瀝青路面裂縫成因分析及防治措施

【摘要】瀝青混凝土道路因其行車舒適、無揚(yáng)塵、噪聲低、震動(dòng)小等優(yōu)勢(shì)，在我國(guó)應(yīng)用越來越廣，然而由于各種因素影響，瀝青混凝土路面會(huì)出現(xiàn)各種各樣的病害，嚴(yán)重影響道路使用壽命甚至威脅行車安全。路面裂縫是瀝青混凝土道路最常見的病害之一，本文通過歸納路面裂縫的類型，分析路面裂縫的成因，探討了在設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)階段如何針對(duì)性的對(duì)路面裂縫問題加以預(yù)防。

【關(guān)鍵詞】瀝青路面;裂縫;原因;預(yù)防措施

1、引言

路面裂縫為瀝青混凝土道路最常見的病害，如對(duì)其重視不夠，隨著車輛荷載的作用，以及地表水的滲入，會(huì)進(jìn)一步損壞道路基層甚至路基層，產(chǎn)生龜裂、脫落、沉陷等嚴(yán)重病害，危害道路使用性能。故首先應(yīng)分析路面裂縫產(chǎn)生的原因，然后針對(duì)性的提出處理措施，這樣才能解決問題。

2、瀝青路面常見的裂縫類型

按照成因分類瀝青路面的裂縫可分為溫度影響裂縫、荷載影響裂縫及疲勞裂縫。

2.1溫度影響裂縫

瀝青材料對(duì)溫度變化較為敏感，在溫度較高的環(huán)境下，瀝青材料有很好的應(yīng)力松弛能力。如氣溫驟降，瀝青材料會(huì)變硬、收縮，若表面的收縮應(yīng)力大于材料的極限抗拉強(qiáng)度，路面就會(huì)產(chǎn)生裂縫，并逐漸向下發(fā)展。

2.2荷載影響裂縫

此類裂縫由于車流量過大或負(fù)載過大而形成。車輛荷載會(huì)給瀝青路面的下部帶來拉應(yīng)力，如車輛荷載過大，下部拉應(yīng)力就增大，變形從路面底部開始，長(zhǎng)時(shí)反復(fù)如此，路面底層斷裂，裂縫形成。

2.3疲勞裂縫

（1）荷載疲勞裂縫。瀝青路面上的車輛荷載雖然小于路面極限抗拉應(yīng)力，但是瀝青材料長(zhǎng)期、反復(fù)的在荷載的作用下會(huì)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生疲勞破壞，出現(xiàn)路面裂縫。

（2）溫度疲勞裂縫。在晝夜溫差大的地區(qū)，瀝青材料處于溫度反復(fù)升降的環(huán)境之中，會(huì)使瀝青材料表面的溫度應(yīng)力疲勞，加速其老化，達(dá)到材料的極限抗拉強(qiáng)度，路面從而產(chǎn)生裂縫[1]。

3、對(duì)瀝青路面裂縫成因的分析

3.1設(shè)計(jì)原因

在道路設(shè)計(jì)階段，如果對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，出現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷，就容易使道路產(chǎn)生包括裂縫在內(nèi)的路面病害。設(shè)計(jì)缺陷主要體現(xiàn)在以下三點(diǎn)：第一，由于對(duì)道路交通量的確定不準(zhǔn)確，或?qū)煌康哪暝鲩L(zhǎng)率的估計(jì)不準(zhǔn)確，使道路的結(jié)構(gòu)厚度、強(qiáng)度不足，難以承受實(shí)際交通荷載量，在道路投入使用初期就會(huì)出現(xiàn)裂縫等病害;第二，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境沒有進(jìn)行詳盡的調(diào)查，對(duì)土質(zhì)、地下水、氣候等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的掌握不夠，導(dǎo)致對(duì)道路路基的處理不到位、對(duì)基層材料的選擇不當(dāng)?shù)葐栴}，使道路發(fā)生沉降問題的風(fēng)險(xiǎn)增大，導(dǎo)致裂縫的形成;第三，沒能合理設(shè)計(jì)路面排水，導(dǎo)致降雨、綠地灑水等原因使瀝青路面受到水損壞，裂縫出現(xiàn)。

3.2施工原因

3.2.1原材料質(zhì)量

在原材料的質(zhì)量把控上重視不夠或盲目逐利選用了不適當(dāng)?shù)牟牧希瑫?huì)使瀝青混合料的質(zhì)量難以保證，極易在使用過程中產(chǎn)生路面裂縫等病害。

3.2.2施工過程原因

（1）配合比設(shè)計(jì)

規(guī)范要求，瀝青混凝土的配合比設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、試拌試鋪四個(gè)階段，每階段各有不同的目的和作用，而實(shí)際施工時(shí)，大多數(shù)情況都是將程序簡(jiǎn)化為兩個(gè)或三個(gè)階段，甚至直接按照經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn)混合料，如此拌合出的瀝青混凝土自然難以保證質(zhì)量[2]。

（2）道路施工

道路施工階段牽涉的環(huán)節(jié)多且復(fù)雜，如沒有科學(xué)的施工組織及嚴(yán)格的過程管理很容易失控，如路基沒有分層填筑、沒有選擇合適的壓實(shí)機(jī)械導(dǎo)致碾壓密實(shí)度不夠、瀝青混合料制備溫度及攤鋪溫度控制不好而降低面層質(zhì)量，這些有施工質(zhì)量缺陷的路段受到車輛荷載不久就會(huì)產(chǎn)生路面裂縫。

3.3養(yǎng)護(hù)原因

道路在使用過程中，因車輛荷載和材料性能原因，在長(zhǎng)期的作用下必然會(huì)出現(xiàn)路面裂縫等道路病害，如沒有科學(xué)的養(yǎng)護(hù)措施，沒有及時(shí)維護(hù)路面，修復(fù)裂縫，就會(huì)逐漸擴(kuò)大，直至發(fā)展成坑槽等嚴(yán)重病害。

3.4氣候原因

瀝青混凝土道路處于大氣環(huán)境中，直接受到溫度、濕度變化的影響，尤其對(duì)溫度變化更為敏感。瀝青有粘彈性特性，在氣溫較高的環(huán)境性能良好，低溫下材料會(huì)收縮變硬，因季節(jié)變化、晝夜溫差等原因，易產(chǎn)生溫縮裂縫。

4、瀝青路面裂縫的防治措施

4.1科學(xué)合理的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人首先要詳細(xì)了解道路施工范圍內(nèi)的地質(zhì)水文數(shù)據(jù)及氣候條件，結(jié)合路面等級(jí)、交通、使用年限等因素，選擇合適的基層材料及瀝青混合料類型，并確定基層、面層的厚度，這樣可在設(shè)計(jì)階段對(duì)裂縫問題提前預(yù)防。

4.2規(guī)范的施工

4.2.1原材料控制

控制好原材料質(zhì)量是保障道路質(zhì)量的前提，首先選購(gòu)的原材料要符合相關(guān)質(zhì)量要求，采購(gòu)的集料、填料由具有相關(guān)資質(zhì)的材料供應(yīng)商生產(chǎn)，材料指標(biāo)要符合規(guī)范要求[3];其次要制定原材料收驗(yàn)制度，設(shè)專人負(fù)責(zé)，并明確驗(yàn)收責(zé)任。這樣才能從源頭上控制道路工程不出現(xiàn)質(zhì)量問題。

4.2.2施工過程控制

科學(xué)的設(shè)計(jì)、優(yōu)質(zhì)的原材料是高質(zhì)量道路的前提，而規(guī)范的施工是高質(zhì)量的保證。在道路施工階段，應(yīng)控制好瀝青路面工程的質(zhì)量，具體措施如下：

（1）為防止地表水往基層滲透，可在基層頂設(shè)瀝青封層;（2）瀝青路面施工前，要清洗路基表面，以防瀝青混合料中混入雜質(zhì)而影響工程質(zhì)量;（3）嚴(yán)格控制瀝青混凝土的拌合溫度、出廠溫度、攤鋪溫度、壓實(shí)溫度以及開發(fā)交通時(shí)的溫度;（4）在瀝青混凝土各層之間設(shè)粘層油，可加強(qiáng)上下層結(jié)合，避免出現(xiàn)反射裂縫;（5）重視碾壓工作，振動(dòng)壓實(shí)以“緊跟、慢壓、高頻、低幅”為原則，不可碾壓過度[4]。

4.2.3加強(qiáng)路面養(yǎng)護(hù)

瀝青路面長(zhǎng)期裸露在外，承受車輛荷載，出現(xiàn)裂縫難以避免，如不及時(shí)養(yǎng)護(hù)處理，裂縫會(huì)逐漸擴(kuò)大、加深，很快就會(huì)老化脫落，造成更為嚴(yán)重的病害。所以，必須根據(jù)不同的裂縫類型、環(huán)境條件選擇適當(dāng)?shù)牟牧?、工藝進(jìn)行道路養(yǎng)護(hù)。

另外，工程實(shí)踐中總是在路面出現(xiàn)損壞后才去維修，在路面情況處于良好狀態(tài)下時(shí)，沒有認(rèn)識(shí)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的重要性[5]。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)在路面出現(xiàn)病害前兆時(shí)就把未發(fā)問題處理了，可避免道路出現(xiàn)嚴(yán)重病害，處理簡(jiǎn)單，費(fèi)用節(jié)省，對(duì)提高道路壽命的作用很大。

結(jié)語：

由于本文所述的種種原因路面會(huì)出現(xiàn)裂縫，對(duì)裂縫的控制原則上要以預(yù)防為主，這就要求在設(shè)計(jì)和施工階段要以有效的措施提前預(yù)防，達(dá)到控制裂縫的目的，延長(zhǎng)道路壽命，提高社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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[3]陳旭軍.市政道路中瀝青混凝土路面施工技術(shù)與常見問題探討[J].公路，2013，（9）：65-66. DOI：10.3969/j.issn.0451-0712.2013.09.015.

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[5]黃天明.市政道路瀝青路面裂縫的防治和措施[J].中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)，2019，（13）：217.

作者簡(jiǎn)介：

陳宗舜，男，本科，籍貫皖，亳州市，出生日期1988年7月21日，工程師，亳州金地建工有限公司，從事市政工程施工工作，職務(wù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，安徽省亳州市譙城區(qū)市府路金地建工公司。