瀝青路面的裂縫及其防治

呂曉娟，張瑞敏

（黃淮學(xué)院 建筑工程系，河南 駐馬店 463000）

瀝青路面的裂縫及其防治

呂曉娟，張瑞敏

（黃淮學(xué)院 建筑工程系，河南 駐馬店 463000）

瀝青路面的裂縫可分為橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂和網(wǎng)裂4種，結(jié)構(gòu)性因素、溫度應(yīng)力作用、荷載作用是瀝青路面產(chǎn)生裂縫的主要原因．瀝青路面裂縫的防治，應(yīng)從設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)管理3個(gè)方面進(jìn)行考慮．在科學(xué)設(shè)計(jì)、嚴(yán)格施工的基礎(chǔ)上，嚴(yán)格限制超載車輛，及時(shí)修補(bǔ)出現(xiàn)的裂縫，可以有效地延長瀝青路面的使用壽命．

瀝青路面；路面裂縫；防治措施

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的等級公路和城市道路中瀝青路面的比例逐漸增大．瀝青路面表面平整，無接縫，養(yǎng)護(hù)維修簡便，行車平穩(wěn)舒適，但這種路面抗彎、抗拉的強(qiáng)度低，面層的溫度穩(wěn)定性較差，半剛性基層易產(chǎn)生反射裂縫．瀝青路面鋪筑使用后會(huì)產(chǎn)生各種各樣的裂縫，若不及時(shí)處理，路表水會(huì)沿裂縫滲入路面結(jié)構(gòu)層和土路基，從而使路基和路面強(qiáng)度降低，嚴(yán)重地縮短道路的使用壽命．因此，裂縫防治是瀝青路面鋪筑和使用中的一個(gè)重要問題．

1 瀝青路面裂縫的類型

瀝青路面的裂縫可分為橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂和網(wǎng)裂4種．

橫向裂縫主要表現(xiàn)為裂縫與行車方向垂直．施工時(shí)接縫處理不當(dāng)易產(chǎn)生橫向裂縫，例如碾壓方式不當(dāng)會(huì)造成橫向細(xì)裂縫．冬季氣溫很低時(shí)，由于瀝青路面或基層的冷縮和干縮，在重復(fù)荷載作用下會(huì)使瀝青路面表面形成橫向反射裂縫．另外，地下管線埋深不夠時(shí)基層難以壓實(shí)壓平，也會(huì)引起瀝青路面的橫向裂縫．

縱向裂縫主要表現(xiàn)為裂縫平行于行車方向，如車轍裂縫．縱向裂縫產(chǎn)生的原因大致有2種：一種是填土未壓實(shí)，路基產(chǎn)生了不均勻沉陷；另一種是瀝青混和料攤鋪時(shí)間過長，或接縫處理不當(dāng)，接縫處的壓實(shí)未達(dá)到要求．

龜裂、網(wǎng)裂主要表現(xiàn)為裂縫縱橫交錯(cuò)，且常伴有沉陷等現(xiàn)象．瀝青混和料的配合比不當(dāng)，原材料的質(zhì)量不符合要求，路基施工質(zhì)量差，都會(huì)造成瀝青路面的龜裂或網(wǎng)裂．

2 瀝青路面裂縫產(chǎn)生的原因

2.1 結(jié)構(gòu)性因素

路基基層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足，施工填土未壓實(shí)，都會(huì)造成路基局部斷裂．基層級配偏細(xì)、局部離析、滲透油施工不良，都會(huì)造成基層與面層間結(jié)合不緊密，進(jìn)而引起裂縫．施工接縫處理不當(dāng)、碾壓方式不正確易產(chǎn)生橫向裂縫．壓力機(jī)加速或減速過猛，尤其是轉(zhuǎn)向過猛易產(chǎn)生路面橫紋．鋪建半剛性基層時(shí)，養(yǎng)生不當(dāng)，養(yǎng)生后未及時(shí)灑鋪封層或透層油，都易導(dǎo)致干縮裂縫．路面受面層滲水、冰凍水、毛細(xì)水的作用，會(huì)使基層局部軟化，加上凍漲和車輛沖擊荷載的作用，瀝青路面會(huì)很快損壞．

2.2 溫度應(yīng)力的作用

瀝青具有熱塑冷縮性質(zhì)，在低溫環(huán)境下承受動(dòng)力荷載時(shí)極易斷裂．當(dāng)溫度大幅度下降時(shí)，瀝青材料逐漸發(fā)硬并開始收縮，此時(shí)半剛性基層的底部將產(chǎn)生拉應(yīng)力．瀝青面層在路面中是受到約束的，面層中產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力或拉應(yīng)變一旦超過瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度，瀝青面層就會(huì)開裂．由于瀝青路面的橫向約束小，所以低溫破壞造成的裂縫主要是橫向的．

在晝夜溫差大的地區(qū)，溫度的反復(fù)升降會(huì)導(dǎo)致瀝青面層的溫度應(yīng)力疲勞，使瀝青混合料的極限拉伸應(yīng)變（或勁度模量）變小，加上瀝青老化導(dǎo)致的勁度增高和應(yīng)力松弛性能降低，瀝青混合料達(dá)到極限抗拉強(qiáng)度時(shí)便會(huì)產(chǎn)生裂縫．

2.3 荷載作用

在荷載作用下，當(dāng)路面材料所受應(yīng)力大于自身所能承擔(dān)的抵抗應(yīng)力時(shí)，瀝青路面易產(chǎn)生裂縫．另外，基層混合料的離析或碾壓不密實(shí)，會(huì)造成基層上部細(xì)粒料上浮，從而形成強(qiáng)度較弱的薄層，在行車荷載作用下最容易產(chǎn)生龜狀裂縫．

3 瀝青路面裂縫的防治

瀝青路面使用初期的裂縫對瀝青路面的使用性能一般無明顯影響，但隨著表面雨水的逐漸浸入，裂縫兩側(cè)的路面結(jié)構(gòu)層特別是裂縫附近土基的含水量加大，從而路面承載能力明顯降低，在大量行車荷載的反復(fù)作用下，可能導(dǎo)致路面迅速損壞．所以，對瀝青路面產(chǎn)生的裂縫必須及時(shí)治理．瀝青路面裂縫的防治，應(yīng)從設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)管理3個(gè)方面進(jìn)行考慮．

3.1 設(shè)計(jì)方面應(yīng)注意的問題

瀝青路面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分估計(jì)和預(yù)測遠(yuǎn)景交通量，尤其要做好大載荷車輛交通量的預(yù)測工作，適當(dāng)提高路面結(jié)構(gòu)層的標(biāo)準(zhǔn)．對于半剛性結(jié)構(gòu)路面，一定要合理地進(jìn)行結(jié)構(gòu)組織設(shè)計(jì)，包括路面材料、路面厚度、地下管道設(shè)計(jì)深度等．地下管線的埋深應(yīng)超過30 cm，否則會(huì)影響路面基層的壓實(shí)從而造成瀝青路面的橫向裂縫．如果路面基層的強(qiáng)度、剛度、平整度和穩(wěn)定性不足，會(huì)導(dǎo)致路面基層不能與面層良好結(jié)合，因此在設(shè)計(jì)中不但應(yīng)選用松弛性能較好的優(yōu)質(zhì)瀝青，還應(yīng)重視路面基層的整體性能．

瀝青路面的整體性能與路面面層的材料有著密切關(guān)系．面層瀝青應(yīng)盡量選擇稠度低、延度高、含臘量低的優(yōu)質(zhì)瀝青，必要時(shí)可選用改性瀝青．對于瀝青混合材料，石料過少過細(xì)，石料中礦粉的含量偏高，膠凝材料配合比不當(dāng)，拌制瀝青混合料時(shí)加熱過度致使瀝青混合料燒焦，等等，這些都會(huì)導(dǎo)致瀝青路面的裂縫，在路面設(shè)計(jì)時(shí)必須高度重視．另外，瀝青混合料中宜加入石棉或炭化纖維，以增強(qiáng)路面的抗裂性能．

3.2 施工方面應(yīng)注意的問題

路基施工時(shí)，填土中不得含有淤泥、腐殖土及有機(jī)物等，壓實(shí)度要達(dá)到規(guī)定值．

半剛性基層的施工應(yīng)注意以下問題：碾壓時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制基層的含水量；碾壓完成后要及時(shí)覆蓋并撒水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不能少于5天，養(yǎng)護(hù)（養(yǎng)生）期內(nèi)要禁止行車；養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，應(yīng)立即用乳化瀝青做透層或封層；透層施工完成后，應(yīng)盡快鋪筑瀝青面層．基層開裂易導(dǎo)致瀝青路面的反射裂縫，在半剛性基層上鋸縫可以防止基層開裂，但施工時(shí)必須先將縫口清掃干凈，然后立即澆灌乳化瀝青并跨縫鋪設(shè)玻璃纖維土工格柵．

攤鋪瀝青混合料時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求控制材料的質(zhì)量和配合比，混合料攤鋪后碾壓必須及時(shí)．如果混合料攤鋪后碾壓不及時(shí)，由于混合料表面溫度的降低，用重型壓路機(jī)碾壓時(shí)十分容易引起路面表層斷裂．

3.3 維護(hù)管理方面應(yīng)注意的問題

瀝青路面在使用中，超載車輛的通行會(huì)使路面基層底部產(chǎn)生拉裂縫，這種拉裂縫會(huì)在過往車輛的反復(fù)作用下擴(kuò)展到上部而使路面開裂．很多道路的損壞都是由超載車輛造成的，因此，從嚴(yán)執(zhí)法，嚴(yán)格限制超載車輛，是延長瀝青路面使用壽命的必要條件．同時(shí)，與其他類型的路面一樣，對瀝青路面的裂縫要及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，以免路表水侵入基層進(jìn)而使路面遭受大面積破壞．對于橫向裂縫和縱向裂縫，縫寬小于5 mm的，可先將縫隙清掃干凈（須用壓縮空氣吹去塵土），再灌入熱瀝青或乳化瀝青材料加以封閉處理；縫寬大于5 mm的，將裂縫內(nèi)雜質(zhì)處理后可用瀝青砂或細(xì)粒式瀝青混凝土填充、搗實(shí)，再用烙鐵封口，也可以采用乳化瀝青混合料填封．對于輕微的龜裂可以采用刷油法處理，或進(jìn)行小面層噴油封面．對于大面積的龜裂、網(wǎng)裂，一般可采用加封層或現(xiàn)場再生法處理，必要時(shí)應(yīng)先處理路基或基層，然后再修復(fù)路面．

[1] 秦衛(wèi)，李靜，陳超綱，等．薄層瀝青路面裂縫防治措施研究[J]．交通標(biāo)準(zhǔn)化，2006(4)：47―51．

[2] 沙慶林．高等級公路半剛性基層瀝青路面[M]．北京：人民交通出版社，1999．

[3] 張登良．瀝青路面工程手冊[K]．北京：人民交通出版社，2003．

[4] JTJ032-94 公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S]．北京：人民交通出版社，1994．

[5] 馬華堂，張新旺．公路工程病害分析與防治技術(shù)[M]．鄭州：黃河水利出版社，2003．

[6] 孫立軍．瀝青路面結(jié)構(gòu)行為理論[M]．上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2003．

〔責(zé)任編輯 張繼金〕

U416.217

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1006-5261(2010)05-0042-02

2010-02-10

呂曉娟（1980―），女，陜西渭南人，助教．