淺談道路路面裂縫的因素與防治

摘要：瀝青道路路面目前成為普遍道路面層結構形式，但是它的缺點在于容易因為材料、氣候、荷載、設計以及施工工藝等因素而產生裂縫，瀝青路面一旦出現裂縫，有可能導致路面結構性破壞，從而影響路面的使用功能與美觀。本文根據工程實踐，從裂縫產生的原因入手，對瀝青路面的防治措施和出現裂縫后的處置措施進行分析討論。

關鍵詞：瀝青；路面；裂縫；因素；措施

根據近些年對天津市市內道路及各小區的調研，發現瀝青路面普遍在使用期出現不同程度的裂縫，有些甚至在投入使用之前就出現開裂，不得不引起重視。對于小區道路而言，等級要求低于中低級公路，更無法與高速路與快速路相比，因此在設計與施工過程中，設計方往往不考慮實際使用中出現的個別重載情況，結構層設置低，而施工方多存在僥幸心理，罔顧氣候、材料、機械、人員等局限，草草施工之后撤場，這主要是人為原因。結合現場實際，從施工方法與技術角度尋找問題的話，我們會發現路面裂縫的危害主要在于從裂縫中不斷進入水分，使基層甚至路基軟化，導致路面承載力下降，產生臺階、網裂等病害，從而加速路面破壞。

一、裂縫產生的主要因素：

1、在材料方面，作為路面面層材料的瀝青和瀝青結合料的性質與質量是影響路面溫度開裂的最主要原因，瀝青混合料的低溫勁度是決定瀝青路面是否開裂的最根本因素，瀝青勁度又是決定瀝青混合料勁度的關鍵。在瀝青性能指標中，影響更大的是溫度敏感性，溫度敏感性大的瀝青更容易開裂。另外，基層材料的收縮性愈小，面層裂縫愈少。基層上有透層油以加強與面層的粘結對抗開裂是有好處的，基層材料種類對瀝青面層的裂縫率有明顯影響，若設置不當，很容易產生裂縫。

2、在氣候方面，極端最低溫度、降溫速率、低溫持續時間、升降溫循環數次數是氣候條件影響瀝青路面溫縮裂縫的四大要素。

3、在荷載方面，基層中的最大拉應力，通常是由最重的車輪荷載產生的，并且不同軸載對路面的破壞作用極大，即使是通過次數較少的重荷載也對路面破壞起著決定性的作用。

4、在施工方面，礦料級配，瀝青含量，集料品種不符合設計規范要求，對原材料檢驗不嚴，對瀝青混合料的配合比控制不夠，特別是礦粉和瀝青用量不準，易使瀝青路面早期出現裂縫。當瀝青面層的空隙率較大時，瀝青面層的通透性增大，外界水易侵入結構內部。

施工中未按照施工工藝和程序進行施工，部分路面混合料離析和不均勻容易造成局部滲水，也易使路面出現裂縫。壓實不足，片面追求平整度，不能在溫度較高的時候及時壓實，不采用輪胎壓路機，易造成路面看似平整，通車不久就很快出現裂縫。

另外，施工機械設備陳舊，不配套，使混合料的配合比計量、拌和均勻性、壓實度、平整度等受到很大影響，進而影響瀝青路面的質量。

二、防治路面裂縫的主要措施：

根據規范的要求，通過路面結構設計和厚度設計可以滿足瀝青路面強度和承載能力要求，基本解決荷載型裂縫產生的問題。對于如何避免或減輕非荷載型裂縫的產生，應從設計與施工兩個方面來進行考慮。

1、從設計角度出發，在進行半剛性路面設計時，首先應選用抗沖刷性能好、干縮系數和溫縮系數小、抗拉強度高的半剛性材料做基層；選用松弛性能好的優質瀝青做瀝青面層；在缺少優質瀝青的情況下，應采取改善瀝青性質的措施；在穩定度滿足要求的前提下，優先選用針入度較大的瀝青做瀝青面層；瀝青面層采用密實型瀝青混凝土；采用合適的瀝青面層厚度，確保半剛性基層在使用期間一般不會產生干縮裂縫和溫縮裂縫。為進一步提高表面層抗溫度裂縫性能，可采用橡膠瀝青或聚合物瀝青在瀝青混凝土表面做一封層。同時設置應力消減（應力吸收）中間層，這樣對減緩反射裂縫的產生與擴展有明顯的效果，可使裂縫處相對位移產生的應力傳到面層時大為減少，可明顯減弱裂縫尖端應力的奇異性，降低應力強度因子，而吸收層的彈模越低，防裂效果越好。就目前常用的材料而言，土工織物與瀝青橡膠薄膜的彈模較低，變形率越大，且不存在低溫脆化問題，效果最佳。

在設計中還應特別注意路面排水與防水措施。

總之，設計的道路必須能適應客觀存在的交通荷載水平和溫度條件，同時考慮到偶發的重荷載情況，若道路承載力不足，將加速路面開裂過程，必須得到重視。

2、從施工角度出發，應嚴格控制道路基層施工碾壓時的含水量，混合料的含水量不能超過壓實需要的最佳含水量或控制在施工規范容許的范圍內。基層碾壓完成后，要及時養生，最遲在養生結束后應立即用乳化瀝青做透層或封層。透層或粘層完成后，應盡快鋪筑瀝青面層。在施工安排上要緊湊，同時關注天氣情況，避免因為客觀因素引起的工序延遲。

材料的選擇應根據所在地區的氣候條件和混合料類型選擇結合料，對于瀝青結合料，使用某些聚合物或添加劑可以提高其抗裂能力。瀝青混合料中的集料應選用表面粗糙，石質堅硬，耐磨性強，嵌擠作用好，與瀝青粘附性的材料，盡可能使用人工砂代替圓形顆料的天然沙。

三、發現裂縫后采取的主要措施：

1、立即修補以避免水通過裂縫滲透到基層，造成基層破壞而影響面層。對于開裂較小的裂縫和縱向裂縫，縫寬在6mm以內，宜將縫隙刷掃干凈，并用壓縮空氣吹去塵土后，可用灌入熱瀝青或乳化瀝青材料加以封閉處理；縫寬大于6mm的，將裂縫內雜質處理干凈后，用瀝青砂或細粒式瀝青混凝土填充、搗實，并用烙鐵封口，撒砂，掃勻；也可以采用乳化瀝青混合料填封。

2、 輕微龜裂可采用刷油法處治，或進行小面層噴油封面，防止滲水擴大裂縫；大面積龜裂、網裂采用加封層或瀝青表面處理。嚴重龜裂、網裂應對基層進行補強。

3、在碾壓中出現微裂縫，可在終碾前，用輪胎碾進行復壓，消除裂縫。

4、因路面基層的病害或強度不足引起的破損，應處理路基或基層，然后在修復路面。

綜上所述，路面裂縫既影響路面美觀，又消弱整體穩定性和平整度，并且由于水分的滲透，降低基層與土基的承載力，從而加劇路面破壞，縮短使用壽命。需要根據具體情況，采用不同的措施防治裂縫。從結構設計、材料設計、厚度設置和施工工藝安排多方面綜合考慮。要徹底消除瀝青路面裂縫可能比較困難，但從基層材料研究出發，采用新材料、新工藝來探討減少反射裂縫的措施或許更為有效，技術也更合理，經濟上更能被接受。同時結合設計方在理論與實踐的探索中，做出更符合道路實際使用的結構設計，施工方在常規施工工藝基礎上，對人員安排、材料選用以及機械的維護等進行行之有效的改進，我們相信路面裂縫問題將會有很大的改善，這也將是我們未來繼續學習和探索的方向。