邱睿 丁濤

摘 要：本文通過對瀝青混凝土路面裂縫的類型及產生原因的分析，相應地提出防治措施和處理措施，為減少或延緩道路裂縫的出現(xiàn)，提高道路的使用性能。

關鍵詞：瀝青混凝土路面；裂縫；原因；預防；處理

隨著公路建設的發(fā)展，針對裂縫的處治，改善路面的行駛性能在防止裂縫處路面的水損害、延緩瀝青路面的破壞及等方面具有重要意義。者就瀝青混凝土路面裂縫的成因及預防、治理措施將在下文中進行探討。瀝青混凝土路面其優(yōu)越的工程性能和經濟效益在公路建設中占有著越來越重要的地位由于具其有表面平整、行車舒適、耐磨、噪音小、施工周期短、養(yǎng)護維修簡便等特點，而被越來越多地應用到高等級公路建設中。但是，瀝青混凝土路面在使用過程中，由于受到車輛荷載和溫度的重復作用，會出現(xiàn)各種形式的裂縫。因此，裂縫的產生，使雨水很容易滲入瀝青混凝土路面的面層、基層甚至土基內部，在排水不暢通的情況下，形成對路面各結構層次的浸泡，降低了路基、基層的結構強度和面層的耐久性，并會進一步導致局部沉陷、唧漿、網(wǎng)裂、松散、坑槽等病害的出現(xiàn)。此外，裂縫的出現(xiàn)，使得裂縫周圍的路面成為薄弱地帶，在車輛的作用下會加速損壞，勢必縮短道路的使用壽命，降低路面的行駛質量。

1 瀝青混凝土路面裂縫的類型及原因分析

瀝青混凝土路面裂縫大體分為兩種類型：兩種類型的裂縫按其形狀又基本分為橫向裂縫、縱向裂縫、塊狀裂縫和網(wǎng)狀裂縫四種。一種是由于施工工藝不當或用了不合格材料產生的裂縫，非荷載型裂縫，以溫度裂縫為主的低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫；另外一種主要由于行車荷載作用下產生的裂縫，是荷載型裂縫。即如果拉應力大于基層材料的抗拉強度，直至影響到瀝青面層在車輛荷載作用下，半剛性基層底部產生拉應力，則基層底部很快開裂。

1.1 橫向裂縫

橫向裂縫與路中心線基本垂直，裂縫一般比較規(guī)則，沿路面大致呈均勻分布，裂縫間距的大小取決于當?shù)氐臍鉁睾蜑r青面層與半剛性基層材料的抗裂性能?？p寬不一，縫長貫穿部分路幅或整個路幅橫向裂縫形成的主要有以下幾個方面：

因瀝青是一種對溫度變化比較敏感的粘彈性材料，溫度下降時，瀝青混合料逐漸變硬變脆，在軟土地基與非軟土地基交界處、軟土地基處理方法變化處，因地基或路基與構造物差異沉降導致基層開裂，地基及基礎沉降差異引起的橫向裂縫。由于瀝青混合料攤鋪時發(fā)生收縮變形，當收縮拉應力超過瀝青砼的抗拉強度時，半剛性基層由于水泥劑量、施工質量等綜合因素產生的路面收縮裂縫，反射到瀝青混凝土路面上，并通過橫向裂縫形式表現(xiàn)出來。并反射到瀝青面層，形成橫向裂縫。瀝青混凝土的溫縮引起的裂縫。橫向接縫處理不當，瀝青路面表面就會被拉裂，并逐步向下發(fā)展，會導致產生橫向裂縫。形成上寬下窄的橫向裂縫。

1.2 縱向裂縫

裂縫長度和寬度不一，裂縫走向基本與行車方向平行。縱向裂縫形成的主要原因有以下幾個方面：（1）地基原因。在施工時處理不到位，在回填土后，有些路段處于坑槽或出現(xiàn)彈簧土情況，造成路面縱向開裂。地基承載能力的差別出現(xiàn)不均勻沉降。（2）路基施工原因造成加寬部位沉降。主要是橫向加寬沒有按照要求進行施工，或者從而路基邊坡壓實度不足產生滑坡。產生縱向裂縫；碾壓沒有達到要求，路基邊坡坡度小于設計值。（3）在動靜荷載的作用下，水的滲透、侵蝕破壞。使局部路基受水浸泡后承載力值降低，花壇、路表、邊坡等滲水，路基滑動產生裂縫。（4）接縫原因。瀝青面層前后攤鋪相接處的冷接縫沒有按照相關要求進行處理，結合不緊密，在車輛荷載及大氣因素作用下逐漸開裂。（5）在車輛長期超重荷載的情況下，車轍邊緣也多出現(xiàn)。

1.3 塊狀裂縫

一般裂縫將面層分隔成面積約0.1～10m2的大塊多邊形，且棱角明顯。塊狀裂縫形成的主要原因有下列三種：（1）由于路基填料塌陷或車輛超載造成。（2）由于某種原因鋪設瀝青路面的混合料采用了大量的低針入度和親水性集料，或瀝青發(fā)生老化失去彈性，在嚴重交通荷載作用下導致1.4 網(wǎng)狀裂縫

網(wǎng)狀裂縫縱橫交錯，縫寬1mm以上，縫距40cm以下，1m2以上。它的初始形態(tài)是沿輪跡帶出現(xiàn)單條或多條平行的縱縫，相互交錯的疲勞裂縫，形成一系列多邊形小塊組成的網(wǎng)狀開裂，而后在縱縫間出現(xiàn)橫向和斜向連接縫，它是形成縫網(wǎng)。網(wǎng)狀裂縫形成的主要原因有下列幾種：

路在汽車荷載反復作用下，基層表面被逐步淘空，粉漿通過面層裂縫及空隙被壓到表面產生唧漿，隨后裂縫逐步擴展，縫距縮小，產生網(wǎng)裂。路面出現(xiàn)橫向或縱向裂縫后未及時封填，面總體強度不足，在損壞初期，致使水份滲入下層，使基層表面被泡軟，瀝青與瀝青混合料質量差，延度低，抗裂性差。瀝青層厚度不足，層間粘結差，水分滲入，加速裂縫的形成。瀝青混凝土配合比不當或未拌和均勻等使瀝青與石料粘結性差。防治也成為一個綜合治理的問題。瀝青混凝土路面裂縫產生的原因諸多，如果通過合理設計。路面結構設計不合理。路基路面壓實度不足。瀝青老化和汽車嚴重超載，使基層產生疲勞破壞也是導致瀝青面層形成網(wǎng)裂的重要原因。

2 瀝青混凝土路面裂縫的預防措施

優(yōu)化生產配合比，控制好原材料，加強施工管理，處理好特殊地段等措施加以預防可以減少和防治瀝青混凝上路面裂縫的產生。

2.1 合理設計

必須根據(jù)道路等級、交通量、自然地基地質情況，設計瀝青混凝土路面厚度，道路情況和施工季節(jié)等綜合因素計算設計；在各種路用性能之間尋找最佳平衡點，優(yōu)化配合比設計，根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件和交通情況具體分析，相互兼顧。舊水泥路面改造與非結構強度因素有關的加罩面層厚度確定，要選用針人度較大的瀝青，瀝青不僅要考慮從施條件、氣候環(huán)境、施工季節(jié)、礦料的分布和性質及尺寸等因素還要根據(jù)瀝青面層類型選取不同的標號，主要考慮結構強度因素保證瀝青混凝土罩面厚度的確定；主要考慮道路沿線高程的控制、采用合適的瀝青面層厚度，不盡可節(jié)約投資，瀝青混凝土最小攤鋪厚度要求、加罩面層與板的結合問題以及工程費用控制等。又可保護未開裂的半剛性基層使用期間不會產生干縮裂縫和溫縮裂縫。

瀝青混合料的骨料設計優(yōu)先選用堿性石料且級配良好、針片狀含量少石料；瀝青混凝土的級配設計，尤其在寒冷、陰濕地區(qū)，而且更確定瀝青的標號，提高其低溫抗裂性；必須摻人抗剝落劑等活性物質處理若受材料分布限制采用酸性石料。

應力吸收層和加筋層的設計，主要采用彈性模量較小的材料，如土工布、砂、石屑等，通過對反射裂縫產生機理的分析，防治反射裂縫，設計時可針對工程具體情況采用技術措施：應力吸收，高加罩面層的抗拉強度，如鋼筋網(wǎng)、玻璃纖維格柵，纖維瀝青混凝土等。在罩面層與原路面之間設置隔離層，根本目的就是消除應力集中，目前使用較多的是土工布；二是加筋層采用強度和彈性模量較大的材料。

2.2 優(yōu)化生產配合比

路面表面特性和耐久性是相互制約的一對矛盾，要做到嚴格目標配合比設計、生產配合比設計和生產配合比驗證三個階段的程序，混合料的級配決定混合料的高溫穩(wěn)定性、低穩(wěn)抗裂性。優(yōu)化確定適合工程特點的生產配比。就是要

2.3 嚴格控制好原材料

為保證現(xiàn)場瀝青、集料等原材料的各項參數(shù)符合設計和規(guī)范要求，數(shù)據(jù)必須真實、準確，杜絕弄虛作假。各項試驗必須做到抽樣合理。

2.4 加強施工管理

施工中，前一分項工程未經驗收合格嚴禁進行后一分項工程施工。施工中必須建立安全技術交底制度，作業(yè)前技術負責人必須向作業(yè)人員進行詳盡的安全技術交底，并對作業(yè)人員進行相關的安全技術教育與培訓。并形成文件。

用熱混合料敷貼、預熱軟化接縫部位，先將已壓實的攤鋪帶邊緣切割整齊，涂刷粘層瀝青后攤鋪新的瀝青混合料，清除浮料，清除敷貼料，合理施工組織設計，做到瀝青拌和均勻、油石比控制標準。攤鋪作業(yè)盡可能連續(xù)進行，避免冷接縫。不能避免時，上下層的接縫應錯開15cm以上，并充分壓實接縫部位，能有效預防由于攤鋪接縫而產生的路面早期裂縫。

加強運料車的保溫工作，同時采用大動力機械拌和設備，保證適宜的攤鋪、碾壓溫度、及時攤鋪并保證供料和施工的連續(xù)性；

攤鋪質量不好，往往伴隨著裂縫的發(fā)生。瀝青混合料的攤鋪與壓實是關系路面施工質量的重要環(huán)節(jié)，重視并協(xié)調瀝青路面的平整度與壓實度的關系。瀝青混合料面層不得在雨、雪天氣及環(huán)境最高溫度低于5℃時施工。面料攤鋪過程中，供料速度與前進速度要相協(xié)調，應著重控制攤鋪溫度，不能犧牲壓實度而偏面追求平整度，低溫碾壓容易造成壓實度不足導致空隙率增大，防止出現(xiàn)粗料滾動離析。路面滲水導致早期破壞。應該在確保壓實度的前提下盡量爭取平整度。

不得進行瀝青面層的攤鋪作業(yè)，在雨后基層潮濕未干的情況下，更不得冒雨進行攤鋪。應停止瀝青面層的攤鋪，在冬季氣溫過低的情況下，保證面層與基層的緊密銜接和瀝青面層的有效壓實。

對原混凝土路面層與基層間的空隙，應填充處理，如壓密注漿。對原混凝土路面應做彎沉試驗，對于舊水泥混凝土路面作為基層加鋪瀝青混合料面層時，經表面處理后，符合設計要求，可作基層使用。對混凝土面層的脹縫、縮縫、裂縫應清理干凈，并應采取防反射裂縫措施，如自粘性防水卷材。對局部破損的原混凝土面層應剔除，并修補完好。

2.5 處理好特殊地段

應進行必要的沉降計算，并采取針對性措施，當?shù)缆方涍^軟土地基和高填土路段時將工后沉降控制在規(guī)范容許范圍內，應及時予以處理，應根據(jù)裂縫的寬度和深度，選擇合適的材料，維修處理瀝青路面裂縫，確定具體的施工工藝。采取排水固結法、強夯法、換填法、復合地基法和輕質填料法等，減少由于不均勻沉降引起的路面裂縫。

3 瀝青混凝土路面裂縫的處理措施

要延長道路的使用年限，提高道路的服務效率，除了加強日常的養(yǎng)護維修之外，限制裂縫的開展。對已經出現(xiàn)的裂縫，將稠度較低的熱瀝青（縫內潮濕時應采用乳化瀝青）灌入縫內，灌入深度約為縫深的2/3?？p寬在5mm以內；填入已篩好的干凈的石屑或細砂（視縫寬窄選料），防止水分等有害物質的侵入，瀝青混凝土路面出現(xiàn)裂縫是不可避免的，在目前的施工條件下，只是數(shù)量的多少、發(fā)展的程度以及出現(xiàn)的時間不一樣。

3.1 縱向、橫向裂縫

并搗實。清除縫中雜物及塵土。將溢出縫外的瀝青及石屑、砂清除干凈。用拌和均勻的熱瀝青混合料分層填入縫中，并搗實（縫內潮濕時應采用乳化瀝青混合料）。處理縫寬在5mm以上的裂縫：灌縫完成后，表面灑布粗砂或3-5mm石屑。清除縫內、縫邊碎粒、垃圾，并使縫內干燥。除去已松動的裂縫邊緣。

3.2 塊狀裂縫

對于大面積的塊狀裂縫，通常采取加鋪封層或瀝青表面處治的方法進行處理。對于比較嚴重的塊狀，在新老結構交界處形成有效的防裂防水層。應當做好與周圍面層的搭接處理，采用灌縫方法已難以進行有效處理時，當損壞已影響到基層時，必須連同基層一并實施。可在翻修范圍內的基層頂面鋪設應力吸收層或防裂聚酯玻纖布，作局部范圍的翻修。應力吸收層的應用機理就是吸收和分散應力、防止裂縫反射到面層，可以延長瀝青路面的使用壽命。還可以防止基層裂縫的反射，防止雨水滲入基層。聚酯玻纖布是聚酯纖維和玻璃纖維的復合物，這種獨特的組成使它具有聚酯纖維的韌性和玻璃纖維的強度。聚酯玻纖布在防止雨水下滲、緩解基層裂縫的應力集中、縮小面層拉應變等方面具有優(yōu)勢。相比土工格柵不具備防止雨水下滲和基層軟化的弱點。

3.3 網(wǎng)狀裂縫

（1）可采用石灰或水泥處理由于路基不穩(wěn)定，導致路面網(wǎng)裂的路基，待土路基處理穩(wěn)定后，深度可根據(jù)具體情況確定，一般為20-40cm。再重做基層、面層或注漿加固處理。（2）可根據(jù)情況，分別采取加厚、調換或綜合穩(wěn)定的措施進行加強。由于基層軟弱或厚度不足引起路面網(wǎng)裂時，水穩(wěn)定性好，基層加強后，再鋪筑瀝青面層。收縮性小的半剛性材料是首選基層。（3）如果強度滿足要求，可采用銑削網(wǎng)裂的面層后加鋪新料來處理網(wǎng)狀裂出自瀝青面層厚度不足時的裂縫。（4）如因結構層積水引起網(wǎng)裂時，如夾有軟弱層或不穩(wěn)定結構層時，應加設將路面滲透水排除至路外的排水設施。將其鏟除；鏟除面層后，需然后再鋪筑新混合料。

4 結語

應結合技術、經濟、工程等條件并考慮天氣、交通等因素的影響，延長路面的使用壽命，最大限度的減少裂縫的發(fā)生，設計和施工過程中通過合理的設計和高質量的施工來對裂縫進行預防，對于瀝青路面應遵循“預防為主，及時處治”的原則，選擇適宜的處治技術，才有可能做到經濟、有效地控制裂縫的發(fā)展，對于已經產生的裂縫。

參考文獻

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[2] 公路瀝青路面養(yǎng)護技術規(guī)范（JTJ073.2-2001）.中華人民共和國交通部，2002.

[3] 沙慶林.高速公路瀝青路面早期破壞現(xiàn)象及預防[M].人民交通出版社，2008.

作者簡介：邱睿（1977.03- ），重慶人，高級工程師，研究方向：路橋工程檢測；丁濤（1975.10- ），江蘇人，工程技術處副處長，研究方向：路橋工程檢測。