論市政道路瀝青混凝土路面裂縫的產(chǎn)生及養(yǎng)護(hù)

■林 燕，許 霖

■1．杭州市市政設(shè)施監(jiān)管中心，浙江 杭州 310003;2．杭州西湖風(fēng)景名勝區(qū)市政市容環(huán)衛(wèi)管理中心，浙江 杭州 310000

1 瀝青混凝土路面裂縫的類型

研究表明，按照瀝青混凝土路面裂縫的成因進(jìn)行劃分，可以分為兩種類型:(1)荷載裂縫，指的是在外部荷載的作用下，瀝青混凝土路面出現(xiàn)的裂縫，車輛行駛過程中，在半剛性基層的底部區(qū)域，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的拉應(yīng)力，若拉應(yīng)力超過半剛性基層材料的抗拉極限時(shí)，就將產(chǎn)生裂縫，經(jīng)過一段時(shí)間后，瀝青面層也會(huì)出現(xiàn)裂縫;(2)非荷載裂縫，指的是在其他因素作用下，產(chǎn)生的裂縫，比如，由于施工溫度不適宜，而產(chǎn)生的溫度疲勞裂縫和溫度收縮裂縫，由于施工材料不合格或者施工工藝不合理，產(chǎn)生的其他裂縫等［1］。按照瀝青混凝土路面裂縫的表現(xiàn)形式進(jìn)行劃分，包括反射裂縫、網(wǎng)狀裂縫、縱向裂縫以及橫向裂縫等。

2 瀝青混凝土路面裂縫的成因

2．1 設(shè)計(jì)原因

從設(shè)計(jì)角度來說，若瀝青混凝土路面出現(xiàn)裂縫，主要原因包括兩個(gè)方面，即路面厚度不達(dá)標(biāo)和路面結(jié)構(gòu)不合理，在交通量增長以及汽車荷載增大時(shí)，路面強(qiáng)度不能滿足實(shí)際需求，進(jìn)而產(chǎn)生路面裂縫。

2．2 材料原因

瀝青混合料的質(zhì)量是瀝青混凝土路面裂縫產(chǎn)生的直接原因，若瀝青混合料油石比過低、集料級(jí)配不佳、配合比不合理、粘結(jié)力較小以及低溫延性較差，則會(huì)導(dǎo)致瀝青混凝土路面出現(xiàn)早期裂縫。

2．3 氣候原因

當(dāng)環(huán)境溫度驟降時(shí)，瀝青混凝土路面產(chǎn)生收縮效應(yīng)，進(jìn)而出現(xiàn)干縮裂縫或者收縮縫，在外部荷載的反復(fù)作用下，逐漸形成裂縫［2］。主要包括以下三種情況:(1)舊瀝青路面上加鋪瀝青面層，原有瀝青路面存在開裂現(xiàn)象，在溫度的影響下，原有瀝青路面的裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大，導(dǎo)致新鋪瀝青面層出現(xiàn)裂縫;(2)半剛性基層出現(xiàn)溫縮開裂現(xiàn)象，形成反射裂縫;(3)當(dāng)瀝青混合料水分減少時(shí)，新鋪半剛性基層產(chǎn)生干縮效應(yīng)，出現(xiàn)裂縫，并反射到瀝青面層。

2．4 施工原因

瀝青混凝土路面施工過程中，導(dǎo)致路面裂縫的原因主要包括以下幾個(gè)方面。(1)基層的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不滿足要求，使得路基產(chǎn)生局部下沉，形成路面裂縫;(2)瀝青混合料出現(xiàn)離析現(xiàn)象，細(xì)料集中于基層的上部區(qū)域，基層整體強(qiáng)度下降，容易出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫;(3)半剛性基層沒有采取合理的養(yǎng)護(hù)措施，進(jìn)而產(chǎn)生干縮裂縫;(4)路基填土壓實(shí)度不符合規(guī)定，使用過程中，出現(xiàn)不均勻沉降，產(chǎn)生縱向裂縫;(5)瀝青混合料的攤鋪質(zhì)量比較差，由于攤鋪過程持續(xù)時(shí)間過長，瀝青混合料的表面溫度和內(nèi)部溫度差異明顯，碾壓過程中，容易出現(xiàn)瀝青面層斷裂的問題;第六，施工工藝不合理，比如碾壓方式不正確、接縫處理不標(biāo)準(zhǔn)等，將會(huì)產(chǎn)生橫向裂縫。

2．5 超載原因

調(diào)查顯示，市政道路使用過程中，超載嚴(yán)重是瀝青混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因。首先，超載產(chǎn)生的拉應(yīng)力明顯超過基層材料的抗拉強(qiáng)度，導(dǎo)致基層底部出現(xiàn)裂縫;其次，超載產(chǎn)生強(qiáng)大的振動(dòng)沖擊效應(yīng)，會(huì)對(duì)路面產(chǎn)生一次性的破壞效果;最后，超載車輛行駛過程中，由于速度的變化，形成剪切應(yīng)力，會(huì)提高瀝青面層的損壞速度。

3 瀝青混凝土路面裂縫的防治措施

3．1 提高瀝青混凝土路面的設(shè)計(jì)質(zhì)量

(1)根據(jù)實(shí)際工程需求，確定合理的路面厚度。對(duì)于舊瀝青混凝土路面改造工程來說，可以將結(jié)構(gòu)強(qiáng)度作為路面厚度的重要因素，同時(shí)，綜合考慮沿線高程控制、工程經(jīng)濟(jì)成本和最小攤鋪厚度等因素;對(duì)于新建瀝青混凝土路面工程來說，應(yīng)該在交通量、施工季節(jié)、地質(zhì)條件、道路級(jí)別等因素的基礎(chǔ)上，確定路面設(shè)計(jì)厚度。設(shè)計(jì)時(shí)，還要考慮市政道路的遠(yuǎn)期規(guī)劃、超載車輛比例等因素，對(duì)路面厚度進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?2)嚴(yán)格控制瀝青混凝土的級(jí)配標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)有的市政道路中，通常采用粗級(jí)配標(biāo)準(zhǔn)，以提高市政道路的抗滑抗車轍能力，然而，這種級(jí)配標(biāo)準(zhǔn)的空隙率相對(duì)較大，會(huì)在一定程度上降低市政道路的耐疲勞能力及荷載傳遞能力，所以，設(shè)計(jì)瀝青混凝土級(jí)配時(shí)，應(yīng)該充分考慮市政道路的使用功能，選擇合適的瀝青混合料類型。(3)確保瀝青混凝土路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足要求。一般情況下，需要注重市政道路的路面防水設(shè)計(jì)，盡量將強(qiáng)度較高、水穩(wěn)性較好的材料用于基層結(jié)構(gòu)中。

3．2 采取合理的施工措施

瀝青混凝土路面施工過程中，一定要嚴(yán)格按照相應(yīng)的規(guī)范進(jìn)行施工，從各個(gè)施工環(huán)節(jié)入手，落實(shí)瀝青混凝土路面的防裂措施。(1)提高路基填土的質(zhì)量，不得摻有淤泥、腐殖土等，控制路基填土的壓實(shí)度。舊瀝青混凝土路面改造工程中，在路基填筑之前，應(yīng)該對(duì)邊坡松土進(jìn)行預(yù)處理，以填土厚度為依據(jù)，設(shè)置相應(yīng)的臺(tái)階，并進(jìn)行碾壓作業(yè)。(2)采用分層填筑、分層壓實(shí)的方式，按照重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行路基施工。(3)基層施工時(shí)，選擇合適的時(shí)間進(jìn)行碾壓作業(yè)，即在瀝青混合料處于最佳含水量的狀態(tài)時(shí)，碾壓更為充分，同時(shí)，還要以瀝青混合料的最佳含水量為依據(jù)，適當(dāng)調(diào)整碾壓方式，確?；鶎拥慕Y(jié)構(gòu)強(qiáng)度，若出現(xiàn)過振過濕現(xiàn)象，在基層頂部區(qū)域，會(huì)產(chǎn)生灰漿硬殼，影響基層強(qiáng)度。(4)制定科學(xué)的施工方案，合理組織施工。在面層攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)，最好采用全幅攤鋪方式，以提高面層的施工質(zhì)量，也可以使用兩臺(tái)攤鋪機(jī)，一前一后進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，確?；旌狭蠠峤印Ｈ羰┕l件不允許的話，應(yīng)該按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)采取冷接縫方式，先處理已經(jīng)壓實(shí)攤鋪帶的邊緣，確保整齊后，將浮料清理干凈，再通過熱瀝青混合料敷貼到接縫區(qū)域，待接縫區(qū)域預(yù)熱軟化后，把敷貼料清除，使用黏性瀝青對(duì)接縫壁進(jìn)行涂刷，上述施工結(jié)束后，繼續(xù)進(jìn)行瀝青混合料的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。需要注意的是，為了保證面層的攤鋪效果，應(yīng)該對(duì)瀝青混合料的攤鋪溫度進(jìn)行控制，實(shí)際工程中，攤鋪溫度控制在130攝氏度，攤鋪機(jī)的行駛速度控制在2m/min，防止瀝青混合料出現(xiàn)空隙過大的問題。(5)及時(shí)處理瀝青混凝土路面裂縫，避免其他物質(zhì)或者地面積水進(jìn)入到路面基層中，延長市政道路的使用壽命。通常情況下，如果裂縫寬度在2毫米到5毫米之間時(shí)，以乳化瀝青材料為主，進(jìn)行灌縫處理;如果裂縫寬度在5毫米以上時(shí)，可以選擇改性瀝青材料，采用灌縫處理方式。此外，灌縫處理過程中，應(yīng)該將裂縫位置的雜質(zhì)清除干凈，保證裂縫干燥，灌縫處理結(jié)束后，需要鋪筑石屑或者粗砂。

4 結(jié)語

總之，為了控制市政道路瀝青混凝土路面裂縫，應(yīng)該針對(duì)瀝青混凝土路面裂縫的類型和成因，采用相應(yīng)的防止措施，以保證市政道路的使用功能和行車安全。

［1］管旭日．市政道路掘路修復(fù)工程的常見病害與對(duì)策［J］．中國市政工程，2010，(5)．

［2］劉元?jiǎng)P．市政道路工程施工質(zhì)量控制要點(diǎn)［J］．中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010，(8)．