瀝青混凝土路面裂縫形成原因及防治對策

李東東 張文勇

（河南省交通建設(shè)工程有限公司，河南 鄭州 450000）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國公路建設(shè)事業(yè)也得到了極大的發(fā)展。瀝青路面是公路施工常見路面形式，如何做好路面裂縫防治工作顯得尤為重要。瀝青路面裂縫不僅會(huì)影響路面使用性能，還會(huì)對路基強(qiáng)度、穩(wěn)定性造成嚴(yán)重危害。在交通量日益增長的今天，瀝青路面早期病害問題愈加嚴(yán)重，尤其是行車荷載長期作用下，使得裂縫不斷向周圍擴(kuò)大，嚴(yán)重影響了罩面層的質(zhì)量。為此，必須結(jié)合具體情況，采取切實(shí)可行的措施，才能達(dá)到有效防止裂縫的根本目的。

1 瀝青混凝土路面裂縫形成原因

瀝青路面裂縫的形式按形狀分：橫向裂縫、縱向裂縫、龜狀裂縫和網(wǎng)狀裂縫；按有無荷載可分：荷載裂縫和非荷載裂縫（溫縮裂縫和干縮裂縫）；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。瀝青路面裂縫形成的原因主要包括以下幾點(diǎn)：

1）設(shè)計(jì)原因。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理或厚度不足，路面強(qiáng)度無法滿足行車要求或者對路面設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量年均增長率估計(jì)偏小，致使路面強(qiáng)度不足，滿足不了交通量的迅速增長和汽車載重明顯增大的需要，以致瀝青路面產(chǎn)生裂縫。地下管道設(shè)計(jì)深度不夠，導(dǎo)致基層壓實(shí)不平引起瀝青路面的橫向裂縫。2）材料因素。瀝青混合材料過細(xì)，其結(jié)合料過少（即油石比過低），炒制過火。瀝青混合料中集料級(jí)配不佳，石料偏少。瀝青材料配合比不正確。瀝青原材料低溫延性差或?yàn)r青混合料粘結(jié)力低，造成路面早期裂縫。3）氣候因素。冬季氣溫下降，瀝青面層或半剛性基層低溫收縮易產(chǎn)生收縮縫或干縮裂縫，這種裂縫在路面重復(fù)荷載作用使瀝青路面表面形成橫向反射裂縫。4）施工因素。路基或基層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足，路基局部下沉路面掰裂。半剛性基層在鋪建時(shí)隨著混合料水分的減少產(chǎn)生干縮應(yīng)力，形成干縮裂縫?；鶎踊旌狭系碾x析或碾壓不密實(shí)及機(jī)械組合不合理，造成基層上部細(xì)粒料上浮，形成強(qiáng)度較弱的薄層，在行車荷載作用下，易產(chǎn)生龜狀裂縫。半剛性基層養(yǎng)生不當(dāng)直接影響干縮裂縫的產(chǎn)生。半剛性基層養(yǎng)生結(jié)束后，如果不及時(shí)灑鋪封層或透層油，隨著暴曬時(shí)間的增長產(chǎn)生干縮裂縫。施工填土未壓實(shí)，路基產(chǎn)生不均勻沉陷，接縫處壓實(shí)未達(dá)到要求，在行車作用下形成縱向裂縫。瀝青混合料攤鋪時(shí)間過長，其表面溫度低，內(nèi)部較熱，用重型壓路機(jī)碾壓易引起路面表層切斷。施工接縫處理不當(dāng)、碾壓方式不正確易產(chǎn)生橫向裂縫。壓力機(jī)加速或減速過猛，尤其是轉(zhuǎn)向時(shí)過猛易產(chǎn)生路面橫紋。瀝青混合料分幅碾壓力或縱向接茬時(shí)，由于接茬處理不當(dāng)造成接茬開裂。5）超載因素。由于超載車輛引起累計(jì)軸次的增大，從而引起設(shè)計(jì)彎沉值減小。超載造成正常設(shè)計(jì)的路面基層或底基層抗拉強(qiáng)度不足，使其提前在層底產(chǎn)生拉裂。由于超載，加之車輛的振動(dòng)沖擊作用，可將路面壓壞，即一次性破壞作用。超載情況下，車輛在上下坡、剎車時(shí)將加速瀝青路面層的剪切破壞。

2 工程概況

某公路工程處于亞熱帶地區(qū)，常年氣溫偏高，降雨充沛。自通車運(yùn)營之后，因交通量持續(xù)增大，及環(huán)境因素的長期影響，此路段路面開裂問題顯著，且存在少量車轍、坑槽病害，局部路段已發(fā)生了較為嚴(yán)重的網(wǎng)裂變形情況，對行車舒適性造成了嚴(yán)重影響。為了有效處治路面裂縫病害，經(jīng)商議，決定采用鉆孔壓力注漿修補(bǔ)工藝進(jìn)行路面裂縫病害處治。

3 瀝青混凝土路面裂縫防治對策

1）開槽。當(dāng)裂縫寬度在3mm以上時(shí)，即可選用開槽處理，據(jù)相關(guān)研究表明，開槽修補(bǔ)具有良好施工效果，當(dāng)開槽寬深比為1:1時(shí)，裂縫修補(bǔ)效果最佳。為此，根據(jù)施工現(xiàn)場情況，選用1:1開槽寬深比，寬度在10～15mm之間控制，根據(jù)裂縫開裂情況做適當(dāng)調(diào)整。通過開槽處理，可將裂縫壁面上的雜質(zhì)清理干凈，減少對粘結(jié)效果的影響，增強(qiáng)粘結(jié)強(qiáng)度。2）清縫處理。在整個(gè)養(yǎng)護(hù)施工中，如何清理裂縫、如何做到裂縫干燥極為重要。只有保證縫槽干凈、干燥，才能保證在裂縫修補(bǔ)中充分發(fā)揮材料的粘結(jié)作用，為此必須清理好原有裂縫。清縫一般分為2次，第一次為初步清理，通過吹風(fēng)機(jī)等設(shè)備清理干凈槽縫內(nèi)的雜料；第二次為清理需在鉆孔后完成，先通過大功率壓縮熱空氣機(jī)清理干凈縫槽或鉆孔內(nèi)的雜物，隨后做干燥處理。待完成裂縫清理工作后，需及時(shí)檢查清理情況，保證徹底清理干凈。3）鉆孔。按照50cm等間距鉆孔，在裂縫破損程度嚴(yán)重部位，則可視情況降低孔間距，隨后在裂縫上選點(diǎn)鉆孔，孔直徑應(yīng)和灌漿針嘴直徑具有統(tǒng)一性。相比瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)厚度，鉆孔深度需達(dá)到1/2以上，確保所有孔都能貫穿裂縫，保證灌縫材料能夠充分灌入。4）安裝注漿針嘴。為提高裂縫注漿效果，必須保證注漿針嘴安裝合理。完成上述施工工序后，選取T型扳手將注漿針嘴套住，通過橡皮錘向鉆孔內(nèi)打入針嘴，待針嘴橡膠部位全部打入孔中時(shí)，即可擊打針嘴，避免針嘴損壞。5）修補(bǔ)材料配制。按照施工進(jìn)度要求，適時(shí)配制修補(bǔ)灌縫材料。作為一種常溫固化型材料，修補(bǔ)灌縫材料具有強(qiáng)烈的溫度敏感性，如溫度較高，極易加快其固化速度，為此，必須嚴(yán)格按照施工氣溫情況，進(jìn)行修補(bǔ)材料各種用量的調(diào)整，特別是促進(jìn)劑與引發(fā)劑，從而達(dá)到修補(bǔ)材料凝固時(shí)間的調(diào)節(jié)。6）封縫。完成上述工序之后，要及時(shí)灌縫與封縫。本工程以槽貼縫式作為封縫方法，將灌縫材料沿干凈的縫槽逐步灌入，如灌注至針嘴附近，應(yīng)避免向針嘴口灌注，出現(xiàn)堵塞情況。完成第一遍灌注施工后，需對修補(bǔ)材料的下滲程度進(jìn)行詳細(xì)觀測，保證灌注質(zhì)量無誤后，即可實(shí)施二次灌注，直至封縫飽滿。7）壓力注漿。（1）注漿管閥門需在注漿前關(guān)閉，待注漿壓力為2mpa，可對接牛油頭和注漿針嘴。注漿前期，極易出現(xiàn)針嘴被彈出現(xiàn)象，但隨著注漿時(shí)間的不斷延長，因高壓作用針嘴會(huì)自我固定。（2）注漿過程中，需合理控制注漿速度。先選小壓力試灌，隨后逐步增加壓力，直至密封，同時(shí)，按照由下到上的順序?qū)⒖諝鈴氐着懦?，從而提高灌注效果。?）待完成注漿作業(yè)后，需及時(shí)將牛油頭和注漿針嘴分開，避免牛油頭被損壞。隨后用錘子將針嘴外露部位鑿除。8）養(yǎng)生處理。完成壓力注漿作業(yè)之后，為避免車輪將灌縫材料帶走，需及時(shí)做好養(yǎng)生施工。本工程以貼封式作為裂縫填縫形式，通過U型刮平器刮平裂縫表面。裂縫表面修補(bǔ)之后及時(shí)鋪灑細(xì)砂等材料進(jìn)行覆蓋，從而提高路面抗滑性能。9）修補(bǔ)效果現(xiàn)場檢測。為檢測修補(bǔ)效果，需鉆芯取樣，檢驗(yàn)壓力注漿效果。經(jīng)檢測可見，鉆取的芯樣上可見一條彎彎曲曲的裂縫，經(jīng)壓力注漿修補(bǔ)之后，灌縫材料填滿了裂縫，且向次裂縫衍生的細(xì)微裂縫擴(kuò)滲，灌縫材料和瀝青混合料壁面之間具有良好粘結(jié)性，未見脫膠情況。由此說明，選用壓力注漿修補(bǔ)裂縫效果顯著。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著交通量的不斷增加，早期修建的大量公路工程逐步進(jìn)入了大中修階段，尤其是一些公路路面病害問題極為突出，如裂縫等，不利于路基路面穩(wěn)定，更會(huì)影響行車舒適性及安全。為此，應(yīng)結(jié)合具體案例，采取科學(xué)、有效的措施進(jìn)行處理，才能解決裂縫難題。