淺析瀝青路面裂縫的成因及預防措施

趙文龍

【摘 要】瀝青路面裂縫是一種常見路面病害，也一直是公路施工單位非常關注和著力解決的問題之一，它對減少道路病害，提高道路質(zhì)量，延長道路使用壽命至關重要。本文主要從裂縫產(chǎn)生的原因入手，并有針對性地提出了預防裂縫出現(xiàn)的相應措施。

【關鍵詞】瀝青路面；裂縫；成因；預防

0.概述

隨著我國公路建設的發(fā)展，由于瀝青路面平整少塵、不透水、抗?jié)B透、經(jīng)久耐用，它成為道路建設中被最廣泛采用的首選路面類型；但是由于交通量的日益增大，汽車超載現(xiàn)象嚴重，使公路路面面臨嚴峻的考驗，也將問題擺在了公路建設者面前：瀝青路面的早期破壞越來越嚴重，如裂縫、沉降、松散、坑槽、泛油、剝落、車轍以及行車過程中路面平整度逐漸變差等病害。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，瀝青路面早期破害中，有很大一部分病害屬于瀝青路面的裂縫或者由于裂縫沒有及時修補而產(chǎn)生的次生病害。由此可見，瀝青路面裂縫對瀝青路面的使用壽命和整體質(zhì)量起著很大的決定作用，因此，研究瀝青路面的裂縫具有很重大的意義。

另外，我們研究的對象不是路面裂縫的處理辦法，比如接縫，比此更重要的是研究路面裂縫產(chǎn)生的根本原因和具體的預防措施，因為只有從源頭上根治瀝青路面裂縫，才能保證瀝青路面的“長治久安”。

1.瀝青路面裂縫的類型

瀝青路面裂縫的形式和成因是多樣的，裂縫的類型也是不同的。

按照裂縫的形狀可分為縱向裂縫、橫向裂縫、網(wǎng)狀裂縫和不規(guī)則裂縫等四種型式；按照開裂的原因，可以把裂縫分為兩大類：即施工型裂縫和非施工型裂縫。

1.1按裂縫形狀分類

（1）網(wǎng)狀裂縫。相互交錯的裂縫將路面分割成形似網(wǎng)狀或龜紋狀的銳角多邊形小塊，塊的尺寸小于50cm×50cm。

（2）縱向裂縫。與道路中線大致平行的長直裂縫，有時伴有少量支縫。路基、基層沉降引起的縱縫，通常斷斷續(xù)續(xù)，綿延很長；施工搭接引起的縱縫。

（3）橫向裂縫。與道路中線近于垂直的裂縫，有時伴有少量支縫。橫向裂縫多由路基、基層裂縫的反射或由路面低溫收縮造成；最初多出現(xiàn)于路面兩側(cè)，逐漸發(fā)展形成貫通路幅的橫縫。

（4）不規(guī)則裂縫。路面裂縫呈不規(guī)則形狀，塊的最長邊長小于100cm，不規(guī)則裂縫主要由面層材料的收縮和溫度的周期性變化所致。

1.2按成因分類

（1）施工型裂縫。是瀝青路面在路基路面施工期間，由于施工不當，或是由于施工工序產(chǎn)生的裂縫，將這些裂縫細分：路基施工不當引起的裂縫、瀝青路面施工橫向裂縫、瀝青路面施工縱向裂縫。

（2）非施工型裂縫。是在瀝青路面建成通車后，在氣候、或行車荷載等原因產(chǎn)生的裂縫。把這些裂縫細分為：低溫收縮裂縫、疲勞開裂、基層反射裂縫等。

2.瀝青路面裂縫的成因

2.1設計因素

在設計階段，如果對路面結(jié)構(gòu)設計不合理，對路面厚度設計不足，或者對交通量增長率估計偏小，而對路面強度設計不足，都可能在日益增長的交通情況下，增加瀝青路面裂縫出現(xiàn)的幾率。

2.2材料因素

瀝青和瀝青結(jié)合料的性質(zhì)是影響瀝青路面溫度開裂的最主要原因，瀝青混合料的低溫強度是決定瀝青路面是否開裂的最根本因素，而瀝青強度又是決定瀝青混合料強度的關鍵。在瀝青性能指標中，影響更大的是溫度敏感性，溫度敏感性大的瀝青更容易開裂。瀝青結(jié)合料的溫度穩(wěn)定性差，延性低，不適應當?shù)貧夂驐l件和行車作用，極易造成瀝青路面裂縫。

2.3施工因素

在瀝青拌合和鋪筑過程中，當基層混合料的離析，或碾壓時瀝青混合料不密實，或者鋪筑碾壓工序中機械組合不合理，都可能造成基層上部1cm-2cm細粒上浮，形成一個薄弱層。通車后在行車荷載壓力作用下，薄弱層離散就會產(chǎn)生裂紋。

另一種情況，由于施工控制不好，瀝青混合料沒有拌和均勻，或者基層未清理干凈，在底部存有素土夾層，瀝青鋪筑后也會導致面層產(chǎn)生塊狀裂縫。

另外，對于水泥穩(wěn)定類的半剛性基層，若水泥用量過大，基層的強度過高，剛性過大，基層材料與下層材料的模量比就會增加，從而增大基層底面由行車荷載而引起的拉應力，容易使基層在行車荷載的作用下開裂。同時，材料的抗拉強度較高，裂縫的間距就大，其寬度也大，容易將瀝青面層拉裂，形成反射裂縫。

2.4低溫、雨水天氣因素

雨水、地表水、地下水的侵入也會導致裂縫的產(chǎn)生。當水分滲到路面空隙和裂縫中，排水不暢，在外力作用下，水分會導致瀝青與集料之間粘結(jié)力降低，并慢慢的喪失粘結(jié)力。因為水分的不斷侵入，在汽車車輪動態(tài)荷載的反復作用下，水分會逐漸滲入到瀝青與集料的界面上，瀝青膜從面料表面脫落，瀝青混合料掉粒、松散，形成網(wǎng)狀裂縫并不斷擴大。所以說，極端低溫、降溫速率、低溫持續(xù)時間、升降溫循環(huán)數(shù)次數(shù)是影響瀝青路面溫縮裂縫的四大要素。

2.5交通量和超載車輛

半剛性基層中的最大拉應力，通常是由最重的車輪荷載產(chǎn)生的；路表面最大剪應力出現(xiàn)在輪胎附近以下某一深度范圍內(nèi)。隨著軸載的增大，面層最大剪應力越來越高，當剪應力數(shù)值越來越大時，就很容易造成瀝青路面的車轍與表面裂縫的產(chǎn)生。瀝青路面表面開裂后，不論在交通荷載或溫度應力作用下，裂紋均可能向路面深度擴展。所以說，及時通過車輛少，但是重荷載仍會造成路面破壞。

3.瀝青路面裂縫的預防措施

設計不合理、材料選擇不適宜、施工質(zhì)量控制不嚴格，都是瀝青路面早期病害出現(xiàn)的誘發(fā)原因，所以必須要建立全面、有效的質(zhì)量保證體系，實施目標管理，責任落實到班組和個人，并對路基路面施工全過程進行監(jiān)督管理，嚴格檢查和控制，以此來保證瀝青路面質(zhì)量，具體的預防措施有以下幾個方面：

（1）防治裂縫的要點是預防強度不足而引起裂縫發(fā)生，所以在路面結(jié)構(gòu)設計時，應做好交通量調(diào)查和預測工作，采用相應的設計標準使路面結(jié)構(gòu)組合與總體強度，滿足設計使用期限內(nèi)交通荷載要求。提高瀝青面層的抗疲勞性能，防止疲勞開裂；采取彎沉控制度形指標，防止面層拉裂。

（2）土基層必須選用水穩(wěn)定性良好的有粗粒料的石灰、水泥穩(wěn)定類材料；瀝青面層各層應滿足最小施工厚度的要求，保證上下層的良好連接，并從設計施工養(yǎng)護上采取措施，有效的排除雨后結(jié)構(gòu)層內(nèi)積水；防治低溫裂縫和凍脹裂縫的要點是選用的瀝青在低溫時不要太脆硬，提高其在低溫時粘滯度和延度；混合料中瀝青含量不宜偏少，采用密實型瀝青混合料時，注意礦粉與瀝青含量比例。采取小一些的比例有利于低溫防裂性；還可在瀝青中摻入橡膠、聚氯乙烯等高分子聚合物，提高瀝青在低溫時的柔性。

（3）原材料質(zhì)量和混合料質(zhì)量嚴格按要求進行拌制和施工；鋪筑瀝青面層前，對下層需認真檢查，請除雜物灰塵，處理好軟弱層及病害，保證下臥層穩(wěn)定；溝槽回填土應分層填筑、壓實，壓實度需達到要求。充分壓實路面橫向接縫。碾壓時，壓路機在已壓實的橫幅上橫向碾壓，鋼輪伸入新鋪層1.6cm左右，每壓一遍向新鋪層移動15cm-20cm，直到壓路機全部在新鋪層為止，再改為縱向碾壓。路面攤鋪作業(yè)應連續(xù)進行，減少冷接縫。

4.結(jié)語

瀝青路面裂縫成因是多樣的，有內(nèi)因也有外因。交通量激增、雨水低溫等外因是我們很難控制的，但是如果我們能從內(nèi)因入手，使道路結(jié)構(gòu)本身狀況達到理想的狀態(tài)，那么就可以大大降低瀝青路面裂縫的出現(xiàn)率。

【參考文獻】

[1]楊小院，張軍平.瀝青路面裂縫分析與防治[J].交通科技與經(jīng)濟，2006（01）.

[2]鄧有左.半剛性基層瀝青路面開裂原因及防治措施[J].公路，2001（06）.

[3]王玉花，周志剛.淺析瀝青路面溫縮裂縫形成機理[J].南昌工程學院學報，2005（03）.