路橋工程中瀝青路面裂縫的防治技術(shù)探討

楊 英

遼陽市交通運輸綜合行政執(zhí)法隊 遼寧遼陽 111000

1 路橋工程中瀝青路面出現(xiàn)裂縫的原因

1.1 瀝青混合料性質(zhì)

一直以來路橋工程中瀝青混合料是主要的路面攤鋪材料，瀝青混合料可以大幅度提高路面的防水性能，并且還具有一定的強度。瀝青路面十分容易受到氣候、溫度的影響而出現(xiàn)開裂的情況，對道路橋梁的正常使用造成不良影響，并且折損路橋的使用壽命，增加額外的養(yǎng)護支出。而且，北方地區(qū)冬天比較寒冷、氣溫比較低，瀝青路面的剛性顯著增加，而瀝青路面的韌性和延展性性能降低，這時在載重卡車的重壓之下，就會導(dǎo)致瀝青路面產(chǎn)生縱向、橫向、網(wǎng)狀裂紋，間接損壞路基，給道路行駛的車輛和行人帶來危險。針對瀝青混合料對氣候、溫度等因素影響較大的特點，在施工中應(yīng)合理調(diào)配瀝青混合料，通過做好相應(yīng)的處理，增強它對外部因素的抵抗能力，比如溫度、濕度、雨水等[1]。

1.2 路橋基礎(chǔ)材料性質(zhì)

道路橋梁工程的基礎(chǔ)材料的特性，決定了其具有一定的伸縮性，而伸縮性的不同往往會導(dǎo)致瀝青路面的開裂。基層材料導(dǎo)致路面開裂主要表現(xiàn)在路面干縮方面，由于路橋工程施工路面攤鋪使用的瀝青混合料水分不足，工程基層材料中空隙縮小，路面由此干縮；另一個是溫度收縮方面，根據(jù)熱脹冷縮原理，瀝青混合料攤鋪完成后，在較低溫度的環(huán)境下路面產(chǎn)生收縮力，當(dāng)這個收縮力大于路面本體的抗拉強度時，收縮狀況便會呈現(xiàn)于路面表面。所以，在施工過程中要保證工程基礎(chǔ)面層有較強的凝實度。

1.3 設(shè)計原因

路橋工程施工過程中，設(shè)計不合理也同樣是導(dǎo)致路面出現(xiàn)問題的主要原因。我國路橋工程中瀝青路面的使用起步較晚，應(yīng)用時間短，導(dǎo)致技術(shù)發(fā)展不太完善，技術(shù)還無法照顧到工程施工過程中的方方面面。此外，在工程設(shè)計過程中，也缺乏相應(yīng)的理論和數(shù)據(jù)支撐，因此在設(shè)計中便存在一定的隱患。目前工程設(shè)計中導(dǎo)致瀝青路面開裂有幾點原因，如工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計不當(dāng)、道路基層與路面派紓系統(tǒng)設(shè)計不合理、設(shè)計工作所需要各項數(shù)據(jù)支持未到位等[2]。

1.4 路橋工程施工問題

（1）部分工程的施工現(xiàn)場，其地質(zhì)為軟地基，若處理不到位軟地基的硬度要求未達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)，那么路面便有極大概率出現(xiàn)沉降問題，嚴(yán)重情況下路面坍塌等衍生問題。

（2）路橋工程施工過程中，壓實作業(yè)不徹底、不到位，路基的穩(wěn)定性未得到保障，在投入使用后在車輛往來的壓力下，路面逐漸開裂，形成或大或小的裂縫。

（3）部分工程在施工過程中層面集料出現(xiàn)離析問題，局部的細(xì)集料遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于粗集料，給公路路基壓實施工帶來影響，降低路基強度，最終導(dǎo)致瀝青路面開裂[3]。

2 路橋工程中常見的瀝青路面裂縫

2.1 縱向裂縫

縱向裂縫是指道路中沿道路方向出現(xiàn)的裂縫，它與路基面積的強度及道路車流量相關(guān)，主要原因有以下幾點:

（1）路面傾度不足，在道路車流量產(chǎn)生的壓力大于路面承載力時便會持續(xù)此裂縫；

（2）地基存在問題，地基強度不夠?qū)е侣访娉霈F(xiàn)不均勻沉降；

（3）部分道路的車流量較大，為滿足道路的使用需求，道路的寬會增加，增加路面縱向裂縫出現(xiàn)的概率。

2.2 橫向裂縫

橫向裂縫時是與道路走向垂直的一條“線”，橫向裂縫的出現(xiàn)原因比縱向裂縫要多，但可大致分為兩種裂縫，一種是溫度原因?qū)е碌牧芽p，另外一種是反射原因?qū)е碌牧芽p，在此主要研究溫度原因?qū)е碌牧芽p。溫度裂縫可分為低溫收縮裂縫與溫度疲勞裂縫兩種，低溫收縮裂縫產(chǎn)生的緣故是因為在周邊環(huán)境溫度降低后，路面的收縮狀況被限制，路面的拉應(yīng)力超出限定范圍，此時橫向裂縫出現(xiàn)。溫度疲勞裂縫是溫度變化之后，瀝青路面在溫度應(yīng)力的反復(fù)作用下出現(xiàn)疲勞開裂的狀況，通過對大量的裂縫問題進行探究發(fā)現(xiàn)，溫度裂縫問題的根本原因是瀝青混合料未考慮周全，導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)過早老化、硬化情況[4]。

2.3 網(wǎng)狀裂縫

網(wǎng)狀裂縫是路橋表面出現(xiàn)的一種縱橫交錯且比較密集出現(xiàn)的一種裂縫，此裂縫通常情況下比較小。網(wǎng)狀裂縫是一種典型的疲勞裂縫，通常是沿著輪跡帶出現(xiàn)單條或多條平行的縱縫，而后在縱縫附近出現(xiàn)橫向和斜向小的連接縫，最終形成網(wǎng)狀裂縫。形成原因有以下幾種情況：

（1）路面結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，路基壓實度不符合工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)；

（2）路面在出現(xiàn)縱向裂縫、橫向裂縫后未進行及時的處理導(dǎo)致雨水從裂縫中向下滲入，再經(jīng)過車流的荷載力，被水分侵蝕的粉漿通過面層裂縫或空隙進入表面產(chǎn)生唧漿，路面逐漸結(jié)構(gòu)被破壞，逐漸形成網(wǎng)狀裂縫；

（3）車輛超載對公路造成破壞，是基層產(chǎn)生疲勞破壞。此外道路老化也是產(chǎn)生此問題的常見原因之一[5]。

3 路橋工程瀝青路面裂縫問題的防治技術(shù)

3.1 瀝青混合料合理配比

路橋工程路面施工中，路面攤鋪所需的瀝青混合料的調(diào)配比例一定要進行嚴(yán)格的管控，以確保合理、有效，這是保障道路路面質(zhì)量的必要條件。除此而外，對施工道路進行全面的勘測，獲取完整、精確的數(shù)據(jù)，之后通過數(shù)據(jù)分析，調(diào)配適宜比例的瀝青混合料，并在此過程中應(yīng)嚴(yán)格的控制混料的穩(wěn)定性及空隙率等諸多影響因素。

3.2 增加路面基底的抗拉強度

瀝青路面在受到外力荷載作用時，如果路面基底層的抗拉強度難以承受荷載施加的外力的時候，就會使路面出現(xiàn)開裂。要想杜絕此類裂縫問題，則需要增強基底層的抗拉強度，通?？梢赃x擇在道路的基層和面層之間加設(shè)連接層，連接層的抗拉強度要能保證比路面與基底層都高，這樣路面與基底層的結(jié)合質(zhì)量就會達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。所以，可以采用雙層攤鋪，瀝青雙層攤鋪是指在施工的時候，可以同時攤鋪上下兩層不同比例的瀝青混料物，在高溫條件下，較薄的上層還可以利用下層余熱增加壓實量。同時，連接層還會為地面底層承擔(dān)較多的拉應(yīng)力作用，從而有效的防止瀝青路面裂縫發(fā)生[6]。

3.3 規(guī)范施工技術(shù)

（1）嚴(yán)格控制路基填挖結(jié)合部、軟土地基、新路舊路交界處、特殊地形處的壓實作業(yè)質(zhì)量，以保障路面施工的質(zhì)量，避免由路面沉降引發(fā)的裂縫問題。

（2）半剛性基層施工碾壓時的含水量需要嚴(yán)格控制，過多過少都會引起相應(yīng)的反應(yīng)，而造成預(yù)期之外的問題。

（3）半剛性基層施工需要進行多變碾壓，壓實度要符合工程施工標(biāo)準(zhǔn)。

（4）半剛性施工完成后對路段進行適量的灑水，并且在一段時間后進行封層施工，然后展開瀝青混合料的攤鋪作業(yè)，攤鋪機的工作應(yīng)勻速前行、不間斷地進行攤鋪作業(yè)，不可以突然停止或調(diào)整攤鋪速度，以保證攤鋪作業(yè)的質(zhì)量[7]。確定攤鋪速度時，需要將攤鋪寬度等因素考慮其中。另外還有瀝青混合料的類型，若攤鋪機作業(yè)的速度過快，可能會導(dǎo)致瀝青混合料離析，特別是間斷級配混合料，或者粗式混合料[8]?，F(xiàn)場人員必須密切注意現(xiàn)場的混合料攤鋪動向，一旦發(fā)生縱向斷面不滿足條件、結(jié)構(gòu)處缺料和表面不均勻時，應(yīng)立即補充料并對混合料進行調(diào)換。保證道路的壓實，是瀝青道路質(zhì)量的控制手段之一，也是瀝青混合料使用的最后一道工序，經(jīng)過壓實之后，混合料經(jīng)過二次的拌制，結(jié)構(gòu)層達(dá)到了工程建設(shè)所需的密度，提高了道路的質(zhì)量。

3.4 瀝青路面常見類型裂縫的治理方法

（1）網(wǎng)狀裂縫的處理。網(wǎng)狀裂縫的治理較為繁瑣，如果網(wǎng)狀裂縫規(guī)模較小，則可先進行5cm 左右的銑刨，之后重新進行瀝青混合料的攤鋪。如果網(wǎng)狀裂縫規(guī)模比較大，或者已經(jīng)造成嚴(yán)重破壞，則需要對受破壞區(qū)域進行全面銑刨，依照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)展開二次施工。

（2）縱向裂縫的處理。瀝青路面出現(xiàn)縱向裂縫會對該路段的穩(wěn)定性造成極大影響，需要采取針對性的措施進行處理，目前縱向裂縫處理技術(shù)最常用的是水泥壓漿技術(shù)。使用硅酸鹽水泥，量為335kg/ m3,偏差在15kg/ m3以內(nèi)，以壓強1.2～1.5MPa 的標(biāo)準(zhǔn)對裂縫進行灌漿，直到溢漿方可停止灌注[8]。

（3）橫向裂縫的處理。瀝青路面受溫度、濕度等因素影響都會出現(xiàn)橫線裂縫問題，若裂縫大小在5mm 內(nèi)，先使用設(shè)備將其中的雜質(zhì)清除，避免因雜質(zhì)影響修補效果，之后采用修補材料進行封堵，比如瀝青混合料或者乳化瀝青等，若橫向裂縫的寬度已超過5mm，則需要使用壓縮空氣清除其中的雜質(zhì)，之后再使用細(xì)粒式瀝青混合料進行填充[9]。

3.5 管控基層厚度及修筑防裂路面

增加基層厚度而其承載力也會隨之提升，通過相關(guān)試驗了解到，半剛性基層的厚度從10cm 開始增加15cm，達(dá)到25cm 時，其承載力增加約有三倍。同時試驗中還了解到面層反射裂縫受瀝青面層厚度影響，當(dāng)面層厚度在17cm 以上時，對于受拉疲勞產(chǎn)生的裂縫可起到很好的抵抗作用，同時受到車流產(chǎn)生的剪應(yīng)力也明顯降低。相關(guān)資料顯示，鋪設(shè)10cm 的瀝青路面時，在形成反射裂縫前可累積通過標(biāo)準(zhǔn)軸載10×10 次。如果瀝青面層加厚到15cm則可通過20×10 次。如瀝青面層加厚到17.5cm 建設(shè)質(zhì)量可靠有保障。

4 結(jié)語

為了保證人們的出行安全，必須重視路橋工程的裂縫問題。通過對路橋工程的路面的橫向裂縫、縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫出現(xiàn)的原因進行深入剖析，可以了解裂縫產(chǎn)生的原因，從而提出綜合的防治裂縫措施和補救裂縫的方法，提高我國路橋工程的質(zhì)量。