瀝青混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施

楊俊欣 楊艷萍

1、山東沂蒙交通工程有限公司；2、山東濟(jì)寧市公路局

瀝青混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施

楊俊欣1楊艷萍2

1、山東沂蒙交通工程有限公司；2、山東濟(jì)寧市公路局

系統(tǒng)的對(duì)瀝青混凝土路面常見(jiàn)裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，同時(shí)也提出了相應(yīng)的預(yù)防與治理措施。

裂縫；預(yù)防；治理

瀝青混凝土路面以其表面平整、較小的空隙率、透水性小、耐久性高、行車(chē)舒適、耐磨、噪音小、施工周期短、養(yǎng)護(hù)維修簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于高等級(jí)公路路面工程建設(shè)中。然而其允許拉應(yīng)變值較小，采用的瀝青黏稠度較高，其穩(wěn)定性受到溫度的影響較大，裂縫就成為瀝青混凝土路面最為常見(jiàn)的早期病害之一。由于瀝青混凝土路面產(chǎn)生各種裂縫，不僅對(duì)路面的連續(xù)性和平整性產(chǎn)生了破壞，影響車(chē)輛的行駛舒適性，而且還容易造成水等有害物質(zhì)進(jìn)入其中，影響了道路使用壽命。因此，對(duì)瀝青混凝土路面產(chǎn)生裂縫的預(yù)防與處理，是保證行車(chē)質(zhì)量，延長(zhǎng)道路使用周期的關(guān)鍵。通過(guò)對(duì)瀝青混凝土路面早期破壞的調(diào)查和分析，總結(jié)了幾點(diǎn)防治措施。

一、瀝青混凝土路面裂縫的主要形式和產(chǎn)生原因

1、橫向裂縫：

表現(xiàn)形式：橫向裂縫是大致與道路中線垂直，線寬不一，伴有不規(guī)則支縫的裂縫。

產(chǎn)生原因：

(1) 施工縫處理不當(dāng)，接縫不緊密，造成不同部位結(jié)合不良，從而產(chǎn)生橫向裂縫。

(2) 瀝青質(zhì)量達(dá)到相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，致使瀝青混凝土面層溫度收縮或溫度疲勞應(yīng)力大于瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度，產(chǎn)生橫向裂縫。

(3)半剛性基層由于水泥劑量、施工質(zhì)量等綜合因素產(chǎn)生的路面收縮裂縫，通過(guò)橫向裂縫形式表現(xiàn)出來(lái)。

(4)橋梁、涵洞等結(jié)構(gòu)物回填部位沒(méi)有按照要求進(jìn)行施工，從而產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致路面產(chǎn)生橫向裂縫。

2、縱向裂縫：

表現(xiàn)形式：裂縫走向基本與路線走向平行，裂縫長(zhǎng)度和寬度不一。

產(chǎn)生原因：

(1) 面層前后攤鋪相接處的冷接縫沒(méi)有按照相關(guān)要求進(jìn)行處理，結(jié)合不緊密而相互脫離，產(chǎn)生縱向裂縫。

(2) 路基填筑使用了不合格材料，路基吸水膨脹引起路面開(kāi)裂。

(3)路基邊坡坡度小于設(shè)計(jì)值，路基邊坡壓實(shí)度不足產(chǎn)生滑坡。

(4)邊溝過(guò)深，使實(shí)際填土高度加大從而產(chǎn)生滑坡，造成路面開(kāi)裂。

(5)縱向加寬沒(méi)有按照要求進(jìn)行施工，或者碾壓沒(méi)有達(dá)到要求，從而造成加寬部位沉降，產(chǎn)生縱向裂縫。

3、網(wǎng)狀裂縫：

表現(xiàn)形式： 裂縫縱橫交錯(cuò)，縫寬在lmm以上，縫間距離在40mm以下，裂縫面積在lm 以上。類(lèi)似鱷魚(yú)皮的互相交錯(cuò)的裂紋，其交叉網(wǎng)絡(luò)單元的尺寸通常小于15cm，屬荷載疲勞開(kāi)裂或?yàn)r青老化脆裂，多發(fā)生在行車(chē)道的軌跡帶上或裂縫的周邊。

產(chǎn)生原因：

(1)縱橫裂縫出現(xiàn)后，繼續(xù)擴(kuò)展，經(jīng)過(guò)水的侵入發(fā)展而成。

(2)瀝青混合料質(zhì)量差，拌和時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，拌和溫度過(guò)高或者在儲(chǔ)料倉(cāng)中存儲(chǔ)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，瀝青本身老化，導(dǎo)致混合料抗變形能力降低而易產(chǎn)生的裂縫。

(3)瀝青的性能差，尤其是低溫抗變形能力過(guò)低。

(4)路面結(jié)構(gòu)中含有軟弱夾層，粒料層松動(dòng)，水穩(wěn)定性差，從而形成網(wǎng)狀裂縫。

(5)瀝青層的厚度不足，水分侵入。導(dǎo)致層間結(jié)合較差，加速了網(wǎng)狀裂縫的形成。

4、反射裂縫

表現(xiàn)形式：路面的裂縫形式與基層裂縫形式基本一致。

產(chǎn)生原因：

(1)在已經(jīng)開(kāi)裂的舊瀝青、舊水泥路面上加鋪瀝青面層，由于溫度的變化(降低)，老路面的裂縫繼續(xù)拉開(kāi)，從而使新鋪層在舊裂縫處斷開(kāi)。

(2)由半剛性基層溫縮開(kāi)裂引起的反射裂縫。

(3)新鋪半剛性基層隨著混合料中水分的減少產(chǎn)生干縮和干縮應(yīng)力，從而產(chǎn)生開(kāi)裂，反射到瀝青面層。

二、瀝青混凝土路面裂縫的防治措施：

1、橫向裂縫預(yù)防措施：

(1)按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)要求，結(jié)合本地區(qū)的氣候條件和道路等級(jí)選用符合要求的瀝青種類(lèi)，以減少或消除瀝青面層的溫縮裂縫。

(2)合理組織施工。攤鋪?zhàn)鳂I(yè)盡可能連續(xù)，盡量避免冷接縫。如不能避免，冷接縫應(yīng)按照要求先將已壓實(shí)的攤鋪帶邊緣切割整齊，清除浮料，用新的熱混合料敷貼到接縫部位，使冷料部位預(yù)熱軟化，清除敷貼料，向接縫壁涂刷粘層瀝青，再攤鋪新的瀝青混合料。

(3)充分壓實(shí)橫向接縫。碾壓時(shí)，壓路機(jī)先在橫向接縫已壓實(shí)的路幅上，鋼輪伸入新攤鋪部位15cm左右，然后每壓一遍向新鋪層移動(dòng)15～20cm，直到壓路機(jī)完全進(jìn)入新攤鋪層，然后再轉(zhuǎn)入縱向碾壓。

(4)水泥劑量應(yīng)符合設(shè)計(jì)及施工要求，并且水泥與其他混合料要充分拌和，使之均勻。

(5)橋涵回填部位應(yīng)選擇透水性及材質(zhì)良好的砂礫等材料，并按照要求填筑充分碾壓；沉降嚴(yán)重地段，應(yīng)先進(jìn)行軟土基處理，并合理組織施工，以減少回填部位的不均勻沉降。

2、縱向裂縫預(yù)防措施：

(1) 采用全路幅一次攤鋪，如分幅攤鋪時(shí)，前后幅應(yīng)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(wú)條件全路幅攤鋪時(shí)，上、下層的施工縱縫應(yīng)錯(cuò)開(kāi)15cm以上。前后幅相接處為冷接縫時(shí)，應(yīng)先將已施工壓實(shí)完的邊緣坍斜部分切除，切線須順直，側(cè)壁要垂直，清除碎料后，宜用熱混合料敷貼接縫處，使其預(yù)熱軟化，然后鏟除敷貼料，并對(duì)側(cè)壁涂刷粘層瀝青，再攤鋪相臨路幅。攤鋪時(shí)控制好松鋪系數(shù)，使壓實(shí)后的接縫結(jié)合緊密、平整。

(2)舊路加寬或半填半挖路段，路基填筑應(yīng)先將邊坡松土清除，并按照填土厚度要求逐級(jí)進(jìn)行臺(tái)階處理并充分碾壓。

(3)路基施工分層填筑，邊坡充分壓實(shí)，采用重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)；正確放坡，高填方路段放緩邊坡，減少邊溝深度。

(4) 溝槽回填土應(yīng)分層填筑、壓實(shí)，壓實(shí)度需達(dá)到要求。

3、網(wǎng)狀裂縫預(yù)防措施：

(1)采用低溫變形能力高的優(yōu)質(zhì)瀝青，并按照要求控制好瀝青混合料的拌和質(zhì)量。

(2)瀝青面層攤鋪前，認(rèn)真檢查下承層的施工質(zhì)量，及時(shí)清除泥灰等雜物，處理好軟弱層，保證下承層穩(wěn)定，并噴灑透層油，必要時(shí)可以按照要求灑石屑，保證層間結(jié)合。

(3)瀝青各層要滿足最小施工厚度的要求，保證上下之間有良好的連接，并從設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)上采取相應(yīng)的措施及時(shí)排除雨后結(jié)構(gòu)層內(nèi)的積水。

(4)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該做好交通量調(diào)查和預(yù)測(cè)工作，使路面結(jié)構(gòu)組合和路面總體強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通荷載的要求。有條件的可以采用瀝青碎石柔性基層，以緩解網(wǎng)狀裂縫程度。

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4、反射裂縫預(yù)防措施：

(1)在舊有路面上加鋪瀝青面層，最好先銑除原有路面后再進(jìn)行加鋪；或者鋪設(shè)土工布或土工格柵，以減少反射裂縫。

(2)適當(dāng)控制基層材料中粉料的含量及塑性指數(shù)，小于0.075mm的顆粒含量不應(yīng)超過(guò)5%。

(3)基層施工盡可能使混合料在接近最佳含水量狀態(tài)下碾壓，并且碾壓充分，保證基層強(qiáng)度；同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)已完基層的養(yǎng)生，要盡早鋪筑上層，或進(jìn)行封層，以減少干縮縫。

5、裂縫的處理措施：

瀝青路面裂縫產(chǎn)生后，應(yīng)及時(shí)予以處理，防止水等有害物質(zhì)侵入，影響道路使用壽命。對(duì)于細(xì)裂縫(2～5mm)可用乳化瀝青進(jìn)行灌縫處理；對(duì)于大于5mm的粗裂縫，可用改性瀝青(如SBS改性瀝青)進(jìn)行灌縫處理；灌縫前，必須清除縫內(nèi)、縫邊碎料、垃圾等，并保證縫內(nèi)干燥；灌縫后，表面應(yīng)灑布粗砂或3～5mm的石屑。

總之，高等級(jí)路面產(chǎn)生裂縫的原因是多方面的，很大程度上是由于不規(guī)范施工造成的，只要積極采取有效措施，規(guī)范管理，合理組織施工工序，杜絕不利因素的發(fā)生，裂縫問(wèn)題一定可以減少。道路路面病害的出現(xiàn)不僅影響道路的正常使用，而且會(huì)產(chǎn)生不必要的維修費(fèi)用。所以我們必須積極采取措施，認(rèn)真設(shè)計(jì)，精心施工，因地制宜，應(yīng)用新工藝、新材料，同時(shí)加強(qiáng)日常養(yǎng)護(hù)工作，認(rèn)真分析病害產(chǎn)生的原因，做到早發(fā)現(xiàn)早處治，延長(zhǎng)瀝青混凝土路面使用壽命。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.11.041