劉湖廣

摘 要 瀝青路面在使用過程中會產(chǎn)生各種各樣裂縫，并在反復車輛荷載、路表水浸濕、四季溫變、晝夜溫差的作用下，加速路面破壞，大大縮短路面使用壽命。本文對瀝青路面裂縫的成因、危害、防治做出了論述。

關鍵詞 瀝青路面；裂縫成因；危害；防治

瀝青路面以其行車舒適，維修方便，可回收再生利用等優(yōu)點被廣為應用。瀝青路面裂縫作為瀝青路面常見病害的治理工作，經(jīng)過長期的道路工程實踐、研究和探索，取得了一定的成效，但問題至今未能根除。降水可導致路基整體強度的降低，且容易沿著裂縫侵入基層甚至路基，導致基層破壞，路基軟化，在行車荷載的反復循環(huán)作用下，引起路面下陷；寒冷地區(qū)冬季凍脹，隆起開裂，春季融解季節(jié)沉陷松脫。而各種裂縫的產(chǎn)生均由環(huán)境、設計、材料、施工及運營過程中的養(yǎng)護維護與管理全過程中諸多因素相互聯(lián)系相互影響而形成，在治理的過程中我們需要系統(tǒng)分析，綜合防治。

1 裂縫成因

瀝青路面的開裂成因分類主要有：勘察設計與裂縫產(chǎn)生；路基不良；路面底基層基層質(zhì)量缺陷；瀝青路面自身質(zhì)量存在的問題；

1.1 勘察設計與裂縫產(chǎn)生

質(zhì)勘察資料不全，氣候降水溫度不詳細，道路設計缺少必要的依據(jù)，設計缺乏針對性，結(jié)構設計，材料類型選擇與實際地質(zhì)水文情況不相適應，是導致路基路面出現(xiàn)沉降、開裂、滑坡等質(zhì)量問題的重要原因之一[1]。

1.2 路基不良

①填方材料和壓實的不均勻性，以及填方密實度達不到設計要求。②由路基不均勻沉降在路面上引起的開裂，特別在那些半填半挖段、高填方路段、溝槽回填土碾壓比較困難，而且不容易做到均勻碾壓，路面就可能產(chǎn)生差異性沉降。③拓寬路段的新老路面交界處土層處理不徹底，沉降不均勻引起縱向開裂；④軟弱土地基加固效果達不到設計要求局部強度差異性較大；⑤邊坡值小于設計值，邊坡壓實不夠和邊溝過深使實際填土高度加大而滑坡等引起的縱向開裂。路基的裂縫會寬展反射到路面結(jié)構形成反射型路面裂縫。

1.3 路面底基層基層質(zhì)量缺陷

①由于半剛性基層的干縮性、溫縮性而產(chǎn)生裂縫，從而導致路面產(chǎn)生反射裂縫。②基層材料不良：基層材料質(zhì)量越好的收縮性愈小，面層裂縫愈少。③路基局部壓實度不足或基層材料局部松散不成板體，使路面的承載能力下降形成的裂縫。

1.4 瀝青路面自身質(zhì)量存在的問題

①瀝青混合料原材不良與材料老化瀝青和瀝青結(jié)合料的性質(zhì)是影響瀝青路面溫度開裂的最主要原因，瀝青混合料的低溫勁度是決定瀝青路面是否開裂的最根本因素。在瀝青性能指標中，影響更大的是溫度敏感性，溫度敏感性大的瀝青更容易開裂。②瀝青延度低，抗裂性差，瀝青混合料拌和時間過長，拌和溫度過高或在儲料倉倉儲時間過長，運輸過程中遭到雨淋使瀝青變硬結(jié)塊，攤鋪下臥層潮濕對拉應變敏感而產(chǎn)生的裂縫；③外界原因如污染、腐蝕等造成的局部網(wǎng)裂；④施工縫處理不當，接縫不緊密，結(jié)合不良。

1.5 路基路面與道路建筑構筑物結(jié)合部對瀝青路面裂縫產(chǎn)生

橋臺、管廊、給排水檢查井、通道等構造物兩側(cè)的填土是裂縫的多發(fā)部位。原因主要是：壓路機不容易到達，致使產(chǎn)生后期沉降，在軟土路基段尤為顯著。

1.6 瀝青路面與環(huán)境氣候溫度降水對裂縫產(chǎn)生的影響

①極端最低溫度、降溫速率、低溫持續(xù)時間、升降溫循環(huán)數(shù)次數(shù)是氣候條件影響瀝青路面溫縮裂縫的四大要素。瀝青路面的低溫開裂有兩種形式：一種是由于氣溫驟降造成面層溫縮，在有約束的瀝青層內(nèi)產(chǎn)生的溫度應力超過瀝青混凝土的抗拉強度時造成的開裂。②裂縫發(fā)生以后雨水會從裂縫中下滲，并積聚在面層與基層中間，出現(xiàn)基層唧泥現(xiàn)象，降低了瀝青層與半剛性基層間的連接狀態(tài)，加速了路面結(jié)構的破壞。

1.7 瀝青路面車輛荷載裂縫產(chǎn)生的關系

①在車輪荷載作用下，半剛性基層底部產(chǎn)生拉應力，當拉力大于基層材料的抗拉強度時，底部就會很快開裂，在行車荷載反復作用下，底部裂縫會逐漸寬展到上部，并使面層產(chǎn)生開裂。②車輛荷載直接作用，在輪子部位產(chǎn)生大的應力，產(chǎn)生表面裂縫導致路面產(chǎn)生開裂，以及行車荷載重復作用產(chǎn)生疲勞裂縫。

2 裂縫對瀝青路面的危害

瀝青路面裂縫的危害主要表現(xiàn)在以下幾個方面：①縮短路面的使用壽命，影響行車的舒適性和安全性。②橋頭跳車處的路面橫向裂縫，在路面集水的作用下加速了跳車現(xiàn)象的發(fā)展，同時對路基造成危害。③塊狀的路面縱橫裂縫如不能及時修補，將很快發(fā)展成為網(wǎng)裂，松散甚至坑槽，導致路面病害的發(fā)生，影響路面的功能[2]。

3 瀝青路面裂縫的預防與治理

3.1 合理設計

①基層首選抗沖刷性能好、干縮系數(shù)和溫縮系數(shù)小、抗拉強度高的半剛性材料做基層。②路面厚度的確定：必須根據(jù)其道路等級、交通量、工程地質(zhì)情況、道路基層情況和施工季節(jié)等綜合因素計算確定設計厚度。③瀝青混合料級配設計：為了提高路面抗滑能力和抗車轍能力，國內(nèi)高等級道路普遍采用較粗級配，用油量少，空隙率偏大，傳荷能力削弱，容易產(chǎn)生裂縫，耐疲勞能力降低。④設計應力吸收層及加筋層應力吸收層主要采用彈性模量較小的材料，如土工布、砂、石屑等，⑤選用松弛性能好的優(yōu)質(zhì)瀝青做瀝青面層[3]。

3.2 路基裂縫預防

①溝槽回填土應分層填筑、壓實，壓實度需達到要求。②拓寬路段的基層厚度和材料須與老路面一致，或稍厚。土路基應密實、穩(wěn)定。

3.3 路面底基層基層裂縫預防

①采取有效措施減少半剛性基層收縮裂縫。a.基層混合料應在接近最佳含水量的狀態(tài)下碾壓，防止壓實度和強度不足造成強度裂縫。b.對分段施工的基層，在碾壓時，應預留一定寬度混合料暫緩碾壓，待下段混合料攤鋪后一起碾壓，上下層的接頭應錯開。C合理選擇混合料的配比，控制細料數(shù)量；重視結(jié)構層的養(yǎng)護，并及早鋪筑上層或進行封層以利于減少裂縫。②在舊路面加罩瀝青路面結(jié)構層前采用鋪設土工布、格扎柵后再加罩，以延緩反射裂縫的形成。

3.4 瀝青路面層接縫處理

①合理組織施工，攤鋪作業(yè)連續(xù)進行，減少冷接縫。冷接縫的處理，應先將已攤鋪壓實的攤鋪帶邊緣切割整齊、清除碎料。然后用熱混合料敷貼接縫處，使其預熱軟化；鏟除敷貼料，對縫壁涂刷粘層瀝青，再鋪筑新混合料。充分壓實橫向接縫。碾壓時，壓路機再已壓實的橫幅上，鋼輪伸入新鋪層15 cm左右，每壓一遍向新鋪層移動15 ～ 20 cm，直到壓路機全部在新鋪層為止，再改為縱向碾壓。根據(jù)瀝青路面施工及驗收規(guī)范要求，按該地區(qū)氣候條件和道路等級選取適用的瀝青類型，以減少或消除瀝青面層溫度收縮裂縫。②采用全路幅一次攤鋪，如分幅攤鋪時，前后幅應緊跟，避免前攤鋪幅混合料冷卻后才攤鋪后半幅，確保熱接縫。如無條件全路幅攤鋪時上、下層的施工縱縫應錯開15 cm以上。前后幅相接處為冷接縫時，應先將已施工壓實的邊沿坍斜部分切除，切線需順直側(cè)壁要垂直，清楚碎料后，宜用熱混合料敷貼接縫處，使其預熱軟化，然后鏟除敷貼料，并對側(cè)壁涂刷粘層瀝青，再攤鋪時控制好松鋪系數(shù)，使壓實后的接縫結(jié)合緊密、平整。③瀝青路面攤鋪前，對下臥層需要認真檢查，及時清除泥灰，處理好軟弱層，保證下臥層穩(wěn)定，并宜噴撒粘層瀝青。原材料質(zhì)量和混合料質(zhì)量嚴格按瀝青路面施工及驗收規(guī)范進行選定、拌和和施工。④瀝青面層各層應滿足最小施工厚度的要求，保證上下層的良好連接；并從設計施工養(yǎng)護上采取措施有效的排除雨后結(jié)構層內(nèi)積水。

3.5路基路面與道路建筑構筑物結(jié)合部位裂縫預防

橋涵兩側(cè)填土充分壓實或進行加固處理；沉降嚴重地段，事前應進行軟土地基處理和合理的路基施工組織。

3.6合理選材

①選擇抗裂性好的材料做基層。為減少收縮裂縫，應增加粗骨料含量，降低施工含水量，提高基層壓實度，盡量避免采用干縮性較大的材料。②采用優(yōu)質(zhì)改性瀝青。改性瀝青在低溫黏度、耐老化等指標上均優(yōu)于普通瀝青，目前普遍采用的改性瀝青有橡膠類、熱塑性橡膠彈性體和熱塑樹脂類。③選擇合適的礦料。無論什么骨料，為使瀝青與礦料之間很好的黏結(jié)應使用抗剝離劑，以延緩由于荷載和溫度的反復作用發(fā)生瀝青剝離而產(chǎn)生水毀現(xiàn)象，同時限制堿性骨料的使用[4]。

3.7 施工質(zhì)量的好壞直接影響路面的各種性能，因此，嚴格保證道路各結(jié)構層的施工質(zhì)量，能有效防治路面裂縫。

基層和底基層的養(yǎng)生要滿足要求，切勿為趕工期而提早鋪筑面層，以防基層損壞或收縮而導致瀝青面層產(chǎn)生反射裂縫。面層施工時保證在制備瀝青混合料過程中不使瀝青過分老化（控制瀝青的加熱溫度和加熱時間），加強運料車的保溫工作，保證適宜的攤鋪、碾壓溫度，及時攤鋪，保證供料和攤鋪的連續(xù)性，減少由于混合料表面溫度降低影響溫度均勻性而產(chǎn)生的離析和裂縫，做好施工接縫的聯(lián)結(jié)處理[5]。

3.8 加強養(yǎng)護及時維修完善路基路面的排水設施

確保路面排水順暢，基層與面層之間不得形成集水槽。此外瀝青路面的早期損壞應及時處理，避免基層破壞進而加劇面層的破壞[6]。

3.9 治理措施

常用的方法有普通瀝青灌縫、專用灌縫料施工、壓漿法修補裂縫和進口密封膠灌縫。①一經(jīng)發(fā)現(xiàn)裂縫后應立即修補以免水通過縫滲透到基層，造成基層破壞而影響面層。對于較小的橫向裂縫和縱向裂縫，縫寬在6 mm以內(nèi)，宜將縫隙刷掃干凈，并用壓縮空氣吹去塵土后，可用灌入熱瀝青或乳化瀝青材料加以封閉處理；縫寬大于6 mm的，將裂縫內(nèi)雜質(zhì)處理干凈后，用瀝青砂或細粒式瀝青混凝土填充、搗實，并用烙鐵封口，撒砂，掃勻；也可以采用乳化瀝青混合料填封。②輕微龜裂可采用刷油法處治，或進行小面層噴油封面，防止?jié)B水擴大裂縫；大面積龜裂、網(wǎng)裂采用加封層或瀝青表面處治。嚴重龜裂、網(wǎng)裂應對基層進行補強。③碾壓中出現(xiàn)微裂縫，可在終碾前，用輪胎碾進行復壓，消除裂縫。④因土基、路面基層的病害或強度不足引起的破損，應處理路基或基層，然后再修復路面。⑤由于路基不穩(wěn)定，導致路面網(wǎng)裂時，可采用石灰或水泥處理路基，或注漿加固處理，深度可根據(jù)具體情況確定，再重做基層、面層[7]。

參考文獻

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