瀝青混凝土路面裂縫的原因及防治措施淺析

宋玉波

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，社會(huì)車輛的數(shù)量越來越多。尤其是大型車輛超載的問題給道路帶來了很大壓力，再加上各種自然因素、其他人為因素的作用，我國道路的使用壽命將會(huì)受到很大影響。導(dǎo)致瀝青混凝土路面出現(xiàn)裂縫的問題有很多，工程人員應(yīng)該仔細(xì)調(diào)查路面狀況，分析裂縫問題產(chǎn)生的原因。文章具體研究了解決瀝青混凝土路面裂縫問題的相關(guān)辦法，有利于提升我國瀝青混凝土路面的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：瀝青混凝土；路面；裂縫產(chǎn)生原因；處理方法

中圖分類號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）06-0146-02

為了促進(jìn)城鎮(zhèn)化的迅速發(fā)展，我國修筑了很多城鄉(xiāng)道路，這些道路很多都是采用瀝青混凝土材料修筑而成的。瀝青混凝土路面具有行車舒適性好、噪音小等優(yōu)勢，所以得到了廣泛的應(yīng)用。然而在道路正常運(yùn)行的過程中，由于自然因素、長時(shí)間受到較大的載荷作用等原因，導(dǎo)致路面出現(xiàn)各種裂縫問題。如果路面出現(xiàn)裂縫，將會(huì)直接影響到道路的使用質(zhì)量和道路的使用壽命。因此，對(duì)其裂縫產(chǎn)生的相關(guān)原因進(jìn)行分析與探討，并提出具體解決瀝青混凝土路面裂縫問題的相關(guān)辦法，對(duì)于提升我國瀝青混凝土道路的運(yùn)行質(zhì)量具有至關(guān)重要的作用。

1 瀝青混凝土路面裂縫的類型

瀝青混凝土路面中經(jīng)常出現(xiàn)裂縫，這些裂縫主要有三種類型，分別是網(wǎng)狀裂縫、縱向裂縫、橫向裂縫。

1.1 網(wǎng)狀裂縫

一般的路面網(wǎng)裂初態(tài)是沿行車輪跡帶出現(xiàn)單條或多條平行的縱縫，后在縱縫間出現(xiàn)橫向和斜向連接縫，形成裂縫網(wǎng)。網(wǎng)狀裂縫主要是由于路面結(jié)構(gòu)層整體強(qiáng)度不足而引起的。原因之一可能是路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，材料配比不當(dāng)，路基路面壓實(shí)度不足或?yàn)r青與石料粘結(jié)性不良；還可能是因路面出現(xiàn)橫向或縱向裂縫后未及時(shí)修復(fù)，致使水分下滲，在荷載反復(fù)作用下，產(chǎn)生的漿體通過面層裂縫及空隙被擠壓到表面產(chǎn)生唧漿而逐步淘空，就會(huì)導(dǎo)致路面進(jìn)一步出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫，從而大大縮短道路的使用壽命。

另外，車輛嚴(yán)重超載使基層產(chǎn)生疲勞破壞和瀝青老化也是導(dǎo)致瀝青面層形成網(wǎng)裂的重要原因。對(duì)于網(wǎng)狀裂紋施工人員應(yīng)該及時(shí)修復(fù)，否則就會(huì)引起路面結(jié)構(gòu)層剝落、坑洞等問題，給公路交通留下較大的安全隱患。

1.2 縱向裂縫

縱向裂縫是一種很常見的瀝青混凝土裂縫，裂縫走向基本與行車方向平行，它主要是由于公路建設(shè)中路基結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定引起的。尤其在半挖半填式斷面或擴(kuò)寬的道路施工中，易發(fā)生不均勻沉陷，常會(huì)使路面出現(xiàn)縱向裂縫。在瀝青混凝土路面施工過程中的接縫處施工出現(xiàn)問題，也會(huì)導(dǎo)致道路接茬處難以承載起車輛的荷載作用引起道路縱向裂縫。

1.3 橫向裂縫

由于人員的不規(guī)范施工，或者使用質(zhì)量較差的材料或材料配比控制出現(xiàn)問題等，都會(huì)出現(xiàn)橫向裂縫。橫向裂縫主要包括非負(fù)載裂縫和負(fù)載裂縫，其中非負(fù)載裂縫比較常見，是最主要的橫向裂縫。這種裂縫又包括基層反射裂縫和低溫收縮裂縫兩種形式。導(dǎo)致非負(fù)載裂縫的問題很多，包括路面設(shè)計(jì)不合理、材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等原因。近年來，由于我國道路的通行車輛增多，尤其是大型超載車輛會(huì)使道路承受較大的負(fù)載壓力，也會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)橫向裂縫。

2 引起瀝青混凝土路面裂縫問題的主要原因

2.1 瀝青混凝土路面的設(shè)計(jì)不夠合理

在修筑公路之前，應(yīng)該對(duì)道路交通量、道路負(fù)載力有清楚的了解，根據(jù)這些情況來設(shè)計(jì)合理的道路修建方案。如果沒有科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案，盲目的施工只能建設(shè)出質(zhì)量較差、使用壽命較短的道路。很多道路的結(jié)構(gòu)形式、厚度等設(shè)計(jì)不符合標(biāo)準(zhǔn)，沒有較強(qiáng)的承載力，在車流量增大的情況下，瀝青混凝土路面就很有可能出現(xiàn)裂縫。這些裂縫會(huì)給當(dāng)?shù)亟煌裣螺^大的安全隱患，任之發(fā)展也會(huì)給人民群眾的生命安全造成威脅。

2.2 工程原材料達(dá)不到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

路基既為車輛在道路上行駛提供基礎(chǔ)條件，也是道路的支撐結(jié)構(gòu)物，對(duì)路面的使用性能有重要影響。路基應(yīng)穩(wěn)定、密實(shí)、均質(zhì)，對(duì)路面結(jié)構(gòu)提供均勻的支承，即路基在環(huán)境和荷載作用下不產(chǎn)生不均勻變形。基層中的粉料含量和塑性指數(shù)超標(biāo)等材料原因也是導(dǎo)致裂縫問題的產(chǎn)生原因之一。

2.3 惡劣的外界環(huán)境會(huì)對(duì)路面產(chǎn)生影響

惡劣的氣候狀況會(huì)對(duì)道路產(chǎn)生強(qiáng)烈影響，大大縮短瀝青混凝土路面的使用壽命。溫度變化引起的裂縫主要有兩種，分別是溫度疲勞裂縫和低溫收縮裂縫。

溫度疲勞裂縫是指瀝青混凝土路面經(jīng)過長時(shí)間的溫度循環(huán)，它的應(yīng)力性能不斷降低，在受到較大負(fù)載力作用的情況下會(huì)產(chǎn)生裂縫。溫度疲勞裂縫是瀝青混凝土路面裂縫的主要形式，嚴(yán)重地影響車輛的正常通行。

如果外界氣溫急劇下降，會(huì)使瀝青混凝土路面收縮，如果瀝青混凝土的應(yīng)力大于抗拉力，就會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生從上向下的裂縫。在日夜溫差較大的地方，瀝青混凝土路面白天在太陽照射的作用下，溫度會(huì)逐漸升高。到了寒冷的夜里，瀝青混凝土路面的溫度就會(huì)迅速下降，長時(shí)間的溫度升降，會(huì)讓瀝青混凝土產(chǎn)生應(yīng)力疲勞、老化、松弛等問題，最終引起的瀝青混凝土裂縫問題。

2.4 不規(guī)范的施工工藝引起瀝青混凝土裂縫

道路施工涉及的參建部門比較多，施工內(nèi)容繁雜，很多道路的施工工期較短，可能會(huì)造成當(dāng)?shù)亟煌ㄏ到y(tǒng)承受較大壓力甚至局部癱瘓。為了能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成施工任務(wù)，搶工期現(xiàn)象在很多施工單位都普遍存在，很多施工人員簡化了施工工藝來縮短道路的施工時(shí)間。但這將容易造成道路施工的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。為了在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)交通狀況，在路基回填土沒有完成沉降的情況下施工，使路基的穩(wěn)定性能降低，導(dǎo)致瀝青混凝土路面出現(xiàn)裂縫等問題。

2.5 超載問題導(dǎo)致瀝青混凝土路面出現(xiàn)裂縫

隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，汽車工業(yè)在為我國社會(huì)建設(shè)提供方便的同時(shí)，社會(huì)車輛尤其大型車輛的數(shù)目逐年增加，也給公路交通帶來了巨大的壓力。在車輪荷載作用下，半剛性基層的底部產(chǎn)生拉應(yīng)力，若此拉應(yīng)力大于半剛性基層材料的抗拉強(qiáng)度時(shí)，半剛性基層的底部就會(huì)開裂。反復(fù)作用后出現(xiàn)于底部的裂縫會(huì)逐漸擴(kuò)展到上部，并使位于路面最上端的瀝青混凝土面層也產(chǎn)生裂縫。一些大型汽車經(jīng)常超載，會(huì)對(duì)公路的瀝青混凝土結(jié)構(gòu)造成很大影響，加劇了裂縫的產(chǎn)生。

3 瀝青混凝土裂縫問題的處理方法

3.1 合理設(shè)計(jì)方案

根據(jù)道路等級(jí)、交通量、地質(zhì)情況，合理設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)層的形式和厚度。使路面結(jié)構(gòu)組合和路面總體強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通荷載的要求。同時(shí)對(duì)路基等結(jié)構(gòu)質(zhì)量要得以保證，如在軟土地基施工中，可以使用土體固結(jié)劑，提高土質(zhì)的穩(wěn)定性，增強(qiáng)路基整體的強(qiáng)度與剛度。

3.2 選擇質(zhì)量可靠的施工材料

為了減少道路中的收縮裂縫，應(yīng)該選擇抗裂性能較好的材料，控制工程材料的級(jí)配和含水量。瀝青面層可采用改性瀝青，優(yōu)質(zhì)改性瀝青粘度較高，使用壽命較長，包括SBS、SBR、EVA、PE等。改性瀝青雖然價(jià)格較貴，但是其性能較好，常用在新建道路的施工中。為了使瀝青能與礦料充分粘結(jié)，應(yīng)該選擇合適的礦料，還可以添加抗剝離劑，避免瀝青混合料剝離水毀問題的產(chǎn)生。

3.3 鋪設(shè)玻纖格柵或聚酯纖維布

為了減少道路結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)裂縫，應(yīng)該在瀝青混凝土路面中鋪設(shè)玻纖格柵或聚酯纖維布。我國已經(jīng)有很多城市在修筑公路的過程中應(yīng)用到了玻纖格柵，然而普通材質(zhì)的玻纖格柵在鋪設(shè)的時(shí)候容易彎曲、變形，使使用效果大大降低。為了解決這種彎曲問題，應(yīng)該設(shè)置自粘式玻纖格柵或采用聚酯纖維布，以防止道路裂縫的產(chǎn)生。

3.4 嚴(yán)格按工藝科學(xué)施工

在道路施工過程中，施工質(zhì)量的好壞將對(duì)路面的各種性能有著直接影響，因此，嚴(yán)格保證道路各結(jié)構(gòu)層的施工質(zhì)量，能有效防治路面裂縫?；鶎雍偷谆鶎拥酿B(yǎng)生要滿足要求，切勿為趕工期而提早鋪筑面層，以防基層損壞或收縮而導(dǎo)致瀝青面層產(chǎn)生反射裂縫。面層施工時(shí)保證在制備瀝青混合料過程中不使瀝青過分老化 （控制瀝青的加熱溫度和加熱時(shí)間），加強(qiáng)運(yùn)料車的保溫工作。保證適宜的攤鋪、碾壓溫度，及時(shí)攤鋪，保證供料和攤鋪的連續(xù)性，減少由于混合料表面溫度降低影響溫度均勻性而產(chǎn)生的離析和裂縫，加強(qiáng)碾壓使瀝青混合料達(dá)到較高的密實(shí)度，做好施工接縫的聯(lián)結(jié)處理。

4 結(jié) 語

隨著我國城市化進(jìn)程的加快，我國修筑了大量的道路，這些道路普遍采用瀝青混凝土材料。然而瀝青混凝土材料在惡劣氣候狀況下容易出現(xiàn)裂縫問題，為公路交通埋下較大的隱患。引起瀝青混凝土路面出現(xiàn)裂縫的問題很多，包括路面設(shè)計(jì)不合理、道路填充材料的質(zhì)量較差、車輛的超載、不正確的施工工藝等原因。為了解決瀝青混凝土路面中的裂縫問題，施工人員應(yīng)該對(duì)路基施工、路面施工充分重視。通過鋪設(shè)玻纖格柵或聚酯纖維布等措施，可以減緩裂縫的發(fā)生，提高瀝青路面的使用壽命。

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