淺談瀝青路面裂縫的防治措施

王振元 / 甘肅省慶陽公路管理局

淺談瀝青路面裂縫的防治措施

王振元 / 甘肅省慶陽公路管理局

根據(jù)瀝青路面養(yǎng)護實踐，對路面裂縫的形成和防治處理等進行了分析，提出影響瀝青路面裂縫的因素及相應的防治措施。

瀝青路面；裂縫；措施

瀝青路面是目前高等級公路最常用的柔性路面，它和半剛性基層、剛性基層一起，組成了我國高等級公路最常用的結構形式。它具有強度高、承載力大、行車舒適、噪音小、揚塵少、維修方便、良好的抗疲勞性能和抗沖刷性等優(yōu)點；然而其缺點也是不容忽視的，抗變形能力差、脆性大、在溫度和濕度變化時易產(chǎn)生開裂，最終形成路面裂縫，裂縫的出現(xiàn)不僅使瀝青路面的品質下降， 而且?guī)砺访娌『Φ膼盒匝h(huán)，這成為高等級公路瀝青路面早期損壞的主要原因。

1.瀝青路面裂縫的形式

瀝青路面裂縫的形式按形狀分：橫向裂縫、縱向裂縫、網(wǎng)狀裂縫和反射裂縫：按有無荷載可分：荷載裂縫和非荷載裂縫；按路面有無沉陷分為：沉陷性、疲勞性裂縫和非沉陷性早期裂縫。

1.1橫向裂縫與路中心線基本垂直，縫寬不一，縫長有的貫穿整個路幅，有的貫穿部分路幅，裂縫彎彎曲曲、有枝有叉。橫向裂縫中的唧漿導致裂縫兩側凹陷，橋頭跳車處的路面橫向裂縫，在路面積水的作用下加速跳車發(fā)展的速度，同時會對路基造成沖刷?？v向裂縫走向基本與行車方向平行，裂縫長度和寬度不一。一般都發(fā)生在高填方的路基上?？v向裂縫容易形成沿行車方向呈臺階狀，影響行車舒適性。網(wǎng)狀裂縫是縱橫交錯，將面層分隔成若干多邊形的小塊，一般縫寬1mm以上，縫距40cm以下。網(wǎng)狀裂縫導致瀝青路面松散或坑槽，嚴重影響瀝青路面的綜合服務水平。反射裂縫現(xiàn)象為：基層產(chǎn)生裂縫后，在溫度和行車荷載作用下，裂縫將逐漸反射到瀝青表面，路表面裂縫的位置形狀與基層裂縫基本相似。

1.2由于行車荷載的作用而產(chǎn)生的結構性破壞裂縫。在車輪荷載的作用下，當路面結構層底部產(chǎn)生的拉應力大于其材料的抗拉強度時，產(chǎn)生的開裂稱之荷載型裂縫。由于瀝青面層溫度變化而產(chǎn)生的溫度裂縫，包括低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫，稱之非荷載裂縫。

1.3沉降裂縫經(jīng)常出現(xiàn)在橋涵兩端的橫向裂縫，或在路段上出現(xiàn)較長的縱縫，主要是由填土固結沉陷或地基沉陷引起。由路基不均勻沉降在路面上引起的開裂， 特別在那些半填半挖段、高填方路段、碾壓比較困難， 而且不容易做到均勻碾壓，路基各部分在通車以后由于汽車荷載與雨水的作用， 造成沉降不均勻， 路面就可能產(chǎn)生大的沉降差， 由此產(chǎn)生裂縫。

2.瀝青路面裂縫形成的原因

2.1設計原因

2.1.1路面結構設計不合理或厚度不足，路面強度無法滿足行車要求或者對路面設計年限內交通量年均增長率估計偏小，以至瀝青路面產(chǎn)生裂縫。

2.1.2地下管道設計深度不夠，導致基層壓實不平引起瀝青路面的橫向裂縫。

2.2材料因素

2.2.1瀝青混合材料過細，其結合料過少（即油石比過低）。

2.2.2瀝青混合料中集料級配不佳。

2.2.3瀝青材料配合比不正確。

2.2.4瀝青原材料低溫延性差或瀝青混合料粘結力低，造成路面早期裂縫。

2.3氣候因素

極端最低溫度、降溫速率、低溫持續(xù)時間、升降溫循環(huán)數(shù)次數(shù)是氣候條件影響瀝青路面溫縮裂縫的四大要素。

2.4超載因素

2.4.1由于超載車輛引起累計軸次的增大，從而引起設計彎沉值減小。

2.4.2由于超載造成正常設計的路面基層或底基層抗拉強度不足，使其提前在層底產(chǎn)生拉裂。

2.4.3由于超載，加之車輛的振動沖擊作用，可將路面壓壞，即一次性破壞作用。

2.4.4由于超載，車輛在上下坡、剎車時將加速瀝青路面層的剪切破壞。

3.瀝青路面裂縫預防措施

3.1設計措施

在設計中，充分估計和預測遠景交通量，適當考慮超載車輛的比例，適當提高路面結構層的標準。在設計半剛性路面結構時，優(yōu)先選用抗壓性能好，干縮系數(shù)和溫縮系數(shù)小及抗拉強度高的半剛性材料做基層。為了提高路面抗滑能力和抗車轍能力， 國內高等級道路普遍采用較粗級配， 用油量少， 空隙率偏大， 傳荷能力消弱， 容易產(chǎn)生裂縫， 耐疲勞能力降低。設計中應考慮其綜合作用，并根據(jù)設計厚度選擇適當?shù)幕旌狭项愋汀?/p>

3.2材料措施

3.2.1擇適合的道路材料和面層材料，進行合理的結構組織設計，確定瀝青路面厚度。

3.2.2瀝青混合料采用較厚的瀝青面層減少或延緩由半剛性基層產(chǎn)生的反射裂縫。

3.2.3瀝青盡量選擇優(yōu)質瀝青，在滿足穩(wěn)定度要求的前提下，選擇針入度較大的瀝青，必要時可選用改性瀝青。

3.3施工措施

填土中不得含有淤泥、腐殖土及有機物等，壓實度達到規(guī)定值；嚴把瀝青混合料質量關，使瀝青混合料級配最佳，礦料拌合粗細均勻一致，嚴格按配合比控制油石比；控制瀝青混合料所用瀝青的延度，拌制瀝青混合料時防止瀝青混合料加熱過度“燒焦”；混合料自加工廠運到現(xiàn)場氣候較低時，應覆蓋油布保溫；嚴格控制瀝青混合料施工溫度；攤鋪瀝青混合料后接著碾壓，縮短碾壓長度；嚴格按碾壓操作規(guī)程作業(yè)，壓路機在對瀝青路面進行碾壓時，車輛禁止在新壓路面調頭，碾壓的速度不宜快；在半剛性基層施工中，控制壓實的含水量；大風和降雨時停止攤鋪和碾壓；宜采用全路寬整幅攤鋪，避免縱向分幅接茬；半剛性基層碾壓后，應及時覆蓋灑水養(yǎng)生，潮濕養(yǎng)護5—14d；剛性基層施工后，養(yǎng)生期內嚴禁車輛通行，并在養(yǎng)生期結束后及時鋪面層。

3.4超載措施

3.4.1適當增加路面厚度，使用更優(yōu)質材料提高路面整體強度。

3.4.2增加車輛的后軸，改善車輛對路面的作用發(fā)展雙后軸及對后軸大型載貨車輛，避免道路的早期破壞。

3.4.3執(zhí)法從嚴，限制車輛超載運輸，避免道路的早期破壞。

4.裂縫的防治

4.1發(fā)現(xiàn)裂縫后應立即修補以免水通過縫滲透到基層，造成基層破壞而影響面層。對于較小的縱橫向裂縫，縫寬在6mm以內，宜將縫隙刷掃干凈，并用壓縮空氣吹去塵土后，可用灌入熱瀝青或乳化瀝青材料加以封閉處理；縫寬大于6mm的，將裂縫內雜質處理干凈后，用瀝青砂或細粒式瀝青混凝土填充、搗實，并用烙鐵封口，撒砂，掃勻；也可以采用乳化瀝青混合料填封。

4.2輕微龜裂可采用刷油法處治，或進行小面層噴油封面，防止?jié)B水擴大裂縫；大面積龜裂、網(wǎng)裂采用加封層或瀝青表面處理。嚴重龜裂、網(wǎng)裂應對基層進行補強。

4.3碾壓中出現(xiàn)微裂縫，可在終碾前，用輪胎碾進行復壓，消除裂縫。

4.4因土基、路面基層的病害或強度不足引起的破損，應處理路基或基層，然后在修復路面。

4.5急時維修完善路基路面的排水設施， 確保路面排水順暢，基層與面層之間不得形成集水槽。此外， 瀝青路面的早期損壞應及時處理，避免基層破壞進而加劇面層的破壞， 延長路面大修時間，從而延長道路的使用壽命。

5.結束語

路面裂縫影響路面美觀、消弱整體穩(wěn)定性和平整度，并且由于水分的滲透，降低基層與土基的承載力，從而加劇路面破壞，縮短使用壽命。采用水泥穩(wěn)定碎石基層符合我國的半剛性路面“強基薄面”的結構特點，并且應用范圍廣泛。要根據(jù)具體情況，采用不同的措施防治路面裂縫。從設計、材料、施工等多方面綜合考慮。要徹底消除路面裂縫可能相當困難，但從材料本身出發(fā)，采用新材料、新工藝來探討減少裂縫的措施或許更為有效，技術也更合理，經(jīng)濟上更能被接受。