xù)一致，在后期行車荷載及雨水等外界因素反復(fù)作用下產(chǎn)生明顯裂縫。

四、實(shí)施對(duì)策分析

通過對(duì)裂縫原因進(jìn)行專項(xiàng)分析，制定相應(yīng)對(duì)策，從而減少本工程的橫向裂縫數(shù)量。

（一）做好橫向預(yù)埋管線的回填處理

瀝青路面中，橫向預(yù)埋管線位置處往往是橫向裂縫的高發(fā)地帶，橫向預(yù)埋管線回填夯實(shí)不足、不均將降低瀝青路面的使用品質(zhì)，造成嚴(yán)重質(zhì)量隱患。

①嚴(yán)格執(zhí)行夯實(shí)工藝及施工順序、確保夯實(shí)遍數(shù)；②管線回填過程中不得帶水回填；③夯實(shí)材料清除混雜建筑垃圾雜物，不得含有淤泥、腐殖土及有機(jī)物；④溝槽邊緣做退臺(tái)，分層夯實(shí)，充分保證橫向預(yù)埋管線溝槽回填壓實(shí)度。

此對(duì)策實(shí)施后，對(duì)橫向預(yù)埋管線溝槽回填過程中的壓實(shí)度進(jìn)行記錄，檢測(cè)值均大于設(shè)計(jì)規(guī)范要求值，解決了橫向預(yù)埋管線回填夯實(shí)不足的難題。

（二）做好路基處理

路基既為車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)。由路基沉降引起的裂縫，通過沉降觀測(cè)，及時(shí)超載預(yù)壓，保證沉降速率降到規(guī)定范圍之內(nèi)。①保證路基8遍的碾壓遍數(shù)，初壓2遍（靜壓一遍+弱振一遍）+復(fù)壓（強(qiáng)振 4遍）+終壓（2遍）；②邊緣處壓路機(jī)無法碾壓位置，平板夯人工夯實(shí)，夯實(shí)遍數(shù)增加1遍，確保夯實(shí)質(zhì)量；③邊坡處碾壓遍數(shù)增加1遍，高填方路段放緩邊坡，減少邊溝深度，邊坡充分壓實(shí)；④施工碾壓時(shí)盡可能在材料接近最佳含水量狀態(tài)下碾壓，無法接近材料最佳含水量狀態(tài)時(shí)，視情況增加碾壓遍數(shù)，保證強(qiáng)度。

（三）做好水泥穩(wěn)定碎石基層的處理

半剛性水泥穩(wěn)定碎石基層作為墊層與瀝青面層之間的過渡層、承重層，對(duì)加強(qiáng)路基、承受荷載具有重要的作用：

（1）控制好水泥穩(wěn)定碎石料的含水量及水泥劑量。加強(qiáng)對(duì)混合料的檢測(cè)控制，運(yùn)用EDTA滴定法對(duì)水泥劑量進(jìn)行不定期、不間斷的跟蹤檢測(cè)。對(duì)混合料含水量采取燃燒法、手握觀測(cè)法、碾壓過程觀測(cè)法進(jìn)行控制。前后場(chǎng)保持聯(lián)系，若有異常及時(shí)做出調(diào)整；

（2）優(yōu)化配合比，控制合理級(jí)配范圍。由試驗(yàn)室人員對(duì)混合料采取以批次批量為單位進(jìn)行篩分試驗(yàn)，驗(yàn)證配合比的同時(shí)，與規(guī)范進(jìn)行對(duì)比，檢查是否有較大出入，以及現(xiàn)場(chǎng)攤鋪碾壓過程的異常情況，考慮及時(shí)調(diào)整以滿足要求；

（3）及時(shí)養(yǎng)護(hù)，跟蹤灑水，確保達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的齡期。攤鋪碾壓完成后，及時(shí)灑水覆蓋養(yǎng)生，灑水采用噴灑式，養(yǎng)護(hù)期間加強(qiáng)交通管制。養(yǎng)護(hù)期間，若因風(fēng)吹、雨水等外界因素破壞薄膜應(yīng)及時(shí)跟蹤覆蓋，避免暴曬。達(dá)到齡期后，通過鉆芯取樣的方式檢測(cè)水穩(wěn)層的整體質(zhì)量；

（4）養(yǎng)生結(jié)束后，及時(shí)切縫且切縫深度符合設(shè)計(jì)要求，深入基層厚度的1/31/2。充分發(fā)揮削弱橫斷面、釋放應(yīng)力的作用。并及時(shí)封層進(jìn)行下道工序的施工；

（5）避免施工縫，做好施工縫處理。在重新攤鋪混合料之前，留設(shè)的橫向施工縫與道路行車方向表面垂直，形成豎向垂直斷面，并將接縫面及未壓實(shí)的混合料清除干凈，鋪筑前必須灑水濕潤(rùn)，必要時(shí)撒布水泥稀漿，以增強(qiáng)層間結(jié)合。

（四）做好瀝青砼面層及施工橫向接縫的處理

加強(qiáng)瀝青砼面層的質(zhì)量控制，有效減少裂縫的發(fā)生，延長(zhǎng)瀝青砼面層的使用壽命：

（1）選擇合理的結(jié)構(gòu)、組成及厚度。礦料級(jí)配、瀝青含量、集料品種符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求，實(shí)踐驗(yàn)證并最終確定準(zhǔn)確的配合比及最佳的油石比；

（2）加強(qiáng)過程控制：①面層施工前，嚴(yán)禁使用石粉，合理撒布石屑，且嚴(yán)格把關(guān)石屑質(zhì)量。表面粗糙、有尖銳棱角，大顆粒與粉粒級(jí)配良好；②每拌250T混合料，從運(yùn)料汽車中取樣一次進(jìn)行集料級(jí)配瀝青含量、馬歇爾參數(shù)等檢查，從壓好的路面上取樣作當(dāng)天鋪筑混合料的壓實(shí)度；③按規(guī)范要求的方法和頻率進(jìn)行混合料鋪筑厚度、溫度及質(zhì)量的檢查，并進(jìn)行外觀鑒定。

（3）接縫處是瀝青路面的薄弱環(huán)節(jié)，對(duì)路面的平整度影響很大，橫向裂縫是橫向接茬處理不好的直觀表現(xiàn)：①橫向接縫鋪筑前，先軟化原有路面；②用3m直尺連續(xù)檢查端部平整度，在平整度保持連續(xù)的位置，垂直于道路中心線進(jìn)行拉線，用切割機(jī)在劃線位置垂直切縫；③把浮動(dòng)的土或輔料徹底清除干凈，將原有路面鏟齊。具體操作如下：

圖1 切割位置示意圖

避免接茬在BB斷面處切縫，確保在AA斷面處切縫。將切割下來的部分鏟出路外，把切割面附近清掃干凈、烘干，并涂上粘層油，攤鋪混合料時(shí)保證混合料的溫度，碾壓時(shí)，壓路機(jī)的大部分先處在已壓實(shí)的路面上，輪寬的10cm15cm置于新鋪的混合料上碾壓，然后逐漸橫移直到壓路機(jī)全部進(jìn)入新攤鋪層。確保新舊混合料的完好粘結(jié)和接茬處的平整度。

五、效益分析

（一）質(zhì)量效益

對(duì)策實(shí)施后，對(duì)裂縫形式及頻數(shù)進(jìn)行調(diào)查、統(tǒng)計(jì)、分析，制成調(diào)查對(duì)比排列圖如下：

圖2 對(duì)策實(shí)施前后裂縫頻數(shù)及比例對(duì)比排列圖

在檢查面相同的情況下，瀝青路面橫向裂縫的頻數(shù)由實(shí)施前的39減到了實(shí)施后的4，即解決了該問題的（394）/39=897%，取得了可觀的效果。

（二）經(jīng)濟(jì)效益

減少了維修返工的人工、材料、機(jī)械等直接費(fèi)用，節(jié)能減排的間接效益。提高成本核算的準(zhǔn)確性。增加城市固有資產(chǎn)的硬經(jīng)濟(jì)效益以及帶動(dòng)城市區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、推動(dòng)整體發(fā)展的軟經(jīng)濟(jì)效益。

（三）社會(huì)效益

降低瀝青路面的通車裂縫率，改善了瀝青路面的使用品質(zhì)，提高道路行車的舒適度，滿足高速行駛的要求，節(jié)約旅客的出行時(shí)間、降低日常車輛的損耗，減少運(yùn)輸成本，保障通行安全。

六、結(jié)語

在瀝青混凝土路面施工中，只有采取積極有效的措施，形成全員、全過程、全方位的質(zhì)量控制格局，嚴(yán)格規(guī)范施工。杜絕以上各種不利因素發(fā)生，才能有效控制瀝青路面的裂縫問題，提升瀝青路面的耐久性。

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作者簡(jiǎn)介：袁勝強(qiáng)（1982），男，漢族，湖南長(zhǎng)沙人，學(xué)士，工程師，研究方向：公路工程、市政公用工程；侯小龍（1988），男，漢族，吉林松原人，學(xué)士，工程師，研究方向：公路工程、市政公用工程；張建忠（1994），男，漢族，內(nèi)蒙古巴彥淖爾人，學(xué)士，助理工程師，研究方向：市政公用工程。