城市瀝青混凝土路面裂縫成因及應(yīng)對(duì)措施

朱繼峰

（肅寧縣交通運(yùn)輸局，河北 滄州 062350）

1 工程概況

某瀝青公路是在三級(jí)公路的基礎(chǔ)上按照二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)改建而成的，公路設(shè)計(jì)車速為80km/h，路基寬度為12m，路面寬為9m，兩側(cè)硬路肩寬為1.5m。公路基層為15cm水泥穩(wěn)定砂礫，水泥含量為4.5%；墊層采取15cm厚天然砂礫；路面面層設(shè)計(jì)為5.5cm瀝青上拌下貫形式，上層設(shè)計(jì)為1.5cm瀝青混合料，下層則為4cm瀝青貫入。公路改建后通過(guò)了驗(yàn)收，質(zhì)量較好。然而在公路運(yùn)營(yíng)過(guò)程中卻出現(xiàn)了較多質(zhì)量問(wèn)題，尤其是瀝青公路路面裂縫問(wèn)題尤為嚴(yán)重。為此，需要對(duì)瀝青公路路面裂縫成因及處理措施進(jìn)行研究。

2 瀝青公路路面裂縫成因

瀝青公路路面裂縫成因較多，其裂縫的產(chǎn)生與瀝青公路路基處理、路面施工、排水設(shè)計(jì)等多個(gè)因素存在著緊密關(guān)系。在該公路工程中，發(fā)現(xiàn)其主要的瀝青路面裂縫多為橫向裂縫、縱向裂縫、網(wǎng)裂、坑槽等，綜合分析路面裂縫成因，主要與水損壞、氣候因素、路基問(wèn)題、施工問(wèn)題、養(yǎng)護(hù)問(wèn)題及超載問(wèn)題有關(guān)。

（1）水損壞

在瀝青公路施工中，其瀝青路面或多或少地存在著一定的裂縫與空隙。如遇雨天，容易在路面出現(xiàn)積水，積水沿著路面裂縫與空隙逐漸下滲。如果下滲積水不能及時(shí)排出，則會(huì)在車輛荷載作用下，形成動(dòng)水壓力，壓力作用于瀝青混合料與基層界面，最終致使公路基層與面層出現(xiàn)剝離。一旦出現(xiàn)公路基層與面層剝離問(wèn)題，則會(huì)因?qū)娱g不連續(xù)性而增加瀝青面層底部拉應(yīng)力，在拉應(yīng)力作用下，引起瀝青混合料開(kāi)裂。

通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該公路路基裂縫處理質(zhì)量較差，在積水滲入后，不能及時(shí)排出，在外部車輛荷載的不斷作用下，進(jìn)入到路面空隙裂縫的水出現(xiàn)動(dòng)水壓力，以及在荷載作用下產(chǎn)生真空負(fù)壓抽吸循環(huán)，反復(fù)沖刷瀝青膜，從而導(dǎo)致瀝青膜脫落，引起瀝青路面裂縫。

（2）氣候因素

在瀝青公路施工過(guò)程中，出現(xiàn)的較大溫度變化，如外部氣溫突然下降，瀝青路面則會(huì)在低溫環(huán)境中出現(xiàn)低溫收縮，引起收縮裂縫。在外部荷載作用下，收縮裂縫逐漸發(fā)展為瀝青路面橫向反射裂縫。

（3）路基問(wèn)題

路基質(zhì)量直接影響著瀝青公路質(zhì)量。在該公路施工過(guò)程中，其路基設(shè)計(jì)缺乏合理性，主要表現(xiàn)在以下方面：一是瀝青混合料材料選擇及配合比設(shè)計(jì)不合理，均會(huì)引起瀝青公路路面裂縫問(wèn)題；二是路基路面在厚度設(shè)計(jì)過(guò)程中不符合公路行車通行要求，導(dǎo)致瀝青路面承載力不足，在荷載影響下出現(xiàn)裂縫問(wèn)題；三是在進(jìn)行路基施工中未設(shè)置路面排水系統(tǒng)，導(dǎo)致雨水滲入基層后無(wú)法排出，引起水損壞裂縫。

（4）施工問(wèn)題

在進(jìn)行瀝青公路路面裂縫施工過(guò)程中，缺乏質(zhì)量控制措施，導(dǎo)致公路路面出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。如在進(jìn)行換填土施工時(shí)，缺乏對(duì)換填土質(zhì)量的控制，主要表現(xiàn)為：換填土含水量較大，在冷脹影響下出現(xiàn)路面裂縫問(wèn)題；路基碾壓不均勻，引起路基不均勻沉降，產(chǎn)生裂縫；路基壓實(shí)度不足，引起路基沉降，出現(xiàn)裂縫問(wèn)題等。

（5）養(yǎng)護(hù)問(wèn)題

在瀝青公路施工后，如果沒(méi)有及時(shí)采取養(yǎng)護(hù)措施，則可能會(huì)導(dǎo)致路面裂縫的出現(xiàn)。比如：瀝青路面在車輛行駛過(guò)程中出現(xiàn)局部松散現(xiàn)象，未及時(shí)采取維護(hù)措施，導(dǎo)致路面裂縫持續(xù)擴(kuò)大；或采取養(yǎng)護(hù)措施不合理，未能及時(shí)有效地修復(fù)裂縫。瀝青路面養(yǎng)護(hù)要求養(yǎng)護(hù)人員具備一定的專業(yè)技術(shù)，采取合理的養(yǎng)護(hù)措施，以保障公路工程施工質(zhì)量。在該公路中，其養(yǎng)護(hù)措施較好，不存在因養(yǎng)護(hù)不當(dāng)所引起的裂縫問(wèn)題。

（6）超載問(wèn)題

車輛超載是引起瀝青公路路面裂縫問(wèn)題的重要因素。車輛超載導(dǎo)致瀝青路面所承受的負(fù)荷超過(guò)其設(shè)計(jì)能夠承受的極限負(fù)荷，公路路面基層抗拉強(qiáng)度不足，在路面結(jié)構(gòu)層中容易出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。對(duì)該公路進(jìn)行交通量調(diào)查，并進(jìn)行了記錄，具體見(jiàn)表1。

表1 公路交通量調(diào)查表

通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該公路存在著較為嚴(yán)重的超載現(xiàn)象，這也是引起公路路面裂縫的重要原因。

除了以上幾點(diǎn)以外，瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工隊(duì)伍綜合水平較低等也是引起瀝青公路路面裂縫產(chǎn)生的重要因素。路面裂縫的存在，不利于交通運(yùn)行的安全，因此有必要對(duì)公路路面裂縫處理措施進(jìn)行探討。

3 瀝青路面裂縫處理措施

3.1 應(yīng)用瀝青路面裂縫貼縫帶進(jìn)行裂縫處理

應(yīng)用瀝青路面裂縫貼縫帶進(jìn)行瀝青公路路面裂縫處理是一種十分常見(jiàn)的方法，其操作簡(jiǎn)單，成本較低，且無(wú)須投入大量的人力物力，只需要采取一定的壓實(shí)設(shè)備及相關(guān)設(shè)施即可。貼縫材料多采取滾卷式阻裂防水材料，由大于或等于2mm厚的聚合物防水材料膜與0.3mm厚的抗皺型聚丙烯材料進(jìn)行加工并復(fù)合在一起。根據(jù)實(shí)際瀝青路面裂縫寬度，進(jìn)行貼縫帶材料裁剪。應(yīng)用瀝青路面裂縫貼縫帶進(jìn)行小型裂縫處理時(shí)較為適用，處理寬度較大的裂縫時(shí)其效果較差。

3.2 應(yīng)用進(jìn)口灌縫膠進(jìn)行瀝青路面裂縫修補(bǔ)

在處理瀝青路面裂縫時(shí)，可應(yīng)用進(jìn)口灌縫膠進(jìn)行路面裂縫修補(bǔ)，其修補(bǔ)效果較好，能夠滿足瀝青路面裂縫處理的技術(shù)要求。這種裂縫處理方法操作也較為簡(jiǎn)單，勞動(dòng)強(qiáng)度較低。但灌縫膠多為進(jìn)口，故后期設(shè)備維護(hù)成本較高。為降低裂縫處理成本，結(jié)合國(guó)內(nèi)對(duì)灌封設(shè)備性能逐漸提高，應(yīng)用國(guó)產(chǎn)灌封設(shè)備并結(jié)合進(jìn)口灌縫膠處理瀝青路面裂縫，可以實(shí)現(xiàn)裂縫處理的綜合效益最大化。

3.3 應(yīng)用普通瀝青與改性瀝青進(jìn)行瀝青路面裂縫處理

在處理瀝青路面裂縫時(shí)應(yīng)用普通瀝青與改性瀝青，其消耗的人力、物力、財(cái)力較低，綜合成本較低，且后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較低，施工工藝較為簡(jiǎn)單。但應(yīng)用這種方法處理瀝青路面裂縫的效果相對(duì)不如貼縫帶處理措施與進(jìn)口灌縫膠裂縫處理效果，即使在進(jìn)行裂縫處理后，也容易出現(xiàn)新的裂縫。所以，一般在裂縫較少的情況下采取這種處理措施。

3.4 瀝青路面裂縫修補(bǔ)及養(yǎng)護(hù)

一般將瀝青路面裂縫處理分為騎縫法與填縫法兩種形式。其中，騎縫法是指采取一定材料，在一定工藝的操作下將材料填充或覆蓋于處于活動(dòng)狀態(tài)的裂縫中，從而防止水進(jìn)入到路面裂縫中。填縫法與騎縫法在處理瀝青路面裂縫密度較低、中的情況下適用。裂縫修補(bǔ)材料的選擇影響著裂縫處理的效果，一般要求裂縫處理材料具備黏性好、抗老化、抗磨損、具有一定彈性及柔性等性能。一般將裂縫處理材料分為冷鋪熱塑性材料、熱鋪熱塑性材料、化學(xué)熱凝性材料。聚合物改性瀝青、乳化瀝青屬于冷鋪熱塑性材料；熱鋪熱塑性材料主要包括瀝青膠、瀝青砂、纖維瀝青、普通橡膠瀝青等；化學(xué)熱凝性材料主要為硅樹(shù)脂材料等。

在進(jìn)行瀝青公路路面裂縫處理時(shí)，應(yīng)分析裂縫成因，考慮裂縫寬度、深度及危害性，科學(xué)選擇路面裂縫處理措施。為保證裂縫處理效果，在裂縫處理后應(yīng)做好維護(hù)。在該公路采取裂縫處理措施后，獲得了較好效果，處理前后路面裂縫病害對(duì)比見(jiàn)表2。

表2 某公路瀝青路面裂縫處理前后對(duì)比

在公路施工中，保證公路設(shè)計(jì)質(zhì)量，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求及規(guī)范要求進(jìn)行公路施工，可以有效避免瀝青公路裂縫產(chǎn)生，保障公路施工質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

瀝青公路路面裂縫問(wèn)題屬于公路運(yùn)行中常見(jiàn)的質(zhì)量缺陷問(wèn)題。公路路面裂縫的存在，對(duì)公路運(yùn)行的安全性及經(jīng)濟(jì)性構(gòu)成了一定程度的威脅。本文主要從水損壞、氣候因素、路基問(wèn)題、施工問(wèn)題、養(yǎng)護(hù)問(wèn)題及超載問(wèn)題等方面對(duì)瀝青公路路面裂縫成因進(jìn)行了分析。瀝青公路裂縫處理措施主要包括貼縫帶法、進(jìn)口灌縫膠法、普通瀝青與改性瀝青處理、裂縫修補(bǔ)及養(yǎng)護(hù)等。根據(jù)實(shí)際情況，合理選擇裂縫處理措施，可以有效保障公路質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)公路運(yùn)行綜合效益的最大化。

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