瀝青混凝土路面裂縫病害施工技術關鍵分析

王琤

（北京路星瀝青制品有限公司）

瀝青混凝土路面裂縫病害施工技術關鍵分析

王琤

（北京路星瀝青制品有限公司）

本文較系統(tǒng)地對瀝青混凝土路面幾種常見病害產生的原因進行分析，提出相應的預防與治理措施以供同行參考。

瀝青路面；病害；治理措施

一、瀝青混凝土路面的分析

隨著國民經濟快速、協(xié)調發(fā)展,交通量的不斷增長,我國道路交通量日益增大,車輛迅速大型化且超載現(xiàn)象嚴重,使公路路面面臨嚴峻的考驗。很多瀝青路面均呈現(xiàn)出一定的早期破壞,如開裂、泛油、剝落、車轍等現(xiàn)象,有的公路甚至當年通車即發(fā)生了病害,正常維修期大大提前,直接影響了車輛的運行,也增大了養(yǎng)護管理資金的投入，瀝青路面開裂是世界各國瀝青路面使用中均會遇到的主要病害之一，無論是冰凍地區(qū)，還是非冰凍地區(qū)，只是各自的裂縫嚴重程度不同而已。瀝青路面開裂的原因和裂縫的形式是多種 多樣的，但就瀝青路面開裂的主要原因而論，裂縫可分為兩大類，即荷載型裂縫和非荷載型 裂縫。荷載型裂縫，即主要由于交通荷載作用下產生的疲勞裂縫。在半剛性基層瀝青路面設 計合理、施工質量良好的條件下，單純由荷載作用引起面層開裂的可能性不大。非荷載型裂縫，主要為溫度型裂縫。瀝青路面開裂包括低溫收縮開裂與溫度疲勞開裂，均體現(xiàn)為 張開型開裂方式。對于瀝青路面基層存在裂縫情形，按瀝青面層裂縫開裂部位，又可以分為 反射裂縫與對應裂縫。由于環(huán)境溫度、交通荷載等因素的影響，瀝青路面初期產生的裂縫對瀝青路面使用性能常無明顯影響，但由于半剛性基層自身干縮變脹縮產生的拉應力超過半剛性基層自身的 極限抗拉強度，使其從強度薄弱處產生斷裂，隨著路面使用時間的延長。已有的裂縫逐漸向 上擴展到路表，橫向裂縫不斷增加。裂縫寬度不斷增大，橫向裂縫再不斷附生縱向裂縫，最終形 成大小不等獨立板塊，在表面水的作用下，致使裂縫附近基層的含水量加大，甚至飽和。其 結果是路面強度明顯降低。在大量行車荷載反復作用下，產生沖刷、泥漿和沉陷等現(xiàn)象。最終導致路面很快產生結構性破壞，使道路結構逐漸喪失承載能力，從路面滲入到主車道瀝青混凝土與基層水穩(wěn)或二灰之間的水，會順著路面橫坡在混凝土板下面流向兩側輔道，受到輔道底灰土的阻擋，無法流向邊溝，大量的水留在這個部位。在車輛荷載作用下，使得聚水變成了有壓水，有壓水不斷侵蝕基層灰土，并同基層沖刷出來的細料攪成懸液，在外在條件下沿著輔道與混凝土板之間的縫隙噴濺出來，形成唧泥病害。唧出的泥漿帶走大量的基層材料，導致混凝土板形成脫空，周而復始，破壞了混凝土面板與基層密貼的設計機理，最終導致混凝土板過早地發(fā)生斷裂和嚴重破碎。

二、瀝青混凝土路面病害施工概述

近幾年，隨著我國公路建設的發(fā)展，瀝青混凝土路面以其比較單純的混凝土路面具有諸多優(yōu)勢特點，而越來越多地被應用到高等級公路建設中，但是瀝青混凝土路面的一些問題卻不容忽視。在各種因素的影響下，不可避免的會出現(xiàn)很多病害，瀝青混凝土大部分設計年限為15年，然而部分地區(qū)局部路段路面使用年限 2年都不足，既影響使用功效又浪費資源，主要的病害有以下幾點：1裂縫有很多種類型，每種類型又是由不同的原因造成的。一般要看不同原因造成的裂縫，但是不管怎樣，產生了裂縫，會使雨水滲入到基層，有可能對基層造成沖刷，造成一連串的病害如坑槽，翻漿等等，影響其長期路用性能。2、水損害，危害同上。3、泛油，會使路面看起來“發(fā)光”，會影響路面高溫性能比如車轍。4、松散。很多種原因都會引起松散。如果不能做好處理，就會引起麻面、坑槽、進而又是水損害等病害都可能產生了。5、推移呢，經常是下坡或彎道，如果是那種白加黑的路面，有些嚴重的都能看到作為基層或下面層的原來的水泥路面了。這種病害首先會嚴重影響到行車的舒適性和安全性，由于路面變形，又會引發(fā)一系列病害了，瀝青路面的病害產生是多種因素綜合作用的結果，其種類繁多，但主要表現(xiàn)為裂縫、車轍、沉陷、坑槽、泛油、波浪、擁包、表面磨光、松散剝落等。現(xiàn)就瀝青混凝土路面最常見的裂縫、路面推移、泛油和油斑、車轍產生的原因進行分析，筆者在郊環(huán)線病害發(fā)生地點實際觀察過發(fā)現(xiàn)，在“白改黑”路段和橋頭回填路段反射裂縫病害比較普遍，究其原因，“白改黑”路段原設計“白色”路面設計年限和標準相對現(xiàn)在而言低，且路基設計標準也是參照以往的交通情況和要求，在瀝青路面施工后，重交通荷載下，“白色”路面產生裂縫，反射到瀝青路面；橋頭回填路段主要是因為軟基路段不均勻沉降引起的裂縫直接反射到瀝青路面，路基施工缺陷的影響從調查材料看，有些高速公路早期破壞與路基施工質量有關，特別是軟土地區(qū)。路基軟土地基不穩(wěn)定、路基填筑壓實度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均勻沉降等都會導致路面的早期破壞。究其原因，大部分與施工工期短、施工低欄為趕進度有關，由于水泥混凝土面板強度較高，作為基層上加鋪瀝青混凝土這種路面結構，強度方面一般能滿足要求。但由于反射裂縫的產生使瀝青混凝土面層喪失整體性，因路面水的滲入導致瀝青混凝土加鋪層發(fā)展成為更嚴重的病害破壞。因此，舊水泥混凝土加鋪瀝青混凝土層設計的關鍵是預防和延緩反射裂縫的產生。

三、路面裂縫治理措施及技術

合理組織施工，盡量避免冷接縫。對于冷接縫的處理，應先將接縫處沿邊緣切割整齊、清除碎料，然后預熱軟化接縫處，涂刷乳化瀝青，再鋪筑新混合料。碾壓時，壓路機在已壓實的橫幅上，鋼輪伸入新鋪層，每壓一遍向新鋪層移動一段距離，直到壓路機全部在新鋪層為止。對于縱向裂縫，如攤鋪時，攤鋪控制好松鋪系數，使壓實后的接縫結合緊密、平整，并且灌縫前，必須清除縫內、縫邊碎粒、垃圾，并使縫內干燥。灌縫后，對裂縫很大的情況，必須將裂縫兩邊瀝青混凝土開挖，先處理基層再攤鋪新混合料，水穩(wěn)定性好、收縮性小的半剛性材料是首選基層。如夾有不穩(wěn)定結構層時，應將其鏟除；如因結構層積水引起網裂時，鏟除面層后，需加設將路面滲透水排除外的排水設施，主要是提高混合料的高溫穩(wěn)定性。近幾年來的改性瀝青混合料的生產施工實踐證明，采用改性瀝青混合料是防止或延緩路面產生車轍的有效方法。在瀝青中摻入不同的改性劑能改善瀝青的很多性能，粘度提高，感溫性能穩(wěn)定，瀝青軟化點提高，針入度提高，耐老化性能提高，從而也相應的提高了瀝青的高溫穩(wěn)定性和抗車轍能力。改性瀝青分為三類：第一類為礦物類填料，如碳、木質素、石棉等；第二類為聚合物類，橡膠類、樹脂類、pa等；第三類為添加劑，從改性瀝青混合料生產實踐中可知，對改善瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性效果明顯，而對改善瀝青低溫延度方面效果明顯，公路交付使用后，當公路上車輛超載運行時，路基工作區(qū)的實際深度超出了預設深度，這樣 未經處理的超出部分的路基強度、穩(wěn)定性、剛度明顯不足，在實際使用中，路基路面就會產 生裂縫、沉陷、車轍、變形過大等病害。因此，面對當前公路超載現(xiàn)象十分普遍的情況下， 筆者建議在路基施工時對路基工作區(qū)的控制深度最好是大于路基工作區(qū)的設計深度，以防患 于未然，延緩和減輕半剛性基層瀝青混凝土面層的荷載型裂縫和非荷載型裂縫，可采用兩大類方法：一是在施工期間就采用相應的預防裂縫或處理措施；二是在維修養(yǎng)護時選用合適的加鋪 層體系,通常在有條件時，為獲得最佳效果，可綜合運用這兩類方法。

四、總結

公路鋪設瀝青面層前，采取裂縫預防措施和處理技術可以大大減少路面裂縫的出現(xiàn)。這種思 路和方法是強調于道路建設初期采取措施阻止裂縫的形成，或通過選擇道路結構、材料處理已出現(xiàn)的裂縫，這將減少裂縫或根本不出現(xiàn)裂縫，或者使得原有的或不可避免的裂縫 活性大大降低。

[1] 王國清.公路工程質量問題及防治措施百問［M］.北京：人民交通出版社，200 2.

[2] 甄偉超.高速公路瀝青砼路面產生裂縫原因及其防治措施［J］.交通標準化 ，2004，(8).

TU358

1674-3954（2011）03-0122-01