路橋工程中瀝青路面裂縫的防治技術探討

楊 英

遼陽市交通運輸綜合行政執法隊 遼寧遼陽 111000

1 路橋工程中瀝青路面出現裂縫的原因

1.1 瀝青混合料性質

一直以來路橋工程中瀝青混合料是主要的路面攤鋪材料，瀝青混合料可以大幅度提高路面的防水性能，并且還具有一定的強度。瀝青路面十分容易受到氣候、溫度的影響而出現開裂的情況，對道路橋梁的正常使用造成不良影響，并且折損路橋的使用壽命，增加額外的養護支出。而且，北方地區冬天比較寒冷、氣溫比較低，瀝青路面的剛性顯著增加，而瀝青路面的韌性和延展性性能降低，這時在載重卡車的重壓之下，就會導致瀝青路面產生縱向、橫向、網狀裂紋，間接損壞路基，給道路行駛的車輛和行人帶來危險。針對瀝青混合料對氣候、溫度等因素影響較大的特點，在施工中應合理調配瀝青混合料，通過做好相應的處理，增強它對外部因素的抵抗能力，比如溫度、濕度、雨水等[1]。

1.2 路橋基礎材料性質

道路橋梁工程的基礎材料的特性，決定了其具有一定的伸縮性，而伸縮性的不同往往會導致瀝青路面的開裂。基層材料導致路面開裂主要表現在路面干縮方面，由于路橋工程施工路面攤鋪使用的瀝青混合料水分不足，工程基層材料中空隙縮小，路面由此干縮；另一個是溫度收縮方面，根據熱脹冷縮原理，瀝青混合料攤鋪完成后，在較低溫度的環境下路面產生收縮力，當這個收縮力大于路面本體的抗拉強度時，收縮狀況便會呈現于路面表面。所以，在施工過程中要保證工程基礎面層有較強的凝實度。

1.3 設計原因

路橋工程施工過程中，設計不合理也同樣是導致路面出現問題的主要原因。我國路橋工程中瀝青路面的使用起步較晚，應用時間短，導致技術發展不太完善，技術還無法照顧到工程施工過程中的方方面面。此外，在工程設計過程中，也缺乏相應的理論和數據支撐，因此在設計中便存在一定的隱患。目前工程設計中導致瀝青路面開裂有幾點原因，如工程結構的設計不當、道路基層與路面派紓系統設計不合理、設計工作所需要各項數據支持未到位等[2]。

1.4 路橋工程施工問題

（1）部分工程的施工現場，其地質為軟地基，若處理不到位軟地基的硬度要求未達到施工標準，那么路面便有極大概率出現沉降問題，嚴重情況下路面坍塌等衍生問題。

（2）路橋工程施工過程中，壓實作業不徹底、不到位，路基的穩定性未得到保障，在投入使用后在車輛往來的壓力下，路面逐漸開裂，形成或大或小的裂縫。

（3）部分工程在施工過程中層面集料出現離析問題，局部的細集料遠遠少于粗集料，給公路路基壓實施工帶來影響，降低路基強度，最終導致瀝青路面開裂[3]。

2 路橋工程中常見的瀝青路面裂縫

2.1 縱向裂縫

縱向裂縫是指道路中沿道路方向出現的裂縫，它與路基面積的強度及道路車流量相關，主要原因有以下幾點:

（1）路面傾度不足，在道路車流量產生的壓力大于路面承載力時便會持續此裂縫；

（2）地基存在問題，地基強度不夠導致路面出現不均勻沉降；

（3）部分道路的車流量較大，為滿足道路的使用需求，道路的寬會增加，增加路面縱向裂縫出現的概率。

2.2 橫向裂縫

橫向裂縫時是與道路走向垂直的一條“線”，橫向裂縫的出現原因比縱向裂縫要多，但可大致分為兩種裂縫，一種是溫度原因導致的裂縫，另外一種是反射原因導致的裂縫，在此主要研究溫度原因導致的裂縫。溫度裂縫可分為低溫收縮裂縫與溫度疲勞裂縫兩種，低溫收縮裂縫產生的緣故是因為在周邊環境溫度降低后，路面的收縮狀況被限制，路面的拉應力超出限定范圍，此時橫向裂縫出現。溫度疲勞裂縫是溫度變化之后，瀝青路面在溫度應力的反復作用下出現疲勞開裂的狀況，通過對大量的裂縫問題進行探究發現，溫度裂縫問題的根本原因是瀝青混合料未考慮周全，導致瀝青路面出現過早老化、硬化情況[4]。

2.3 網狀裂縫

網狀裂縫是路橋表面出現的一種縱橫交錯且比較密集出現的一種裂縫，此裂縫通常情況下比較小。網狀裂縫是一種典型的疲勞裂縫，通常是沿著輪跡帶出現單條或多條平行的縱縫，而后在縱縫附近出現橫向和斜向小的連接縫，最終形成網狀裂縫。形成原因有以下幾種情況：

（1）路面結構設計不合理，路基壓實度不符合工程建設標準；

（2）路面在出現縱向裂縫、橫向裂縫后未進行及時的處理導致雨水從裂縫中向下滲入，再經過車流的荷載力，被水分侵蝕的粉漿通過面層裂縫或空隙進入表面產生唧漿，路面逐漸結構被破壞，逐漸形成網狀裂縫；

（3）車輛超載對公路造成破壞，是基層產生疲勞破壞。此外道路老化也是產生此問題的常見原因之一[5]。

3 路橋工程瀝青路面裂縫問題的防治技術

3.1 瀝青混合料合理配比

路橋工程路面施工中，路面攤鋪所需的瀝青混合料的調配比例一定要進行嚴格的管控，以確保合理、有效，這是保障道路路面質量的必要條件。除此而外，對施工道路進行全面的勘測，獲取完整、精確的數據，之后通過數據分析，調配適宜比例的瀝青混合料，并在此過程中應嚴格的控制混料的穩定性及空隙率等諸多影響因素。

3.2 增加路面基底的抗拉強度

瀝青路面在受到外力荷載作用時，如果路面基底層的抗拉強度難以承受荷載施加的外力的時候，就會使路面出現開裂。要想杜絕此類裂縫問題，則需要增強基底層的抗拉強度，通常可以選擇在道路的基層和面層之間加設連接層，連接層的抗拉強度要能保證比路面與基底層都高，這樣路面與基底層的結合質量就會達到標準。所以，可以采用雙層攤鋪，瀝青雙層攤鋪是指在施工的時候，可以同時攤鋪上下兩層不同比例的瀝青混料物，在高溫條件下，較薄的上層還可以利用下層余熱增加壓實量。同時，連接層還會為地面底層承擔較多的拉應力作用，從而有效的防止瀝青路面裂縫發生[6]。

3.3 規范施工技術

（1）嚴格控制路基填挖結合部、軟土地基、新路舊路交界處、特殊地形處的壓實作業質量，以保障路面施工的質量，避免由路面沉降引發的裂縫問題。

（2）半剛性基層施工碾壓時的含水量需要嚴格控制，過多過少都會引起相應的反應，而造成預期之外的問題。

（3）半剛性基層施工需要進行多變碾壓，壓實度要符合工程施工標準。

（4）半剛性施工完成后對路段進行適量的灑水，并且在一段時間后進行封層施工，然后展開瀝青混合料的攤鋪作業，攤鋪機的工作應勻速前行、不間斷地進行攤鋪作業，不可以突然停止或調整攤鋪速度，以保證攤鋪作業的質量[7]。確定攤鋪速度時，需要將攤鋪寬度等因素考慮其中。另外還有瀝青混合料的類型，若攤鋪機作業的速度過快，可能會導致瀝青混合料離析，特別是間斷級配混合料，或者粗式混合料[8]。現場人員必須密切注意現場的混合料攤鋪動向，一旦發生縱向斷面不滿足條件、結構處缺料和表面不均勻時，應立即補充料并對混合料進行調換。保證道路的壓實，是瀝青道路質量的控制手段之一，也是瀝青混合料使用的最后一道工序，經過壓實之后，混合料經過二次的拌制，結構層達到了工程建設所需的密度，提高了道路的質量。

3.4 瀝青路面常見類型裂縫的治理方法

（1）網狀裂縫的處理。網狀裂縫的治理較為繁瑣，如果網狀裂縫規模較小，則可先進行5cm 左右的銑刨，之后重新進行瀝青混合料的攤鋪。如果網狀裂縫規模比較大，或者已經造成嚴重破壞，則需要對受破壞區域進行全面銑刨，依照設計標準展開二次施工。

（2）縱向裂縫的處理。瀝青路面出現縱向裂縫會對該路段的穩定性造成極大影響，需要采取針對性的措施進行處理，目前縱向裂縫處理技術最常用的是水泥壓漿技術。使用硅酸鹽水泥，量為335kg/ m3,偏差在15kg/ m3以內，以壓強1.2～1.5MPa 的標準對裂縫進行灌漿，直到溢漿方可停止灌注[8]。

（3）橫向裂縫的處理。瀝青路面受溫度、濕度等因素影響都會出現橫線裂縫問題，若裂縫大小在5mm 內，先使用設備將其中的雜質清除，避免因雜質影響修補效果，之后采用修補材料進行封堵，比如瀝青混合料或者乳化瀝青等，若橫向裂縫的寬度已超過5mm，則需要使用壓縮空氣清除其中的雜質，之后再使用細粒式瀝青混合料進行填充[9]。

3.5 管控基層厚度及修筑防裂路面

增加基層厚度而其承載力也會隨之提升，通過相關試驗了解到，半剛性基層的厚度從10cm 開始增加15cm，達到25cm 時，其承載力增加約有三倍。同時試驗中還了解到面層反射裂縫受瀝青面層厚度影響，當面層厚度在17cm 以上時，對于受拉疲勞產生的裂縫可起到很好的抵抗作用，同時受到車流產生的剪應力也明顯降低。相關資料顯示，鋪設10cm 的瀝青路面時，在形成反射裂縫前可累積通過標準軸載10×10 次。如果瀝青面層加厚到15cm則可通過20×10 次。如瀝青面層加厚到17.5cm 建設質量可靠有保障。

4 結語

為了保證人們的出行安全，必須重視路橋工程的裂縫問題。通過對路橋工程的路面的橫向裂縫、縱向裂縫和網狀裂縫出現的原因進行深入剖析，可以了解裂縫產生的原因，從而提出綜合的防治裂縫措施和補救裂縫的方法，提高我國路橋工程的質量。