瀝青混凝土路面裂縫成因分析及防治對策

毛 旦 馬夢飛

（鄭州市路通公路建設有限公司，河南 鄭州 450000）

1 瀝青混凝土路面裂縫形成原因

瀝青路面裂縫的形式按形狀分：橫向裂縫、縱向裂縫、龜狀裂縫和網狀裂縫；按有無荷載可分：荷載裂縫和非荷載裂縫（溫縮裂縫和干縮裂縫）；按路面有無沉陷分為：沉陷性、疲勞性裂縫和非沉陷性早期裂縫。瀝青路面裂縫形成的原因主要包括以下幾點：

1）設計原因。路面結構設計不合理或厚度不足，路面強度無法滿足行車要求或者對路面設計年限內交通量年均增長率估計偏小，致使路面強度不足，滿足不了交通量的迅速增長和汽車載重明顯增大的需要，以致瀝青路面產生裂縫。地下管道設計深度不夠，導致基層壓實不平引起瀝青路面的橫向裂縫。

2）材料因素。瀝青混合材料過細，其結合料過少（即油石比過低），炒制過火。瀝青混合料中集料級配不佳，石料偏少。瀝青材料配合比不正確。瀝青原材料低溫延性差或瀝青混合料粘結力低，造成路面早期裂縫。

3）氣候因素。冬季氣溫下降，瀝青面層或半剛性基層低溫收縮易產生收縮縫或干縮裂縫，這種裂縫在路面重復荷載作用使瀝青路面表面形成橫向反射裂縫。

4）施工因素。路基或基層結構強度不足，路基局部下沉路面掰裂。半剛性基層在鋪建時隨著混合料水分的減少產生干縮應力，形成干縮裂縫。基層混合料的離析或碾壓不密實及機械組合不合理，造成基層上部細粒料上浮，形成強度較弱的薄層，在行車荷載作用下，易產生龜狀裂縫。半剛性基層養生不當直接影響干縮裂縫的產生。半剛性基層養生結束后，如果不及時灑鋪封層或透層油，隨著暴曬時間的增長產生干縮裂縫。施工填土未壓實，路基產生不均勻沉陷，接縫處壓實未達到要求，在行車作用下形成縱向裂縫。瀝青混合料攤鋪時間過長，其表面溫度低，內部較熱，用重型壓路機碾壓易引起路面表層切斷。施工接縫處理不當、碾壓方式不正確易產生橫向裂縫。壓力機加速或減速過猛，尤其是轉向時過猛易產生路面橫紋。瀝青混合料分幅碾壓力或縱向接茬時，由于接茬處理不當造成接茬開裂。

5）超載因素。由于超載車輛引起累計軸次的增大，從而引起設計彎沉值減小。超載造成正常設計的路面基層或底基層抗拉強度不足，使其提前在層底產生拉裂。由于超載，加之車輛的振動沖擊作用，可將路面壓壞，即一次性破壞作用。超載情況下，車輛在上下坡、剎車時將加速瀝青路面層的剪切破壞。

2 工程概況

某公路工程全長34.5km，為雙向六車道，地處溫帶季風氣候，年均氣溫在14.2℃，年極端最高氣溫、最低氣溫在42.2℃、-19.2℃，年平均降水量超過500mm。該工程建成通車多年，隨著沿線經濟水平的不斷提升，交通量越來越大，通行壓力日益加大。據現場調查發現，路面已出現大量病害問題，如縱向裂縫、橫向裂縫、塊狀裂縫、坑槽、松散、車轍等，其中裂縫最為嚴重，為此決定進行路面維修養護施工。

3 瀝青混凝土路面裂縫防治對策

為達到良好的修補裂縫效果，不僅要合理選擇修補材料，還要規范施工工藝，保證施工工藝能夠滿足施工要求。針對半剛性基層瀝青路面的反射裂縫情況，若僅采用常規工藝，很難直接灌到裂縫底部，為解決此難題，本文提出了一種裂縫全深度處治方案，具體處治措施如下：

1）路面清掃和裂縫清理。結合工程實際情況，本文決定采用高壓路面裂縫全深度處治機進行反射裂縫全深度處治，該設備輸出壓力為7MPa，4km/min為全深度處治料輸出量。施工前，要清理干凈路面，針對路面隱性裂縫存在的浮塵，可采用高壓氣槍吹干凈，同時將反射裂縫內的雜物清除。

2）打全深度處治料輸送孔。第一，布設全深度處治料輸送孔。按照雷達檢測報告，在路面上合理布設全深度處治輸送孔，沿路面反射裂縫延伸方向布設即可，1.2～1.5m為孔間距范圍。第二，確定全深度處治料輸送孔直徑和深度。采用2cm全深度處治料輸送孔直徑，鉆孔深度要達到裂縫底部。根據鉆孔深度設計要求，在裂縫虛擬線上通過沖擊鉆進行全深度處治料輸送孔的確定，并按照設計深度打孔。

3）下全深度處治輸送管。按照既定長度，通過切割工具按要求進行PVC全深度處治料輸送管切割，并向全深度處治料輸送孔內下放輸送管，直至設計深度。

4）安裝注射帽。采用專用工具清理干凈全深度處治料輸送注射帽凹型邊緣，通過鐵錘向輸送管內敲入已清理干凈的注射帽。確保注漿帽緊密結合輸送管，避免松動，一旦出現松動情況，則需更換輸送管，保證施工質量。

5）表面封堵。在高壓作用下，為避免裂縫處治料冒出裂縫表面，可采用專門設計加工的封堵板將路面表面裂縫口封閉，確保在高壓作用下裂縫處治料不會出現上冒等情況。

6）全深度處治。根據設計要求和現場確定的輸送量情況，合理確定全深度處治料注射量。施工中，注射槍采用夾具和注射帽之間固定，根據配合比設計向注射槍口輸送注射料，在注射槍口處材料混合，并通過輸送管向裂縫位置輸送，通過一系列物理化學反應，混合料體積迅速膨脹固化，將裂縫空隙填滿，以此有效解決裂縫局部松散問題，填充裂縫局部基層脫空處，達到快速治理路面裂縫病害的效果。待輸送完處治料之后，需及時將注射槍保險關閉，待15秒后，便可將注射槍和注射帽分離。

7）補焊。完成上述施工作業后，需將封堵板拆除。該階段若遇到裂縫處治表面處治料填充量不足現象，需進行補焊，采用手持噴槍與路面裂縫緊貼，將處治料向裂縫內均勻壓入，此時要控制好處治速度，不宜過快，一般為0.8m/min。

8）裂縫表面修整。表面修補部位需進行簡單整平，保證表面平整、美觀，裂縫處沒有明顯凹凸不平現象。

9）封孔。施工結束后，為避免輸送孔內進入雨水或油漬等雜物，可及時通過密封膠封閉。使用密封膠時可先進行加熱，一般溫度不得超過210℃。此外，密封膠應等同于路面高度，或略低于路面高度。為保證路面干凈，施工后還需要清理干凈路面施工存留的雜物，避免污染路面。

10）質量控制措施。第一，原材料檢測。根據設計要求和產品標準，檢測裂縫全深度處治材料的質量，保證其各項技術指標均能達到要求，若材料不合格，則不得用于施工。第二，全深度處治料輸送孔檢測。根據設計要求，合理控制全深度處治料輸送孔間距、鉆孔深度和孔徑，保證鉆孔垂直，孔位誤差小于0.05m。相比設計深度，鉆孔深度應滿足其規定要求，不得過低。第三，全深度處治料輸送壓力控制。按照設計要求，結合工程實際情況，應在5～7MPa之間控制全深度處治料輸送壓力。

4 結束語

綜上所述，我國地域遼闊，公路工程建設規模持續擴大，但在其快速發展的同時，也存在諸多問題。如交通使用環境惡劣，車輛超載重載現象嚴重，導致瀝青路面早期病害不斷涌現，主要病害包括車轍、裂縫、坑槽等，甚至會出現反射裂縫。若無法及時進行處置，將嚴重危害行車舒適性和安全。基于此，必須采取科學、有效的處置措施，有效控制反射裂縫，提高路面使用性能，延長道路使用壽命。