齊寶國(guó)

北京城建亞泰建設(shè)集團(tuán)有限公司 北京 100013

道路瀝青表面的裂縫是路面的典型病害之一，近年來(lái)，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)，基礎(chǔ)設(shè)施投入的持續(xù)加大，瀝青混凝土路面在道路面層中所占據(jù)的比重越來(lái)越大。目前，由于各類(lèi)因素所引起的路面開(kāi)裂問(wèn)題已經(jīng)逐漸明顯，出現(xiàn)的開(kāi)裂形態(tài)主要有龜裂、網(wǎng)裂、橫裂、縱裂、滑動(dòng)裂縫等，面層開(kāi)裂對(duì)路面的使用壽命、行車(chē)安全和舒適性會(huì)產(chǎn)生很大危害，所以在道路建設(shè)過(guò)程中，需加強(qiáng)各個(gè)施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量把控，及早地預(yù)防和解決路面的開(kāi)裂問(wèn)題是防止路面出現(xiàn)大面積損毀的重要措施，本文從裂縫的類(lèi)型，裂縫的成因，裂縫的防治等方面進(jìn)行探討分析，以此來(lái)解決路面裂縫的問(wèn)題。

1 瀝青混凝土路面的裂縫原因探討

瀝青混凝土路面裂縫產(chǎn)生的主要原因有圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、道路結(jié)構(gòu)原材料選用、施工質(zhì)量、天氣影響、人為因素、路在使用過(guò)程中的老化和疲勞破壞，圖1為路面裂縫示意圖。其中圖紙?jiān)O(shè)計(jì)指的是在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，有關(guān)的設(shè)計(jì)要素：比如基層材料、基層的厚度、基層層數(shù)、瀝青混凝土面層配合比、面層厚度、層數(shù)、結(jié)構(gòu)組合、混合料級(jí)配等；道路結(jié)構(gòu)原材料選用指的是基層原材料、面層原材料、結(jié)合層原材料，包括材料的種類(lèi)、性能指標(biāo)、配合比等；施工質(zhì)量指的是施工過(guò)程中的機(jī)械組合、人員分工、原材料拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓、開(kāi)放交通、施工質(zhì)量檢測(cè)等；天氣影響指的是施工時(shí)的天氣狀況、氣溫、季節(jié)變化等；人為因素指的是施工時(shí)偷工減料、過(guò)程控制不嚴(yán)禁、過(guò)早開(kāi)放交通，養(yǎng)護(hù)不到位等出現(xiàn)的管理不善等因素；道路在使用過(guò)程中的老化和疲勞破壞指的是隨著道路使用時(shí)間的增長(zhǎng)，瀝青混凝土粘結(jié)材料不斷老化而失去韌性，從而導(dǎo)致開(kāi)裂[1]。在瀝青路面的裂紋病害中，龜裂、網(wǎng)裂、縱裂、橫裂、反射裂縫、滑動(dòng)裂縫是瀝青路面常見(jiàn)的幾種形式。

圖1 瀝青混凝土路面裂縫

1.1 龜裂

在路面表層產(chǎn)生了類(lèi)似龜背紋的較寬裂紋，裂紋寬度在0.3mm以上，簡(jiǎn)稱(chēng)龜裂。塊與塊之間互相連成龜背狀。出現(xiàn)此種情況時(shí)，必須及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，否則這些裂隙持續(xù)發(fā)展成較大裂縫，并產(chǎn)生一條或數(shù)條裂隙，在自然因素以及道路行車(chē)荷載的長(zhǎng)期作用下，裂縫出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，導(dǎo)致路面出現(xiàn)坑槽、散落[2]。龜裂一般出現(xiàn)在機(jī)動(dòng)車(chē)道上，在龜裂現(xiàn)象初步產(chǎn)生時(shí)，雖然對(duì)瀝青路面的使用性能影響不大，但由于水分順裂縫流入基層，使道路底面層和基層強(qiáng)度逐步降低，從而加速了龜裂面積的增加和裂紋的擴(kuò)大，最終導(dǎo)致路面大面積脫落而使路面逐漸損壞。

1.2 網(wǎng)裂

網(wǎng)裂發(fā)生的區(qū)域較大，形態(tài)不規(guī)則，區(qū)別于龜裂，塊度比龜裂大，嚴(yán)重性比龜裂小，網(wǎng)裂縫隙小，網(wǎng)格大，互相連接成網(wǎng)狀。由于瀝青混合料使用了低針入度的瀝青或原材料親水性較強(qiáng)、或由于瀝青料因老化而缺乏其韌性、或由于在交通負(fù)荷影響下、或由于在低溫作用下路面產(chǎn)生了收縮裂紋，因此也可以將此類(lèi)裂紋稱(chēng)為收縮裂縫。通常在面積較大的廣場(chǎng)、停車(chē)場(chǎng)以及城市路幅較寬道路上出現(xiàn)網(wǎng)裂現(xiàn)象。

1.3 縱向裂縫

縱向裂縫是指在道路縱斷面方向出現(xiàn)的裂縫，通常出現(xiàn)一條或幾條，大致和道路走向平行，裂縫出現(xiàn)后，水分順著縫隙流入基層并使基層軟化，如果滲入的水分較少，則裂縫易出現(xiàn)在道路兩側(cè)邊緣地帶，尤其是靠近綠化帶和路肩地帶30cm處，如果水分滲入很大，會(huì)平行于道路出現(xiàn)多條裂縫，隨著時(shí)間的推移，裂縫不斷加大，甚至出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)、縫隙處粒料脫落等嚴(yán)重現(xiàn)象。

1.4 橫向裂縫

橫向裂縫垂直于道路行車(chē)方向，導(dǎo)致橫向裂縫的最大原因是大氣溫度的變化，在溫差較大的地區(qū)，橫縫尤為明顯，這是因?yàn)闉r青面層的溫縮效應(yīng)產(chǎn)生的后果，起初橫縫出現(xiàn)在瀝青路面的表面層，逐漸向?yàn)r青底面層和道路基層延伸擴(kuò)展，隨著粒料的脫落，形成上寬下窄的裂縫。橫向裂縫根據(jù)嚴(yán)重程度可以呈現(xiàn)為貫穿裂縫和非貫穿裂縫，道路受大氣溫度影響或?yàn)r青混合料柔性不好時(shí)，道路面層會(huì)出現(xiàn)多條橫向裂縫。

1.5 反射裂縫

由于下層瀝青混凝土或半剛性基層出現(xiàn)裂縫，反射至面層的裂縫稱(chēng)之為反射裂縫。原因主要有以下兩個(gè)方面：①基層的開(kāi)裂反射至面層；②在原有的舊路進(jìn)行罩面，因舊路面層的開(kāi)裂反射至新罩面層。

1.6 滑動(dòng)裂縫

滑動(dòng)裂縫屬于被動(dòng)裂縫，主要是由于外力所致，常見(jiàn)于車(chē)輛剎車(chē)、加速、轉(zhuǎn)向較多的區(qū)域，在水平力作用下，面層產(chǎn)生撕裂而形成一種半月形裂縫，該類(lèi)裂縫頂端常指向作用力的方向。

2 各種裂紋的防治措施

2.1 龜裂防治措施

優(yōu)先選用低溫變形能力好的優(yōu)質(zhì)瀝青，嚴(yán)格把控投料順序，在拌和時(shí)間上進(jìn)行精心把控，確保無(wú)花白料，對(duì)于拌和不好的粒料廢棄處理或回爐重拌。瀝青底面層攤鋪之前，仔細(xì)檢驗(yàn)下承層的施工質(zhì)量，將基層上的雜物清理干凈，如果有軟弱層出現(xiàn)及時(shí)處理，以保證下承層穩(wěn)固，攤鋪前一天噴灑透層油，透層油控制在1L/㎡，透層油充分滲入后，撒碎石屑作為過(guò)渡層，保證層間結(jié)合良好。路面設(shè)計(jì)超過(guò)2層時(shí)，嚴(yán)格把控每層的施工質(zhì)量和層厚，面層和底面層施工間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，必須撒布粘層油，保證上下層之間良好的連接，并從道路施工、養(yǎng)護(hù)、開(kāi)放交通等方面采取相應(yīng)的質(zhì)量管控措施，雨季施工時(shí)，避免雨天進(jìn)行路面施工。

2.2 網(wǎng)裂防治措施

當(dāng)?shù)缆钒l(fā)生縱裂和橫裂現(xiàn)象后要及時(shí)處理，修復(fù)措施完備，同時(shí)道路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮在運(yùn)行期限內(nèi)的道路負(fù)荷條件，上基層應(yīng)選用水穩(wěn)定性好的建筑材料，并且要對(duì)車(chē)輛的負(fù)荷實(shí)施合理的控制與管理。解決好路面的軟弱、變形的現(xiàn)象，在發(fā)現(xiàn)道路上存在軟彈、道路翻漿等現(xiàn)象后，仔細(xì)分析原因，并采取適當(dāng)措施，換填砂礫等級(jí)配良好的填料后重新壓實(shí)。控制好道路路基的施工質(zhì)量，在道路填筑時(shí)，需要使用性能優(yōu)異的填料，如級(jí)配碎石、含土碎石料、級(jí)配礫石、砂礫、粗砂、含土礫石、含土粗砂等?？刂坪寐坊膲簩?shí)質(zhì)量，施工前測(cè)定土料的各項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)，如CBR值、最大干密度、最佳含水量、液塑限等技術(shù)指標(biāo)，填筑時(shí)嚴(yán)格控制填料的含水率，將其控制在最佳含水率的±2%內(nèi)，嚴(yán)格控制每層填料的填筑厚度，虛鋪厚度不得大于30cm[3]。碾壓使用重型壓路機(jī)，并做好壓實(shí)度的檢測(cè)?；鶎邮┕r(shí)，盡可能在較短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行碾壓，保證基層的壓實(shí)度和強(qiáng)度，如果出現(xiàn)有軟彈，翻漿等現(xiàn)象，及時(shí)換填解決?；鶎映尚秃?，及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)生，養(yǎng)生時(shí)間不得少于7d，最為好14d。為了減少基層的收縮開(kāi)裂，優(yōu)先選用二灰穩(wěn)定碎石，如果基層在施工過(guò)程中出現(xiàn)中斷，則應(yīng)對(duì)接縫做好處理，處理方式為預(yù)留3m-5m混合料暫緩壓實(shí)，和下段混合料一起碾壓，以利銜接，分層施工時(shí)，上下層的接頭處錯(cuò)開(kāi)3m-5m。面層攤鋪前，嚴(yán)格檢查封層質(zhì)量，如果出現(xiàn)破損必須予以補(bǔ)撒，面層在攤鋪過(guò)程中，保持?jǐn)備仚C(jī)勻速前進(jìn)、拖行速度不大于3m/min，宜不間斷的進(jìn)行攤鋪，碾壓工作緊跟攤鋪機(jī)，每層嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的層厚進(jìn)行施工，并確保上下層的有效連接。路幅分批次攤鋪時(shí)，確保上下層的施工縫錯(cuò)開(kāi)至少15cm，如果攤鋪的前幅和后幅間隔時(shí)間較長(zhǎng)，一旦形成冷縫，切除冷縫邊緣的浮料，用熱混合料預(yù)先對(duì)接縫處預(yù)熱軟化，然后迅速鏟除敷貼料，并對(duì)側(cè)壁涂刷粘層油，及時(shí)攤鋪相鄰路幅。

2.3 橫裂、縱裂和反射裂縫的防治措施

道路路基施工時(shí)，盡量減少分幅填筑和分段填筑的頻次，按照規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，確保每層的壓實(shí)質(zhì)量，路床部分采用透水性良好的填料，防止因水的侵入而使基層受到破壞。采取有效措施降低基層收縮裂縫?；鶎邮┕ね戤吅?，如果工期充裕，盡可能地等基層充分收縮后再進(jìn)行面層施工。面層攤鋪前，基層出現(xiàn)的裂縫要及時(shí)修復(fù)。道路面層施工時(shí)，有條件的情況下盡量減少接縫，對(duì)于不可避免的接縫處理好后著重壓實(shí)。分幅攤鋪基層和面層時(shí)，基層混合料或面層混合料每幅邊緣地帶預(yù)留15-20cm暫不碾壓，待下幅攤鋪完以后，一塊碾壓接茬地帶，并著重碾壓，如出現(xiàn)缺料現(xiàn)象，及時(shí)增補(bǔ)，保證接茬處的密實(shí)。強(qiáng)化監(jiān)督管理，項(xiàng)目部建立健全的質(zhì)量管理體系，推行工作目標(biāo)監(jiān)督管理，責(zé)任到人，對(duì)每道工序的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的把控、檢查、驗(yàn)收、整改、評(píng)定，盡量杜絕超載車(chē)輛通行，在當(dāng)前無(wú)法避免超載車(chē)輛的情況下，做好維護(hù)管理工作，避免病害的進(jìn)一步發(fā)展。

2.4 滑動(dòng)裂縫的防治措施

安裝可倒計(jì)時(shí)的交通信號(hào)燈等信號(hào)措施，使車(chē)輛有充分的時(shí)間進(jìn)行緩剎，減少對(duì)路面的沖擊。路口或信號(hào)燈處，采用改性瀝青進(jìn)行攤鋪，因改性瀝青的強(qiáng)度高，粘結(jié)性好，可有效防止或減緩滑移裂縫的出現(xiàn)。主要的城市道路按照城市的車(chē)輛通行要求，限制大型車(chē)輛或載重車(chē)輛通行。

3 裂縫對(duì)瀝青路面造成的危害分析與養(yǎng)護(hù)維修措施研究

3.1 裂縫對(duì)瀝青路面造成的危害

裂縫對(duì)瀝青路面的危害主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)主面：縮短路面的使用壽命、影響行車(chē)的舒適性和安全性、不能及時(shí)修補(bǔ)裂縫的危害。其中縮短路面的使用壽命：瀝青路面具有平整、無(wú)接縫、舒適、耐磨、低振動(dòng)、低噪音、工期短、維修方便等特點(diǎn)，被廣泛用于我國(guó)的高速公路施工。目前，我國(guó)已建成的高等級(jí)公路瀝青路面，多數(shù)路面狀況良好，但其使用性能隨時(shí)間而降低，很多新建成的高速公路瀝青路面在建設(shè)初期就已發(fā)生裂縫，損壞十分嚴(yán)重，容易發(fā)生車(chē)轍開(kāi)裂、漏油坑等損壞，嚴(yán)重影響了瀝青路面的使用壽命；影響行車(chē)的舒適性和安全性：盡管初期開(kāi)裂不會(huì)對(duì)道路的使用性能產(chǎn)生顯著的不利影響，但雨水或雪水會(huì)滲入裂縫兩側(cè)的路面結(jié)構(gòu)中，從而使路基的水分含量增大，甚至達(dá)到飽和[4]。在車(chē)輛的多次荷載作用下，路板下面易產(chǎn)生沖刷、淤漿堆積，從而造成路基強(qiáng)度、穩(wěn)定性的大幅度降低，從而影響路面的使用壽命，使行車(chē)的舒適性和安全性都有所降低；不能及時(shí)修補(bǔ)裂縫的危害：目前，國(guó)內(nèi)許多道路已經(jīng)進(jìn)入或?qū)⒁M(jìn)行養(yǎng)護(hù)階段，特別是高等級(jí)道路路面的出現(xiàn)，給我國(guó)的道路養(yǎng)護(hù)帶來(lái)了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。道路上的裂縫若不加以處理，雨水就會(huì)順著裂縫滲透到道路板下面。由于車(chē)輛荷載的重復(fù)作用，累積的雨水和路基產(chǎn)生了淤泥，造成了路面孔隙，造成了道路表面的壓裂、凹陷，造成了道路結(jié)構(gòu)的損壞，縮短了道路的使用壽命[5]。因此，及時(shí)、高效地維護(hù)高速公路路面是十分必要的。

3.2 養(yǎng)護(hù)維修措施研究

瀝青路面裂縫是由多種因素引起的，對(duì)其進(jìn)行綜合整治。只有在設(shè)計(jì)、選材、施工和養(yǎng)護(hù)等方面，對(duì)瀝青路面進(jìn)行防裂處理，才能起到預(yù)防裂縫的作用。僅靠傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)方法，如表層支承、薄層密封等，僅能治標(biāo)不治本。因此，對(duì)瀝青路面或鋪面的裂縫采取綜合措施是十分必要的。設(shè)計(jì)方面，為了改善路面的抗滑能力和抗車(chē)轍能力，需要根據(jù)路況的不同情況進(jìn)行相應(yīng)的車(chē)流調(diào)節(jié)。根據(jù)工程地質(zhì)條件、路基導(dǎo)電性、施工季節(jié)等因素，確定設(shè)計(jì)厚度。選材方面，需通過(guò)增大粗集料的用量、降低施工含水率、改善基礎(chǔ)導(dǎo)流密實(shí)性等措施來(lái)減小收縮開(kāi)裂，避免使用水泥、石灰等干縮性較大的物料，而基層則選用級(jí)配碎石、工業(yè)礦渣。另外還需加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)及時(shí)維修，加強(qiáng)路基及路面排水，確保路面排水暢通。另外，對(duì)瀝青路面的早期損傷要進(jìn)行及時(shí)的處理，以防止路面的破壞，使路面表面的破壞更加嚴(yán)重，從而達(dá)到延長(zhǎng)大修周期和提高公路使用壽命的目的。

4 結(jié)語(yǔ)

在充分分析瀝青道路裂縫產(chǎn)生原因基礎(chǔ)上，采取事前、事中、事后管控措施，精心把控道路結(jié)構(gòu)層的各道工序的施工質(zhì)量，結(jié)合以往的道路施工經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行施工，施工質(zhì)量對(duì)道路的各種性能有很大的影響，對(duì)于基層及底層的維護(hù)，不能為了趕進(jìn)度預(yù)先鋪好路面，要按規(guī)定進(jìn)行，否則會(huì)破壞或收縮，引起瀝青路面的反射裂縫。以此來(lái)減緩或消除道路面層的裂縫產(chǎn)生，延長(zhǎng)道路的使用壽命，減少道路維修費(fèi)用。對(duì)公路的每一層進(jìn)行嚴(yán)格的施工，才能達(dá)到預(yù)防路面開(kāi)裂的目的。