談公路瀝青路面裂縫成因及防治

肉孜買買提·哈力克

摘 要：文中對瀝青路面裂縫的形成、危害、影響因素以及作用機(jī)理進(jìn)行分析，總結(jié)提出了各種類型裂縫的預(yù)防辦法以及對現(xiàn)有裂縫的處理措施。

關(guān)鍵詞：瀝青路面 裂縫 防治

一、瀝青路面裂縫的成因

（一）路面疲勞。由于瀝青路面所隨的累積交通量超過其設(shè)計極限，將導(dǎo)致路面疲勞開裂裂縫，這種疲勞作用對面層甚至整個路面結(jié)構(gòu)（底基層、基層和面層）均會造成影響。

（二）路面結(jié)構(gòu)的收縮變形。當(dāng)無限長的路面結(jié)構(gòu)收縮時，一旦面層與下層表面間的磨擦約束力在面層內(nèi)引起的拉伸應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度，就會引起面層的收縮開裂。

（三）路基土的變形。路基的變形或局部承載力的下降，也可以引起路面開裂，裂縫會貫穿路面各結(jié)構(gòu)層，引起這種裂縫的原因各異。

（四）設(shè)計或施工不當(dāng)。當(dāng)老路拓寬時，由于基礎(chǔ)承載力的橫向變化，經(jīng)常在老路邊緣處出現(xiàn)縱向裂縫，尤其當(dāng)車輛輪跡主要集中在老路邊緣時。

（五）老化和環(huán)境因素。在嚴(yán)冬，瀝青材料最易破碎，其強(qiáng)度將難以承受由溫縮引起的拉伸應(yīng)力，可能由于路面的溫縮和翹曲在路表出現(xiàn)微裂縫。

二、瀝青路面裂縫擴(kuò)展的影響因素

瀝青路面開裂主要由交通和環(huán)境因素引起。與行車荷載有關(guān)的瀝青路面開裂的典型例子就是龜裂。它由車輪碾壓引起。區(qū)別裂縫類型和各種類型裂縫（環(huán)境的和交通的）間的相互作用非常重要。這些方面會因路面結(jié)構(gòu)層屬性（柔性、半剛性和剛性）的變化而變化。

（一）交通荷載誘發(fā)裂縫。根據(jù)經(jīng)典的疲勞強(qiáng)度理論，交通荷載引發(fā)的瀝青路面裂縫產(chǎn)生于受約束層底部，然后向上擴(kuò)展到路表。這些裂縫應(yīng)出現(xiàn)在車輪輪跡處，而且根據(jù)理論計算，應(yīng)為橫向裂縫。然而，在車輪輪跡處觀測到大量的縱向表面裂縫，它們產(chǎn)生于頂面，然后擴(kuò)展到路面內(nèi)大約40-50mm深入。

（二）環(huán)境因素誘發(fā)裂縫。事實上，由環(huán)境因素誘發(fā)的裂縫通常呈現(xiàn)為橫向裂縫，這是因為溫度下降或干濕變化而收縮產(chǎn)生的應(yīng)力一般在縱向最大。在特殊條件下，如高摩擦力和溫度或含水量急劇下降，就可能產(chǎn)生橫向裂縫。在這種情況下，也可能產(chǎn)生典型的塊裂。通常，環(huán)境因素誘發(fā)的裂縫與存在水泥處治層或高塑性指數(shù)的重粘土路基有關(guān)。這兩者都對溫度和濕度變化非常敏感。

三、瀝青路面裂縫的防治

（一）新建瀝青路面裂縫的預(yù)防

（1）材料的選擇。根據(jù)道路所在地區(qū)的氣候條件和混合料類型選擇結(jié)合料。對于水泥處治基層，如果條件允許，最好使用溫度膨脹系數(shù)低的骨料。對于瀝青結(jié)合料，使用某些聚合物或添加劑可以提高其抗裂能力。瀝青混合料中的集料應(yīng)選用表面粗糙、石質(zhì)堅硬、耐磨性強(qiáng)、嵌擠作用好、與瀝青粘附性好的材料，如果集料呈酸性，則應(yīng)添加一定數(shù)量的抗剝落劑或石灰粉，確?；旌狭系目箘兟湫阅?，同時應(yīng)盡量降低集料的含水量，盡可能使用人工砂代替圓形顆粒的天然沙；

（2）路面結(jié)構(gòu)設(shè)計。顯然，所設(shè)計的道路必須能適應(yīng)所隨客觀存在的交通荷載水平和溫度條件。若道路隨載力不足，將加速路面疲勞開裂過程。對于水泥處治基層，應(yīng)盡量減少反射裂縫。反射裂縫明顯的受瀝青面層的影響，厚度超過15cm的面層可以有效的防止受拉疲勞產(chǎn)生的裂縫。在設(shè)計中應(yīng)特別注意路面排水與防水措施；

（3）瀝青混凝土配合比設(shè)計。瀝青混合料級配也是一項重要因素，在合理選擇混合料級配時，應(yīng)兼顧其高溫穩(wěn)定性，疲勞性能和低溫抗裂性，以及路表特惡性循環(huán) 和耐久性等各方面的要求。對受拉疲勞開裂的研究表明，瀝青用量從4.2%增加到6.2%，可以使用25m板長為基層的密級配瀝青碎石路面的抗疲勞壽命由10年延長到45年；

（4）設(shè)計應(yīng)力吸收層。設(shè)計應(yīng)力吸收層，對減緩反射裂縫的產(chǎn)生與擴(kuò)展有明顯的效果，可使裂縫處相對位移產(chǎn)生的應(yīng)力傳到面層時大為減少，可明顯減弱裂縫尖端應(yīng)力的奇異性，降低應(yīng)力強(qiáng)度因子，而吸收層的彈模越低，防裂效果越好。就目前常用的材料而言，土工織物與瀝青橡膠薄膜的彈模較低，變形率越大，且不存在低溫脆化問題，效果最佳；

（二）半剛性基層反射裂縫的預(yù)防

（1）結(jié)構(gòu)層頂部切槽。這種方法是結(jié)構(gòu)層碾壓后在其頂部預(yù)切槽口，深度約為層厚的1/3—1/4；

（2）瀝青乳液接縫。這種預(yù)開裂技術(shù)是在結(jié)構(gòu)層碾壓前切割一條縫直至層底，并在縫壁內(nèi)注和速破瀝青乳液。隨即將切縫封閉，然后以正常方式碾壓該層；

（3）嵌入硬質(zhì)波浪形夾片。這種技術(shù)形成所謂的“活性接縫”。在結(jié)構(gòu)層攤鋪和初壓后，制作深到層底的切口，然后將波浪形塑料材料插入，封槽后再以通常方式碾壓；

（4）嵌入柔性塑料帶。這種技術(shù)是在剛處理的攤鋪材料中埋入柔性塑料帶，以形成裂縫，其厚度大約為結(jié)構(gòu)層厚度的1/3。保證了裂縫處有效的傳遞荷載能力；

（三）復(fù)合式瀝青路面裂縫的預(yù)防

復(fù)合式路面是用瀝青混凝土鋪筑在舊水泥路面上，反向裂縫的預(yù)防如前所述,采取的措施還包括:(1)鋪筑20cm全厚式瀝青混凝土；(2)在水泥混凝土和瀝青混凝土之間鋪設(shè)應(yīng)力吸收層；(3)采用裂縫固定技術(shù)后,再鋪筑三層體系的防裂瀝青混凝土面層；(4)在原水泥混凝土路面加鋪一層3cm厚的鋼纖維混凝土,再鋪瀝青混凝土；(5)鋸開水尼混凝土面板；(6)用1-2mm厚,0-10cm寬的彈性瀝青層覆蓋裂縫；(7)用水泥砂漿或環(huán)氧樹脂填充來限制混凝土板的移動和填充水泥混凝土板下脫空；(8)用瀝青或改性瀝青注入裂縫或接縫來阻止水滲入到下部結(jié)構(gòu)；（9）在水泥處治基層接縫處上的瀝青加鋪層內(nèi)預(yù)切縫并灌填縫料。

（四）瀝青路面裂縫的維修。瀝青路面裂縫產(chǎn)生后，及時時行維修以控制裂縫進(jìn)一步發(fā)展可以防止路面早期破壞。

（1）灌油修補(bǔ)法，將縱橫裂縫處清掃干凈，直接用油壺灌入加熱的瀝青油或乳化瀝青；

（2）乳化瀝青稀漿封層，使用乳化瀝青混合料封層時，一般厚度在1.5cm以內(nèi)，可采用層鋪法或拌和法施工；

（3）瀝青混合料罩面法，常用標(biāo)準(zhǔn)的中粒式或細(xì)粒式瀝青混凝土作罩面材料，厚度在1.5-4.0cm之間；

（4）裂縫現(xiàn)場再生維修法，對于裂縫多的路段，用加熱車對舊油面實施兩次加熱，使表面裂縫深入全部融化變軟，噴灑一定數(shù)量的再生劑和稀瀝青后與摻入的適量骨料實施就地拌和或用再生機(jī)械、銑刨機(jī)、工人，然后再進(jìn)行碾壓成型?！?/p>

參考文獻(xiàn)：

[1]邱 韻，瀝青路面裂縫的形成及防治[M],山西建筑，2008.12