瀝青混凝土路面裂縫的原因及預防

隨著我國公路市場建設的高速發展，瀝青混凝土路面由于具有表面平整、行車舒適、耐磨、噪音小等特點，而越來越多地被應用到高等級公路建設中，但是瀝青混凝土路面的常見裂縫問題一直困擾著公路行業。筆者現就瀝青混凝土路面最常見的縱、橫向裂縫，網狀裂縫，反射裂縫產生的原因進行探討，并提出如下防治措施。 一、縱向裂縫 (一)現象： 裂縫走向基本與行車方向平行，裂縫長度和寬度不一。 (二)原因分析： 前后攤鋪幅相接處的冷接縫未按有關規范求認真處理，結合不緊密而脫開。 1 縱向溝槽回填土未按要求壓實而發生沉陷。 2 拓寬路段的新老路面交界處沉降不一。 (三)預防措施： 1 采用兩臺攤鋪機聯合攤鋪，兩臺攤鋪機前后的距離一般為10～30m。前后兩臺攤鋪機攤鋪重疊50～100mm，確保全路幅一次攤鋪成型。 2 如無條件全路幅攤鋪時，上下層的施工縱縫應錯開15cm以上。前后幅相接處為冷接縫時，應先將已施工壓實完的邊緣坍塌部分切除，切線須順直，側壁要垂直，清除碎料后，宜用熱混合料敷貼接縫處，使其預熱軟化，然后鏟除敷貼料，并對側壁涂刷粘層瀝青，再攤鋪相臨路幅。攤鋪時控制好松鋪系數，使壓實后的接縫結合緊密、平整。溝槽回填土應分層填筑、壓實，壓實度需達到要求。 拓寬路段的基層厚度和材料須與老路面一致，或稍厚。土路基應密實、穩定。鋪筑瀝青面層前，老路面側壁需涂刷粘層瀝青。瀝青面層應充分壓實。新老路面接縫宜用熱烙鐵燙密。 (四)治理措施： 2～5mm的可用改性乳化瀝青灌縫，大于5mm的裂縫可用改性瀝青灌縫。灌縫前，須先清除縫內、縫邊碎垃圾，并保持縫內干燥，灌縫后，表面撒上粗砂或石屑。 二、橫向裂縫 (一)現象： 裂縫與路中心線基本垂直，縫寬不一，縫長有貫穿整個路幅的，也有貫穿部分路幅的，縫與縫間距基本均衡。 (二)原因分析： 1 施工縫未處理好，接縫不緊密，結合不良。 2 瀝青未達到適合于本地區氣候條件和使用要求的質量標準，致使瀝青面層溫度收縮或溫度疲勞應力大干瀝青混合料的抗拉強度。 3 半剛性基層收縮裂縫的反射縫。 4 橋梁、涵洞或通道兩側的填土產生固結或地基沉降。 (三)預防措施： 1 合理組織施工，攤鋪作業要連續進行，減少冷接縫。冷接縫的處理，應先將已攤鋪壓實的攤鋪帶邊緣切整齊、清除碎料，然后用熱混合料敷貼接縫處，使其預熱軟化；鏟除敷貼料，對縫壁涂刷粘層瀝青，再鋪筑新混合料。 2 充分壓實橫向接縫。碾壓時，壓路機在已壓實的橫幅上，鋼輪伸入新鋪層15cm左右，每壓一遍向新鋪層移動15～20cm，直到壓路機全部在新鋪層為止，再改為縱向碾壓。 3 根據規范要求，按本地區氣候條件和道路等級選取適用的瀝青類型，以減少或消除瀝青面層溫度收縮裂縫。 4 橋涵兩側填土充分壓實或進行加固處理。 (四)治理措施： 為防止雨水由裂縫滲透至路面結構，對于細裂縫可用改性乳化瀝青灌縫。對大于5mm的粗裂縫，可用改性瀝青灌縫。灌縫前，必須清除縫內、縫邊碎粒，并使縫內干燥。灌縫后，表面撒上粗砂或石屑。 三、反射裂縫 (一)現象： 基層產生裂縫后，在溫度和行車荷載作用下，裂縫將逐漸反射到瀝青表面，路表面裂縫的位置開關與基層裂縫基本相似。對于半剛性基層以橫向裂縫居多，對于柔性路面上加罩的瀝青結構層，裂縫形式不一，取決于下臥層。 (二)原因分析： 1 半剛性基層收縮的反射裂縫。 2 在舊路面上加罩瀝青面層后，原路面上已有裂縫包括水泥混凝土路面的接縫的反射。 (三)預防措施： 1 采取有效措施減少半剛性基層收縮裂縫。 2 基層混合料應在接近最佳含水量的狀態下碾壓，要防止碾壓時含水量過小壓實度和強度不足，造成強度裂縫。 3 對分段施工的基層，需碾壓時，應預留3～5m混合料，并暫緩碾壓，待下段混合料攤鋪后一起碾壓，以利于銜接。對于分層碾壓的基層，上下層的接頭應錯開3～5m，以減少出現裂縫的機會。 4 合理選擇混合料的配比，控制細料數量，重視結構層的養護，并應禁止重型車輛通過，及早鋪筑上層或進行封層施工，以利于減少干縮縫。 5 在舊路面加罩瀝青路面結構層前，可銑削原路面后再加罩，或采用鋪設土工布、擱柵后再加罩，以延緩反射裂縫的形成。 (四)治理措施： 1 縫寬小于2cm時，可不作處理。 2 縫寬大于2cm時，可采用改性乳化瀝青或改性瀝青灌縫。灌縫前須先清除縫內垃圾及縫夾碎粒，并保持縫內干燥，灌縫后撒粗砂或石屑。 四、網狀裂縫： (一)現象： 裂縫縱橫交錯，縫寬1mm以上，縫距40cm以下，將面層分隔成多邊形的小塊。 (二)原因分析： 1 路面結構中夾有軟弱層或泥灰層，粒料層松動，水穩性差或受水的侵入而變化。 2 瀝青與瀝青混合料質量差，延度低，抗裂性差。 3 路基局部壓實度不夠或基層局部松散形不成板體，使路面的承載能力下降，形成網狀裂縫。 4 行車荷載重復作用下引起的路面疲勞裂縫。 (三)預防措施： 1 瀝青路面攤鋪前，對下臥層需認真檢查，及時清除泥灰，處理好軟弱層，保證下臥層穩定，并噴灑粘層瀝青。 2 原材料質量和混合料質量嚴格按照規范要求進行選定、拌和施工。 3 瀝青面層各層應滿足最小施工厚度的要求，保證上下的良好連接，并從設計施工養護上采取措施有效地排除雨后結構層內的積水。 4 路面結構設計應做好交通量調查和預測工作，使路面結構組合與總體強度滿足設計使用期限內交通荷載要求。上基層必須選用穩定性良好的粗粒料的石灰、水泥等穩定類材料。 (四)治理措施： 1 當夾有軟弱層或不穩定結構層時，應將其鏟除；當因結構層積水引起網裂時，鏟除面層后，需將路面滲透水排除至路外，然后再鋪筑新混合料。 2 當強度滿足要求、網裂出現在瀝青面層厚度不足時，可采用銑削網裂的面層后加鋪新料來處理。加鋪厚度按現行設計規范計算確定：如在路面上加罩，為減輕反射裂縫，可采取各種“防反”措施進行處理。 3 由于路基不穩定，導致路面網裂時，可用石灰或水泥來處理路基，或進行注漿加固處理，深度可根據具體情況確定，一般為20～40cm，消石灰用量5％～10％或水泥用量4％～6％。待土路基處理穩定后，再重做基層、面層。 4 由于基層軟弱或厚度不足引起路面網裂時，可根據情況，分別采取加厚、調換或采取綜合穩定的措施對基層進行加強。水穩定性好、具有收縮性的半剛性材料是首選基層。基層加強后，再鋪筑瀝青面層。