瀝青混凝土路面裂縫產生的原因及治理*

李濤

(滄州市交通運輸局地方道路管理處，河北滄州 061000)

瀝青混凝土路面裂縫產生的原因及治理*

李濤

(滄州市交通運輸局地方道路管理處，河北滄州 061000)

在對瀝青混凝土路面裂縫主要表征進行簡單闡述后，對瀝青混凝土路面裂縫產生的主要原因進行了分析與歸納。最后，結合筆者實際工作經驗，對瀝青混凝土路面發生裂縫的防治措施提出了建議。

公路;瀝青混凝土;路面裂縫

隨著國民經濟的進一步發展，現代交通四通發達，而公路橋梁作為現代交通工程建設發展的重要組成結構，是保障現代陸地交通快速、安全運營發展的主要承載體。瀝青混凝土路面工程可以有效改善公路道路行車通行質量、提高行車舒適性和效率，同時具有較高穩定性、安全性、以及投資經濟性，在中高等級公路工程中得到廣泛推廣使用。雖在公路路面設計過程中采用較高設計標準，以及施工過程中采用先進施工工藝、技術、和施工機具，但隨交通運輸承載重量的不斷增加，以及行車密度的進一步加大等多種不利復雜因素的共同作用，公路瀝青混凝土路面的安全性能和運行環境變得相當復雜，且加上自然環境侵蝕等不利因素的影響，公路瀝青混凝土路面出現不同程度的裂縫、沉陷等病害問題，尤其是裂縫病害，已成為公路瀝青混凝土路面最為常見，也是最為嚴重的病害之一，是影響路面安全舒適行車質量的不利因素。因此，對瀝青混凝土路面裂縫產生的原因進行認真分析，并提出有針對性的治理措施，有效提高瀝青混凝土路面綜合行車質量水平，就顯得非常有工程實際意義［1］。

一、瀝青混凝土路面裂縫主要表征

瀝青混凝土路面的主要表征形式，如果按裂縫形狀可以分為橫向裂縫裂縫(橫裂)、縱向裂縫(縱裂)、鬼狀裂縫(鬼裂)、以及網狀裂縫(網裂)四種形式;如果按荷載類型可以劃分為荷載裂縫和非荷載裂縫(包括:溫縮裂縫和干縮裂縫兩大類);如果按路面有無沉陷可以劃分為沉陷性、疲勞性、以及非沉陷性早期裂縫等多種表征形式。

二、瀝青混凝土路面裂縫產生的主要原因

(一)路基、路面整體強度不足

由于設計、施工等過程中，造成瀝青混凝土路基、路面整體強度出現不足問題時，在路面較大承載負荷作用下，就會出現沉陷、車轍等引起裂縫病害。公路路面瀝青混合料中的強度主要由礦料間的嵌擠力和內摩阻力，以及結合配合瀝青礦料間粘結力以及瀝青本身凝聚力共同作用形成。當公路里面瀝青混凝土材料在運營過程中其彎拉強度出現不足問題時，在路面承載超過設計運行載重力作用下就會產生裂縫，也就是當外部拉應力作用大于路面基層運行抗拉強度時，在反復超重荷載作用下，路面底部就會很快出現開裂損壞，嚴重時還會出現車轍或沉陷等危險到安全形成的路面裂縫病害。

(二)瀝青材料出現老化現象

良好的養護制度和措施體系，是提高瀝青混凝土運營質量和使用壽命的重要技術措施。當公路養護措施不合理或落實不到位時，瀝青混合材料就會出現嚴重老化，從而其應用的變形性能就會大大減弱，路面也會逐步被拉斷拉裂，多呈現為龜裂病害。瀝青混合料性能、路面基層材質、運營環境、施工水平、交通運輸量、以及養活措施等均會引起瀝青材料出現老化，進而引起瀝青路面發生結構性損壞，造成不同程度的路面裂縫，影響行車質量和安全水平。

(三)運行環境不佳

1．溫度變化引起路面裂縫

瀝青混凝土路面發生非荷載裂縫主要原因是運行環境中溫度變化不均引起的裂縫。實踐工程經驗可知，瀝青混凝土路面發生溫度裂縫主要表現為橫向裂縫，對于不存在分隔帶的路面，其橫向裂縫基本會貫通整個路面;而對于有中央分隔帶的爐前，會貫通半幅路面。由于運行環境中的溫度變化，引起瀝青混凝土路面發生溫度收縮和溫度疲勞，進而產生非荷載性裂縫。在溫度變化下，瀝青混凝土路面就會存在瀝青材料性能收縮或疲勞問題。當路面收縮或疲勞拉應力大于瀝青混合料應有的抗拉強度時，路面就會產生裂縫病害。

2．路基凍漲引起路面裂縫

當瀝青混凝土公路路基含水量較大，且設計、施工、以及后期運營維護過程中，沒有建立完善可靠的排水系統時，冬季凍脹就會引起路面拱起進而發生路面斷裂。

3．雨水侵滲破壞引起路面裂縫

當瀝青混凝土路面運行在降水頻率較大和降水量較多的地區，尤其是當大量降水延續時間非常長時，雨水就可能進入到公路瀝青面層中。如果進入路面結構層中的雨水不能及時有效的排出，則車輛在通過瀝青混凝土面層時，就會產生較大水壓力和抽吸力，就會引起瀝青面層發生脫落等不利情況，甚至會造成路面出現局部松散并形成坑洞、唧漿等裂縫病害。

三、防止瀝青混凝土路面發生裂縫的技術措施

根據相關設計規范標準，通過合理路面結構設計和厚度計算，設計出技術、經濟等方面均較為優越的方案，確保瀝青混凝土路面具有較高強度和承載能力，進而有效解決荷載型裂縫產生的問題［2］。

(一)完善的設計方案

在優化設計方面，應該注意瀝青混凝土路面產生裂縫的多方面問題，具體包括:

(1)在進行半剛性瀝青混凝土路面設計時，應優選抗沖刷性能好、干縮系數較小、溫縮系數較小、以及抗拉強度較高的半剛性材料作為路面基層，有效提高瀝青混凝土路面基層的強度。

(2)優選松弛性能好較好的品質優良瀝青做公路路面瀝青面層，對于缺少優質瀝青的情況下，應該優選如SMA改善性瀝青來提高瀝青面層綜合性能。

(3)在公路路面穩定度能夠滿足設計相關技術要求的基礎上，應該優選針入度較大的瀝青作為公路路面瀝青面層，有效提高瀝青面層綜合性能水平。

(4)公路瀝青面層應采用密實型瀝青混凝土，提高瀝青面層抗雨水侵蝕能力。

(5)要結合工程實際情況，設計出性能較為優越的合適瀝青面層厚度，確保公路半剛性基層在運營過程中通常不會產生干縮裂縫和溫縮裂縫，有效提高瀝青混凝土路面的行車質量水平。另外，為了進一步提高瀝青混凝土面層的抗溫度裂縫能力，可以在瀝青混凝土面層的基礎上采用橡膠瀝青或聚合物瀝青再做一封層，有效提高瀝青混凝土路面綜合質量。也可以在瀝青混凝土面層中設置一層應力消減(應力吸收)中間層，以提高瀝青混凝土面層的抗拉裂性能。

(二)優質的施工工藝技術方案

嚴格控制瀝青混凝土路面半剛性基層施工碾壓過程中的含水量，要按照相關技術規范標準或設計要求，確保瀝青混合料中的含水量始終保證在最佳水平，有效提高瀝青混凝土路面施工質量水平。當半剛性基層碾壓施工完成后，應采取有效的措施對瀝青混凝土路面進行及時養生;待養生結束后，要應立即采用乳化瀝青做透層或封層;待透層或封層施工完成后，應盡快進行瀝青混凝土面層施工。

四、瀝青混凝土路面現有裂縫治理措施

為了防止雨水通過路面裂縫進一步滲透到路面結構中，對瀝青混凝土路面造成更為嚴重的破壞，必須采用有效的治理措施提高瀝青混凝土路面綜合質量水平。對于細裂縫(裂縫寬度在2mm～5mm)可以采用乳化瀝青灌縫方式進行裂縫處理。

對于大于5mm的粗裂縫而言，可以采取以下治理措施:

采用改性瀝青(如SBS改性瀝青)或密封膠進行徹底灌縫處理。在灌縫前，應按照裂縫走向進行完善開鑿處理，并用吹風機對縫內雜質進行徹底清除，確保縫內干凈、干燥。然后，采用粘貼帶在高溫條件下將其有效粘貼在縫隙上，并壓實。灌封處理法一般應選擇在高溫天氣進行施工。

對于路基不穩定引起路面發生的網裂災害處理時，可以采用石灰或水泥來對路基進行加固處理，或采用注漿進行加固處理，具體注漿處理深度可以根據路面裂縫具體情況而定，通常為20mm～40mm，選用含5%～10%消石灰或4%～6%水泥對地基進行加固處理后，再對裂縫路面重做基層和瀝青面層。

由于基層軟弱或厚度不足引起路面網裂災害處理時，應先清掃干凈路面裂縫病害處，將乳化瀝青均勻地涂抹在路面裂縫病害處，待乳化后，再均勻地鋪上土工布加固材料，相接處應預留15cm～20cm的重疊層。并在土工布上抹一層乳化瀝青，視乳化瀝青沉陷實際情況，將預先篩制挑選好的石屑或0cm～5cm碎石均勻鋪撒在乳化瀝青上，用1．5t～3t壓路機進行徹底碾壓2遍～3遍后，待破乳完成及開放交通。

在瀝青混凝土路面設計和施工過程中，只要采取積極有效的設計方案和施工技術措施，減少或杜絕引起路面裂縫各種不利因素的發生，才能徹底有效解決瀝青混凝土路面的裂縫問題，有效提高瀝青混凝土路面工程的安全舒適行車質量水平。

［1］JTG F40－2004，公路瀝青路面施工技術規范［S］．

［2］王西安．淺析瀝青路面常見病害及處治方法［J］．安徽建筑，2006，(5):26－29．

2012－03－08

李濤(1969－)，男，回族，工程師。