瀝青混凝土路面裂縫產(chǎn)生的成因與防治探討

黃鋒 王征

摘要：在我國的道路工程建設(shè)中，瀝青混凝土路面是較為常見的一種的存在形式，但是生活中時常見到瀝青混凝土路面發(fā)生裂縫現(xiàn)象，在城鎮(zhèn)路面經(jīng)?？吹铰访娴木S修與更換，對交通順暢運(yùn)行不利，也加大了市政建設(shè)成本。本文對裂縫的產(chǎn)生原因與防治進(jìn)行探討，期待對公路工程有一些幫助。

【關(guān)鍵詞】裂縫;瀝青混凝土;預(yù)防措施

1.裂縫原因

裂縫是瀝青路面較為常見的一種損害，不僅與道路鋪設(shè)材料設(shè)計(jì)與建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)，而且與施工質(zhì)量、運(yùn)營期間的養(yǎng)護(hù)管理，及溫度、濕度、紫外線照射下路面瀝青老化等均有關(guān)系。

1.1路面施工引起的裂縫

公路在建設(shè)過程中會鋪設(shè)一層很厚的路基，但由于路基建設(shè)時相對高度的不同，對于回填壓實(shí)度的要求有所不同，所以路面使用過程中所能承受的路面壓力也不同，這樣極易形成路面沉降現(xiàn)象發(fā)生，從而導(dǎo)致瀝青混凝土路面產(chǎn)生縱向裂縫，行車荷載量超過路面承壓最大壓力也會引起這一問題。

1.2溫度引起的收縮裂縫

瀝青混凝土路面產(chǎn)生收縮裂縫的主要原因是溫度的變化，在極高的溫度之下瀝青混凝材料的拉應(yīng)力也會隨之加大，在溫度降低時，拉力也會隨之下降，如果下降速度過快，瀝青混凝土材料應(yīng)力沒有得到及時有效的松弛，路面溫度的應(yīng)力超過瀝青混凝土材料極限拉應(yīng)力，容易產(chǎn)生路面的橫向裂縫。

1.3降雨后雨水滲透引起裂縫

進(jìn)入梅雨季節(jié)后，連續(xù)的陰雨天氣，不斷地雨水滲入會將瀝青與礦料的粘結(jié)力降低，嚴(yán)重時會使其粘結(jié)力逐步消失。此時在車輛、行人等外力作用下，水分隨著路面已經(jīng)形成的空隙和裂縫不斷侵入，水分在眾多荷載下進(jìn)行負(fù)壓抽吸更加全面的滲透到瀝青與礦料接觸面上，致使瀝青與礦料表面脫落、瀝青混合料掉落堆積形成網(wǎng)狀裂縫。

1.4瀝青及混合料引起的裂縫

在道路路面的施工過程中，部分施工單位所使用的瀝青達(dá)不到要求標(biāo)號，集料級配不合理，是影響瀝青路面開裂的主要原因，低溫勁度也是測定瀝青混合料低溫勁度的重要指標(biāo)。溫度敏感度越高的瀝青越容易引起路面的開裂，因此溫度敏感度是影響瀝青功能的最大因素。

1.5反射裂縫

路面基層的設(shè)計(jì)不當(dāng)、拌和不均、施工質(zhì)量差等諸多原因，造成了道路路面承載力下降問題，在車輛反復(fù)荷載的作用下，致使瀝青半剛性基層底部的拉應(yīng)力過大，造成疲勞強(qiáng)度過大而斷裂，產(chǎn)生了道路由下而上的反射裂縫。伴隨環(huán)境的周期性變化，受到溫度影響，裂縫會快速向四周發(fā)散開來，會縮短瀝青面層的使用壽命。

1.6瀝青材料老化形成的裂縫

路面龜裂是瀝青路面一種結(jié)構(gòu)性損壞，龜裂輕重程度由瀝青混合料和基層材料的性質(zhì)、交通量以及氣候等因素共同作用。它是因?yàn)闉r青材料的老化而形成的，當(dāng)路面的變形能力減弱，路面被拉斷時就會形成龜裂。

2.裂縫預(yù)防措施

2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之初

在選用材料時，應(yīng)該選擇抗沖刷力強(qiáng)且水穩(wěn)性較好的材料，保證基層結(jié)構(gòu)的厚度。結(jié)構(gòu)層應(yīng)該根據(jù)強(qiáng)度和剛度按照從上而下的規(guī)律進(jìn)行遞減，基層最小的厚度應(yīng)該控制在18cm，增強(qiáng)了基層的強(qiáng)度和抗變形能力，減小了瀝青路面裂縫的發(fā)生幾率。

2.2施工質(zhì)量的監(jiān)督管理

在瀝青混凝土路面工程施工的準(zhǔn)備階段，原材料的質(zhì)量檢查應(yīng)當(dāng)是質(zhì)量控制工作的主要內(nèi)容，因?yàn)樵牧系馁|(zhì)量是影響瀝青混凝土路面質(zhì)量的根本因素。在這階段應(yīng)當(dāng)對選定的石料、礦粉、瀝青按照規(guī)范進(jìn)行質(zhì)量檢查。同時，對石料、礦粉的選定還須考慮到采石場的產(chǎn)量，瀝青混凝土路面施工具有大規(guī)模、機(jī)械化施工的特點(diǎn)，日生產(chǎn)量大，如果因?yàn)樵牧系墓?yīng)不足而影響施工日進(jìn)度，這實(shí)際也對瀝青混凝土路面的質(zhì)量造成影響。在此基礎(chǔ)上方可進(jìn)行瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)工作。而對瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)必須進(jìn)行同步驗(yàn)證，需要強(qiáng)調(diào)的是瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)一經(jīng)確認(rèn)便不得隨意更改，應(yīng)嚴(yán)格按照瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)確定的石料、油石比、級配生產(chǎn)施工。

在進(jìn)行瀝青混凝土的面層施工時，應(yīng)當(dāng)盡可能的你選擇全幅攤鋪，針對不符合全幅攤鋪的路段路面，可以用2臺攤鋪機(jī)進(jìn)行前后緊跟式攤鋪，這樣可以盡量避免出現(xiàn)前幅已經(jīng)冷卻，后幅才開始攤鋪的施工現(xiàn)象，保證了混合料熱接工藝;進(jìn)行分幅攤鋪時，上下兩層的施工縫錯開間距應(yīng)該保持在15cm以上。

當(dāng)前后幅的相接處為冷接縫時，必須對已經(jīng)施工的邊緣坍斜部位進(jìn)行切除，切線保持順直，側(cè)壁線垂直，清除完成后，需要對接縫處進(jìn)行熱混合料敷貼，將其軟化后鏟除敷貼材料，對側(cè)壁涂刷粘層瀝青。然后對相臨路幅進(jìn)行攤鋪。為了使壓實(shí)后的接縫處結(jié)合緊密且平整，攤鋪時需要控制好松鋪系數(shù)。

2.3高溫季節(jié)裂縫的防護(hù)

對于部分在高溫季節(jié)可進(jìn)行自動愈合的裂縫不用加以處理，針對不能自行愈合的裂縫一般采用以下方式：掃除裂縫路面的雜質(zhì)，在裂縫路面噴灑定量的瀝青，如果此項(xiàng)操作是在潮濕季節(jié)或者低溫的情況下進(jìn)行，可以用干燥石屑和乳化瀝青均勻噴灑，后用輕型壓路機(jī)對礦料進(jìn)行碾壓;另一種方法較為簡單，可對裂縫涂刷一定粘度的瀝青，建議選用粘度較低的瀝青。當(dāng)裂縫寬度不超過5mm時，將其縫中雜物清除干凈后，把低濃度的熱瀝青澆灌其中，高度要求在縫深的三分之二處，后將石屑和細(xì)沙清洗填入縫中，把路面上溢出的瀝青和石屑、細(xì)沙等打掃干凈。當(dāng)縫寬在5mm以上時，需要先清除掉縫寬邊緣已經(jīng)有所松動的原有路面，同樣清除掉雜物，后將混合攪拌均勻的熱瀝青填入縫中，用器具搗實(shí)。

3.瀝青路面常見養(yǎng)護(hù)方法

3.1壓漿法

在路面的高填方路段容易產(chǎn)生縱向裂縫，如果不及時進(jìn)行徹底處理將嚴(yán)重威脅路基的穩(wěn)定性與來往車輛的安全，在施工時壓入水泥凈漿。所使用的水泥為325#普通硅酸鹽水泥，計(jì)量為350㎏/m?，注漿壓力為1.5Mpa。在進(jìn)行壓漿作業(yè)前，用環(huán)氧砂漿對表層裂縫進(jìn)行封堵，沿著裂縫每隔15m預(yù)埋一個注漿管，從一端開始壓漿，依次進(jìn)行直到相鄰注漿管中溢出漿液為止。

3.2普通灌縫

在瀝青混凝土路面進(jìn)澆灌時，一般都是在現(xiàn)場對瀝青進(jìn)行加熱，采用的是重交通石油瀝青AH-90#，溫度控制在150℃至160℃之間，用容器將熱瀝青灌入縫內(nèi)，需要澆灌2至3次，等待瀝青溫度下降至正常溫度后方可開放交通供車輛正常通行。這種方法因?yàn)椴僮鞣绞胶唵?，使用的設(shè)備簡單，參與人員少，同時具備修補(bǔ)速度快、費(fèi)用低廉的優(yōu)點(diǎn)，所以被廣泛應(yīng)用于瀝青混凝土路面的養(yǎng)護(hù)作用中。

3.3進(jìn)口灌縫膠澆灌

進(jìn)口的灌縫膠澆灌后的路面表面平整、整個灌縫充實(shí)飽滿，灌縫彈性強(qiáng)來往車輛進(jìn)行碾壓后不易發(fā)生脫落變形。一般采用美國原裝進(jìn)口路面裂縫密封膠（ROADSEALH1190）.使用前需要將固體狀的它加熱到188℃后成為液體，具有良好的流動性和粘結(jié)力，能夠把瀝青混合料融合到一起。當(dāng)密封膠冷卻后，它的彈性也較比普通的高。在常溫與低溫的狀態(tài)下，延伸長度約1015倍，彈性回復(fù)率高達(dá)99%。進(jìn)口灌封膠進(jìn)行修補(bǔ)路面工藝時，需要對交通進(jìn)行封閉、清理開槽、灌縫前預(yù)熱、養(yǎng)護(hù)撒料。密封膠要高于路面表面2至3mm。

4.結(jié)束語

路面破損在我國道路建設(shè)中比較長見，應(yīng)該引起設(shè)計(jì)施工及養(yǎng)護(hù)相關(guān)單位的足夠重視，針對引發(fā)裂縫的主要原因進(jìn)行技術(shù)提高，同時加強(qiáng)道路的養(yǎng)護(hù)管理工作，延長使用壽命，建立健全道路質(zhì)量保證體系。

【參考文獻(xiàn)】

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