摘要：瀝青混凝土路面是目前高速及干線公路常用的柔性路面，近幾年這種路面摹層采用的結(jié)構(gòu)型式增多，尤其是半剛性基層的應(yīng)用。隨著高速公路的陸續(xù)建成并投入運(yùn)營(yíng)后，瀝青路面早期損壞較為普遍，本文探討了瀝青混凝土路面裂縫成因分析與防治。

關(guān)鍵詞：瀝青混凝土路面 裂縫 防治

0 引言

路面裂縫從表觀形式可分為橫向裂縫、縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫；從形成原因可分為強(qiáng)度裂縫、反射裂縫、結(jié)構(gòu)式裂縫和溫度變化造成的裂縫等。本文著重就瀝青混凝土路面裂縫成因與防治措施談點(diǎn)粗淺看法。

1 瀝青混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因

1.1 路基、路面整體強(qiáng)度不足時(shí)產(chǎn)生的裂縫 由于路基、路面整體強(qiáng)度不足時(shí)產(chǎn)生的裂縫，通常表現(xiàn)為彎沉值較大，會(huì)出現(xiàn)沉陷、車轍等病害。瀝青混合料的強(qiáng)度由兩部分組成：礦料之間的嵌擠力和內(nèi)摩阻力，以及瀝青礦料之間的粘結(jié)力和瀝青本身的凝聚力。

1.2 瀝青面層的彎拉疲勞產(chǎn)生的裂縫 由于路面材料彎拉強(qiáng)度不足，在車輛嚴(yán)重超載作用F而產(chǎn)生的裂縫。在車輪荷載反復(fù)作用下，路面會(huì)產(chǎn)生彎拉疲勞裂縫，基層的底部產(chǎn)生拉應(yīng)力，該拉應(yīng)力大于基層的抗拉強(qiáng)度時(shí)，則底部就很快開(kāi)裂，嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)車轍或沉陷。

1.3 瀝青材料老化產(chǎn)生的裂縫 瀝青材料老化后，變形能力減弱，路面被拉斷，多呈現(xiàn)龜裂。龜裂是瀝青路面的一種結(jié)構(gòu)性損壞。影響裂縫輕重程度的主要因素有：瀝青混合料的性質(zhì)、基層材料的性質(zhì)、氣候條件、交通量和車輛類型以及施工因素等。

1.4 基層反射裂縫 由于路面基層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)、配合比不當(dāng)、拌和不均、施工質(zhì)量差、車輛嚴(yán)重超載等原因造成路面承載力下降，在車輛荷載反復(fù)作用下，使瀝青以下的半剛性基層底部拉應(yīng)力超過(guò)其疲勞強(qiáng)度而斷裂，產(chǎn)生由下向上反射裂縫。隨著周期性變化的環(huán)境溫度影響下，裂縫會(huì)迅速向四周擴(kuò)展，大大地縮短了瀝青面層的使用壽命。

1.5 溫度變化產(chǎn)生的裂縫 瀝青面層上的非荷載裂縫主要是溫度裂縫。溫度裂縫通常表現(xiàn)為橫向裂縫，橫向裂縫會(huì)貫通全幅路面，當(dāng)有中央分隔帶時(shí)，會(huì)貫通半幅路面。其裂縫的特點(diǎn)是從路基邊緣向路面中心過(guò)渡，且邊緣裂縫寬，路中裂縫窄。溫度變化裂縫包括溫度收縮和溫度疲勞裂縫：溫度收縮裂縫，即隨著溫度下降，瀝青面層開(kāi)始收縮，當(dāng)收縮的拉應(yīng)力大于瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度時(shí)，路面就開(kāi)始開(kāi)裂。

1.6 路基凍漲產(chǎn)生的裂縫 由于路基含水量大，若排水設(shè)計(jì)不合理，冬季凍脹將路面拱起而產(chǎn)生斷裂。溫度反復(fù)交替的冬天，路基凍結(jié)緩慢，加劇了凍脹。聚熱的晚春或春融期間降雨，上層融解的過(guò)量水分來(lái)不及排出路基。春融期間，在強(qiáng)度已大大降底的路段上，通行過(guò)多過(guò)重的車輛，極易產(chǎn)生裂縫和翻漿。

1.7 雨水侵滲破壞產(chǎn)生的裂縫 降水量的影響：降水次數(shù)多和降水量大，特別是降水延續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，自由水可能進(jìn)入瀝青面層的機(jī)會(huì)就多，自由水滲透進(jìn)人瀝青兩層的可能大，在進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)層的水不能及時(shí)排出的情況r，車輛通過(guò)面層瀝青混凝上的孔隙中或面層與基層交界面上滯留有自由水時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的水壓力和抽吸力，輪下的壓力將輪F結(jié)構(gòu)層中的水壓擠出，而同時(shí)車輪駛離時(shí)又產(chǎn)生相當(dāng)大的抽吸力，這兩種力瞬時(shí)先后作用能將滯留在基層頂面的漿水唧出表面，并促使先從較大顆粒上剝落，逐漸使瀝青混凝土強(qiáng)度大幅度下降直至路面局部松散并形成坑洞、唧漿、深度不等的網(wǎng)狀裂縫。

2 瀝青混凝土路面裂縫防治措施

瀝青混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因諸多，防治也就成為一個(gè)綜合治理的問(wèn)題，只有在設(shè)計(jì)、選材、施工、養(yǎng)護(hù)等多方面充分考慮防止裂隙的問(wèn)題，采取切實(shí)可行的措施減少和防治瀝青混凝上路面裂縫的產(chǎn)生。

2.1 精心合理設(shè)計(jì)

2.1.1 路面厚度的設(shè)計(jì) 柔性路面厚度，必須根據(jù)道路等級(jí)、交通量、自然地基地質(zhì)情況，道路情況和施工季節(jié)等綜合因素計(jì)算設(shè)計(jì)；舊水泥路面改造，瀝青混凝土罩面厚度的確定，主要考慮結(jié)構(gòu)強(qiáng)度因素；與非結(jié)構(gòu)強(qiáng)度因素有關(guān)的加罩面層厚度確定，主要考慮道路沿線高程的控制、瀝青混凝土最小攤鋪厚度要求、加罩面層與板的結(jié)合問(wèn)題以及工程費(fèi)用控制等。采用合適的瀝青面層厚度，不盡可節(jié)約投資，又可保護(hù)未開(kāi)裂的半剛性基層使用期間不會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫和溫縮裂縫。

2.1.2 瀝青混凝土的級(jí)配設(shè)計(jì) 在瀝青骨料設(shè)計(jì)選擇上，不僅要根據(jù)瀝青面層類型選取不同標(biāo)號(hào)的瀝青材料，而且更要考慮從施條件、氣候環(huán)境、施工季節(jié)、礦料的分布和性質(zhì)及尺寸等因素確定瀝青的標(biāo)號(hào)，尤其在寒冷、陰濕地區(qū)，要選用針人度較大的瀝青，提高其低溫抗裂性；瀝青混合料的骨料設(shè)計(jì)優(yōu)先選用堿性石料且級(jí)配良好、針片狀含量少石料；若受材料分布限制采用酸性石料，必須摻人抗剝落劑等活性物質(zhì)。

2.1.3 應(yīng)力吸收層和加筋層的設(shè)計(jì) 通過(guò)對(duì)反射裂縫產(chǎn)生機(jī)理的分析，防治反射裂縫，設(shè)計(jì)時(shí)可針對(duì)工程具體情況采用兩種技術(shù)措施：一是應(yīng)力吸收，在罩面層與原路面之間設(shè)置隔離層，主要采用彈性模量較小的材料，如土工布、砂、石屑等，根本目的就是消除應(yīng)力集中，目前使用較多的是土工布；二是加筋層采用強(qiáng)度和彈性模量較大的材料，以提高加罩面層的抗拉強(qiáng)度，如鋼筋網(wǎng)、玻璃纖維格柵，纖維瀝青混凝土等。

2.2 合理選材

2.2.1 選擇抗裂性好的材料作基層 選擇抗沖刷性能好、千縮系數(shù)和溫度系數(shù)小及抗拉強(qiáng)度半剛性材料做基層，如水泥穩(wěn)定粒料或二灰穩(wěn)定粒料，不選擇水泥或二灰穩(wěn)定細(xì)粒土做基層，也不應(yīng)采用石灰碎石土做基層。

2.2.2 應(yīng)用抗裂性好的改性瀝青 選擇優(yōu)質(zhì)瀝青或改性瀝青作面層材料，減少石灰及水泥用量。瀝青面層應(yīng)該采用密實(shí)型瀝青混凝土。在較高等級(jí)公路施工中使用國(guó)產(chǎn)瀝青時(shí)，要摻人丁苯橡膠等高分子聚合物進(jìn)行改性，提高瀝青的粘度和穩(wěn)定性，為防止瀝青老化，可加入樹(shù)脂改性瀝青。為了減少瀝青混合料低溫開(kāi)裂，在同等條件下，優(yōu)先選取延度大、稠度低的環(huán)烷原油瀝青，最好不要用石臘基原油瀝青。

2.3 正確施工

2.3.1 嚴(yán)格控制半剛性基層施工時(shí)的含水量，混合料的含水量不能超過(guò)壓實(shí)需要的最佳含水量或控制在施工規(guī)范允許的范圍之內(nèi)。

2.3.2 半剛性基層碾壓完成后，要及時(shí)養(yǎng)生，保護(hù)混合料的含水量不受損失，決不能讓基層暴曬變干而開(kāi)裂。

2.3.3 半剛性基層碾壓及養(yǎng)生結(jié)束后，應(yīng)立即噴灑稀釋瀝青或?yàn)r青乳液，并撤3～8mm的碎石，做成下封層。保護(hù)基層中的水分不致迅速失去。下封層作完后，應(yīng)盡快鋪筑瀝青面層。

2.3.4 加強(qiáng)運(yùn)料車的保溫工作，保證適宜的攤鋪、碾壓溫度、及時(shí)攤鋪并保證供料和施工的連續(xù)性；同時(shí)采用大動(dòng)力機(jī)械拌和設(shè)備，做到瀝青拌和均勻、油石比控制標(biāo)準(zhǔn)。

2.3.5 路面基層要嚴(yán)格驗(yàn)收，局部進(jìn)行特殊處理面層與基層之間的下封層在施工中要澆灑粘層油，這樣可增加面層與基層牟接觸程度，使彎拉應(yīng)力控制在最小值附近；基層增加彈性模量可有效地減少瀝青面層底面的彎拉應(yīng)力。

2.4 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，及時(shí)維修 對(duì)產(chǎn)生的各類裂縫病害，提倡預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，完善路基路面的排水設(shè)施，確保路面排水順暢，基層與面層之間不得形成“蓄水槽”。延長(zhǎng)路面的使用壽命，為行駛車輛提供安全可靠的環(huán)境。

發(fā)生裂縫現(xiàn)象及時(shí)組織修復(fù)，一般可根據(jù)裂縫的寬度和深度確定具體的修補(bǔ)工藝，根據(jù)路面裂縫的實(shí)際情況，常用修復(fù)裂縫的方法有4種：壓漿法、普通瀝青灌縫法、SBR改性乳化瀝青灌縫法和進(jìn)口灌縫膠修補(bǔ)裂縫法。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，合理設(shè)計(jì)、選材、精心施工，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)是防止路面裂縫，提高瀝青混凝土路面使用性能的唯一途徑。