淺析瀝青路面產(chǎn)生裂縫的原因及預(yù)防措施

包厚禮

（亳州市建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站，安徽亳州236000）

0 前言

瀝青路面以其行車舒適、噪音小、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用，但瀝青裂縫是瀝青路面常見的病害，裂縫的出現(xiàn)不僅使瀝青路面的質(zhì)量下降，而且導(dǎo)致路面承載力下降，從而縮短路面的使用壽命。瀝青路面的裂縫形式：從表觀來看有橫向裂縫、縱向裂縫、網(wǎng)狀裂縫和不規(guī)則裂縫。筆者根據(jù)幾年來從事市政道路工程監(jiān)督的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)瀝青路面的裂縫進(jìn)行綜合分析并提出相應(yīng)的預(yù)防措施，與同行們進(jìn)行探討。

1 橫向裂縫

1.1 現(xiàn)象

裂縫與路中心基本垂直，縫寬不一，縫長(zhǎng)有貫穿整個(gè)路幅的，也有部分路幅的，裂縫彎彎曲曲。橫向裂縫中的唧漿導(dǎo)致裂縫兩側(cè)凹陷，在路面積水的作用下加速跳車發(fā)展的速度，同時(shí)對(duì)路基造成沖刷。

1.2 原因分析

（1）施工縫未處理，接縫不緊密、密實(shí)，結(jié)合不良。

（2）瀝青未達(dá)到適合本地區(qū)的氣候條件和使用要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，瀝青低溫延性較差，致使瀝青面層溫度收縮成溫度疲勞應(yīng)力大于瀝青混合料的拉應(yīng)力。

（3）半剛性基層收縮裂縫的反射裂縫，在舊路面加罩瀝青面層、原路面已有裂縫，包括舊混凝土路面的接縫反射。

（4）橋梁橋頭搭板、箱涵兩則回填土產(chǎn)生的地基沉降。

（5）單側(cè)雨污水道路的過路集水井支管回填土壓實(shí)度不足造成的沉降，非機(jī)動(dòng)車道處的集水井支管與檢查井連接處。

（6）剛?cè)崧访婀?jié)點(diǎn)施工不規(guī)范造成的橫向裂縫。

1.3 預(yù)防措施

（1）合理組織施工，攤鋪?zhàn)鳂I(yè)連續(xù)進(jìn)行，減少冷接縫。冷接縫的處理，應(yīng)先將已攤鋪壓實(shí)的攤鋪帶邊緣用風(fēng)鎬剔鑿整齊、清除碎料。然后用熱混合料敷貼接縫處，使其預(yù)熱軟化;鏟除敷貼料，對(duì)縫壁涂刷粘層瀝青，再鋪筑新混合料，充分壓實(shí)橫向接縫。碾壓時(shí)，壓路機(jī)再已壓實(shí)的橫幅上，鋼輪伸入新鋪層15 cm 左右，每壓一遍向新鋪層移動(dòng)15～20 cm，直到壓路機(jī)全部在新鋪層為止，再改為縱向碾壓。

（2）根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)》范（JTGF40-2004）的要求，按該地區(qū)氣候條件和道路等級(jí)選取適用的瀝青類型。以減少或消除瀝青面層溫度收縮裂縫，采用優(yōu)質(zhì)瀝青更有效。

（3）采取有效措施減少半剛性基層收縮裂縫。

a.基層混合料應(yīng)在接近最佳含水量的狀態(tài)下碾壓，要防止碾壓時(shí)含水量過小，壓實(shí)度和強(qiáng)度不足造成強(qiáng)度裂縫。

b.對(duì)分段施工的基層，在碾壓時(shí)，應(yīng)預(yù)留一段混合料暫緩碾壓，待下段混合料攤鋪后一起碾壓，以利于銜接。對(duì)于分層碾壓的基層，上下層的接頭應(yīng)錯(cuò)開3～5 m，已減少出現(xiàn)裂縫的機(jī)會(huì)。

c.合理選擇混合料的配比，控制水泥、細(xì)料含量；重視結(jié)構(gòu)層的養(yǎng)護(hù)，并及早鋪筑上層或進(jìn)行封層以利于減少裂縫.

d.在舊路面上加鋪瀝青層的，可對(duì)原路面破損的路面進(jìn)行處理，舊混凝土路面上采用鋪設(shè)土工織物或玻纖格柵、板與板之間的漲縫和縮縫黏貼防裂貼等措施，延緩裂縫的形成。

（4）橋涵兩側(cè)填土充分壓實(shí)或進(jìn)行加固處理；沉降嚴(yán)重地段，事前應(yīng)進(jìn)行軟土地基處理和合理的路基施工組織。

（5）嚴(yán)格按照《給排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50268-2008） 第8.4.6 條規(guī)定進(jìn)行施工，同時(shí)支管的覆土厚度要滿足設(shè)計(jì)要求。

（6）由于瀝青混合料和混凝土的彈性模量不同，對(duì)剛?cè)峁?jié)點(diǎn)要有過渡性橫斷面結(jié)構(gòu)形式，以改善、解決剛?cè)峁?jié)點(diǎn)所造成的損害，如圖1所示。

圖1 瀝青路面與水泥混凝土路面過渡段設(shè)計(jì)圖

2 縱向裂縫

2.1 現(xiàn)象

裂縫走向基本與行車方向平行，裂縫長(zhǎng)度和寬度不一，容易形成沿行車方向呈臺(tái)階狀，影響行車的舒適性。

2.2 原因分析

（1）前后攤鋪幅相接處的冷接縫使用切割機(jī)切縫造成連接處過于光滑，隨著溫度的熱脹冷縮，結(jié)合不緊密而脫開，上、下面層的縱向施工縫未按規(guī)范要求錯(cuò)開，上、下面層形成通縫。

（2）縱向溝槽回填土壓實(shí)度不足而發(fā)生的沉降。

（3）拓寬路面、綠化帶處綁寬路面混凝土段造成新老路面沉降不一。

（4）水穩(wěn)半剛性基層縱向施工縫未按規(guī)范要求處理造成的反射裂縫。

2.3 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。如無條件全路幅攤鋪時(shí)上、下層的施工縱縫應(yīng)錯(cuò)開15 cm 以上。前后幅相接處為冷接縫時(shí)，應(yīng)先將已施工壓實(shí)的邊沿坍斜部分切除，切線需順直側(cè)壁要垂直，清楚碎料后，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）溝槽回填土應(yīng)分層填筑、壓實(shí)，壓實(shí)度需達(dá)到要求，新建道路路基層軟弱要處理，作為柔性路面關(guān)鍵在基層，基層要保證堅(jiān)實(shí)、穩(wěn)定、平整且各項(xiàng)檢測(cè)合格，減少對(duì)面層的危害。

（3）拓寬路段的基層厚度和材料須與老路面一致，或稍厚，綁寬路面的路基應(yīng)密實(shí)、穩(wěn)定。

（4）當(dāng)攤鋪機(jī)滿足路寬時(shí)要整幅攤鋪，就不存在縱縫接縫問題，如攤鋪機(jī)不能滿足路寬時(shí)，可采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)一前一后進(jìn)行攤鋪，一次性碾壓，也可以避免縱縫的形成。當(dāng)條件不允許時(shí)以上作業(yè)形式，可在攤鋪另半幅時(shí)，對(duì)以攤鋪好的半幅松散混合料進(jìn)行剔除，剔至碾壓密實(shí)的部位，再刷水泥漿結(jié)合層，以利于兩幅結(jié)合，避免縱縫形成，且上下兩層水穩(wěn)基層要錯(cuò)開15 cm 以上。

3 網(wǎng)狀裂縫

3.1 現(xiàn)象

裂縫橫向交錯(cuò)，將面層分隔成若干多邊形的小塊，縫寬1 mm 以上，縫距40 cm 上下，面積1 m2以上，網(wǎng)狀裂縫導(dǎo)致瀝青路面松散成坑槽，嚴(yán)重影響瀝青路面的使用性能。

3.2 原因分析

（1）路面結(jié)構(gòu)層中加有軟弱層或?qū)娱g污染、粒料層松動(dòng)，水穩(wěn)定性差。

（2）瀝青和瀝青混合料本身質(zhì)量差，延度低、抗裂性差。

（3）瀝青面層厚度不足、礦料級(jí)配不合理、碾壓不密實(shí)，水分滲入，加快裂縫的形成。

（4）檢查井周圍回填土不密實(shí)、井圈未加固、井周圍碾壓不到位，下沉開裂。

（5）外界原因因污染、腐蝕等造成的網(wǎng)裂。

3.3 預(yù)防措施

（1）瀝青路面攤鋪前，對(duì)下臥層需要認(rèn)真檢查，及時(shí)清除泥灰，處理好軟弱層，保證下臥層穩(wěn)定，并宜噴灑粘層瀝青。如果夾有軟弱層或不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)層應(yīng)將其清除或?qū)鶎硬环€(wěn)定造成的網(wǎng)裂采用注漿處理。

（2）原材料質(zhì)量和混合料質(zhì)量嚴(yán)格按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40-2004）規(guī)范進(jìn)行選定、拌合和施工。

（3）瀝青面層各層應(yīng)滿足最小施工厚度的要求，保證上下層的良好連接；并從設(shè)計(jì)施工養(yǎng)護(hù)上采取措施有效的排除雨后結(jié)構(gòu)層內(nèi)積水，對(duì)結(jié)構(gòu)層積水、厚度不足引起的網(wǎng)裂，應(yīng)鏟除面層，再加鋪瀝青層。

（4）檢查井周圍回填土要單獨(dú)處理，分層進(jìn)行回填實(shí)，嚴(yán)格按照規(guī)范要求施工，水穩(wěn)層施工后對(duì)路面范圍內(nèi)的檢查井、集水井要做好井圈加固工作，同時(shí)在攤鋪瀝青面層時(shí)要做好井邊周圍的碾壓、細(xì)部處理。

（5）對(duì)已經(jīng)攤鋪好瀝青路面要做好成品保護(hù)，嚴(yán)禁柴油灑在路面上，以免造成對(duì)瀝青的軟化。

4 不規(guī)則裂縫

4.1 現(xiàn)象

路面裂縫不規(guī)則，塊的最長(zhǎng)邊長(zhǎng)小于100 cm,由于面層的材料的收縮和溫度周期性變化所致，也有在車輪的荷載作用下，大于半剛性基層材料的抗拉強(qiáng)度時(shí)，半剛性基層底部很快開裂，底部裂縫逐漸擴(kuò)展到上部，從而使瀝青面層開裂。

4.2 原因分析

（1）路面整體強(qiáng)度不足而引起的，也可能是路面面層礦料級(jí)配不合理造成的。

（2）在施工過程中瀝青混合料油石比未能控制合理，拌合溫度掌握不好，在行車荷載的反復(fù)作用下產(chǎn)生的不規(guī)則裂縫。

（3）瀝青的老化也是導(dǎo)致瀝青面層形成不規(guī)則裂縫的原因之一。

4.3 預(yù)防措施

（1）路基是路面的基礎(chǔ)，路基是經(jīng)受行車荷載影響較大的深度區(qū)域，該深度區(qū)域具有足夠的強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性對(duì)保證路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性極為重要，否則將產(chǎn)生不均勻沉降使路面發(fā)生開裂。因此，必須采取有效措施處理好影響路基工作區(qū)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，最大限度地減小路基完工后沉降量。

（2）制備瀝青混合料時(shí)控制好最佳油石比、加熱時(shí)間、加熱溫度，不使瀝青老化、加強(qiáng)碾壓，使瀝青混合料達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度，也可減少裂縫。

（3）選用松弛性能好的優(yōu)質(zhì)瀝青做面層，保證瀝青的針入度、延度等指標(biāo)；上面層的瀝青要采用改性瀝青，以提高瀝青的低溫抗裂性能及高溫穩(wěn)定性能。

5 結(jié)語

根據(jù)瀝青路面裂縫形式，分析各類裂縫產(chǎn)生原因，并提出相應(yīng)預(yù)防措施，要修建一條合格的道路，要有合理的設(shè)計(jì)、嚴(yán)格的選材、精心的施工、完善的養(yǎng)護(hù)才是保證工程質(zhì)量的根本。

[1] 沙慶林，高速公路瀝青路面早期破壞現(xiàn)象及預(yù)防 [M].北京：民交通出版社，2001.

[2] 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，2003.