淺析瀝青路面裂縫問題及防治措施

張力鵬

（廣東省長大公路工程有限公司，廣東 廣州 511431）

瀝青路面作為我省目前高速公路建設的主推路面結構，近年來，在我省的高速公路建設中應用廣泛，憑借著自身眾多優點，一直獨領風頭。然，在大力推進路面建設的同時，結構病害的問題也有所抬頭，如裂縫問題，便是其中之一。與其它路面病害相比，雖然裂縫問題是所有病害類型中屬于程度較為輕微的一種，但倘若不及時加以處理，它就會引發出其它迸發癥出來，造成連鎖反應，帶來惡劣影響，因此，我們必須對它緊而慎之。為了能清楚地掌握裂縫的產生機理，更好地對其進行處治，我們必須對它進行了解，從科學的角度，從技術的角度來對它進行探討，下面，就讓我們來由淺入深地談一談瀝有關裂縫處治的有關問題。

1 瀝青路面產生裂縫的理論原因

由于行車荷載的作用而發生的結構性破壞裂縫，在車輪荷載作用下，半剛性基層的底部將產生拉應力。當拉應力大于半剛性基層材料的抗拉強度時，半剛性基層的底部就會很快開裂。在行車荷載的反復作用下，底部的裂縫會漸漸擴展到上部，并引起瀝青面層也產生開裂。影響拉應力的主要因素有面層厚度、基層本身的厚度、基層的回彈模量和下承層的回彈模量。

通過原理分析，再進行細分，造成瀝青路面產生裂縫的主要原因主要有：

1.1 疲勞開裂

它是指路面在正常使用情況下，由行車荷載的多次反復作用引起的。瀝青結構承受車輪荷載的反復彎曲作用，結構層底面產生拉應變（或拉應力）值超過疲勞強度時，底面便開裂，并逐漸向表面發展。經水硬性結合料穩定而形成的整體基層也會產生出疲勞開裂，甚至導致面層破壞。這種開裂開始大都是形成細而短的橫向開裂，繼而逐漸擴展成網狀，開裂的寬度和范圍不斷擴大。

1.2 低溫收縮開裂

瀝青路面在低溫時強度雖增大，但其變形能力卻因剛性增大而降低。但氣溫下降特別是急驟降溫時，瀝青面層受基層的約束而不能收縮，產生很大的溫度應力，當累計溫度應力超過瀝青面層某一薄弱點（或面）的混合料的抗拉強度，路面便發生開裂。這種開裂一般為橫向間隔性裂縫，嚴重時才發展為縱向裂縫。這些裂縫從表層開始向下逐漸延伸，并形成對應裂縫。

1.3 反射裂縫

由于基層開裂，反射帶動面層開裂，或是面層帶動基層開裂。半剛性基層隨著混合料中水分的減少產生干縮和干縮應力。在鋪筑瀝青后半剛性基層繼續產生干縮，原有的干縮裂縫繼續拉開和擴大，會將面層拉裂。從溫度膨脹系數分析，瀝青面層大于半剛性基層，由于外露受氣溫和風速影響較大，因而在同一地段同一時間瀝青面層溫縮應力大于基層，這也是溫縮裂縫的主要原因。

1.4 路基的破壞所引起的裂縫

由于路基壓實不均勻、路基穩定性差等原因，同時在自重和重載車的作用下，地基產生不均勻沉降使路基發生滑動，將路面拉裂，出現裂縫，通常為縱向裂縫。另外由于施工縫壓實度不足，也容易產生裂縫，繼續發展會成為翻漿。

2 裂縫種類及誘發原因

2.1 裂縫種類

2.1.1 低溫裂縫。由于瀝青混合料低溫勁度的影響，當氣溫下降時，瀝青材料逐漸發硬并開始收縮，由于瀝青面層在路面中是受到約束的，面層中產生的收縮拉應力或拉應變一旦超過瀝青混合料的抗拉強度或極限拉應變，瀝青面層就會開裂。

2.1.2 溫度疲勞裂縫。在日溫差較大的地區，由于溫度反復升降導致瀝青面層溫度應力疲勞，使瀝青混合料的極限拉伸應變能力變小。加上瀝青的老化使瀝青的勁度增高，應力松弛性能降低，最終達到極限抗拉強度，使路面產生開裂。

2.1.3 剛性路面的反射裂縫。在寒冷地區，在結合較好的瀝青面層下，開裂的半剛性基層的水平位移，使得直接在裂縫上的瀝青面層內產生大的拉應力或拉應變。因此，瀝青面層容易被拉裂。

2.1.4 剛性路面的對應裂縫。在已經產生干縮裂縫的半剛性基層上鋪筑瀝青面層，在瀝青面層厚度較薄的情況下，半剛性基層的裂縫會由于溫度應力而使面層的底面開裂，并較快形成反射裂縫。

2.1.5 縱向裂縫。縱向裂縫產生的主要原因是新老路基結合部的不均勻沉降及公路工程施工中路面攤鋪碾壓不均勻。多形成于新老路基結合部的上面或道路中間處，裂縫兩側會發生錯位。

2.1.6 龜裂。龜裂是水泥穩定砂礫基層破壞的標志。嚴重時常伴隨表面的形變和擠漿現象。多是厚度不足、強度不夠、路面發生疲勞破壞、水損壞造成的。

2.2 造成瀝青面層裂縫的主要原因

高速路面基層一般分為三層，從路面基層角度上分析，造成上層瀝青路面裂縫的原因，主要是路面基層未按規范和標準施工，其強度和密實度達不到要求。

2.2.1 砂礫墊層。路基軟彈、翻漿導致路基產生軟彈、翻漿現象的主要原因有：路基遺留問題；天然砂礫一次性路上備料過多，導致路基表面積水浸泡路基；砂礫墊層施工段落過長，下基層施工跟上不及時，下雨后，雨水從砂礫墊層滲到路基表面，浸泡路基。路基的軟彈、翻漿導致砂礫墊層的質量滿足不了要求，是瀝青路面出現裂縫的隱患。

2.2.2 水泥穩定砂礫基層。砂礫的級配不合理：在混合料的生產過程中，由于天然砂礫級配的變化，而摻加的破碎礫石含量未及時加以調整，導致生產出來的混合料級配不能滿足要求。

混合料的含水量變化：由于原材料含水量的變化或天氣的影響，在混合料的拌和過程中，加入的水量未加以合理的控制和調整，生產出來的混合料含水量過高或過低。含有泥塊的混合料在碾壓過程中，就在局部出現軟彈和翻漿現象。

2.2.3 瀝青混合料施工質量也是造成裂縫的主要原因。瀝青混合料的原材料有：

①瀝青：道路瀝青的感溫性是瀝青性能的核心指標。含蠟量較高的瀝青，其延度小，粘結性和耐久性也差，瀝青容易老化，裂縫更容易產生。

②碎石：碎石質量不合格主要體現在碎石含風化巖和硅質巖較多，使瀝青混合料的壓碎值不能滿足要求，而且，由于雜質較多，石料的裹油力下降，瀝青與碎石之間的粘結力下降。這將導致混合料之間的粘結力不足，使瀝青路面裂縫更容易產生。

2.2.4 瀝青材料本身的性質也是造成路面裂縫的主要原因。

3 減輕瀝青路面裂縫的控制措施

3.1 做好橋頭回填

橋涵兩側必須按照規范要求，換填砂礫和分層夯實。砂礫必須選用合格的材料，分層壓實厚度不得大于20cm。

3.2 處理好路基軟彈、翻漿現象

當發現路基出現軟彈、翻漿現象后，應認真分析原因，采取措施，換填砂礫并壓實。

3.3 控制砂礫墊層的施工質量

必須選用含泥量合適的天然砂礫，其級配和含石量應滿足規范和標準要求，不合格時，必須摻配破碎礫石或碎石。砂礫路上備料應按計劃分階段進行，不可一次性備料過多。砂礫墊層施工應與下基層施工相協調，砂礫墊層的施工段落不得超過2km。施工時，根據天氣情況，嚴格控制灑水量，并做到及時碾壓。

3.4 控制水穩基層的施工質量

在混合料的生產過程中，對混合料的級配必須隨時進行檢查，發現級配不符合要求時，必須立即給予調整。根據原材料的含水量和天氣情況，嚴格控制混合料的含水量。現場攤鋪時，必須做到及時碾壓，發現有軟彈、翻漿現象必須立即換填。加強基層的養生，必須使基層的表面一直保持濕潤，養生時間不得少于7 天。

4 結束語

由上述可知，瀝青路面的裂縫問題，不僅僅是簡單的質量問題，它所涉及內容眾多，有建設時期施工過程造成的原因，也有后期管養不善帶來的影響，因此，我們必須加以區分，只有這樣，才能使得制訂出來的裂縫防治措施具有針對性、具有可行性，以便達到對癥下藥之效果。本人相信，不管裂縫狀況是否在繼續變化發展，只要及時發現，及時采取措施進行處理，它所造成的危害，將會因我們的努力得到進一步的降低。

[1]公路改性瀝青路面施工技術規范.中華人民共和國行業標準[M].人民交通出版社，2000.