淺析瀝青路面橫向裂縫的產(chǎn)生及防治

賀秀榮

（甘肅省隴南公路總段 鹽官公路管理段，甘肅 禮縣 742201）

0 概述

瀝青混凝土路面不但具有良好的力學(xué)性能和較好的耐久性及行車舒適性，而且適合各種車輛的通行，具有平整、堅(jiān)實(shí)、耐久的優(yōu)點(diǎn)，其抗滑、防滲、耐疲勞的性能和抗高溫開裂性能都良好，所以在我國的公路建設(shè)中，瀝青混凝土路面被廣泛使用。但是，隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國的交通運(yùn)輸量也日益增大，車輛大型化趨勢(shì)明顯，而且超載現(xiàn)象嚴(yán)重，公路的建設(shè)和質(zhì)量都面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)，瀝青路面的早期破壞對(duì)公路的使用安全性和壽命長短影響重大，所以是非常值得研究和探討的問題之一。瀝青路面裂縫是其早期病害的表現(xiàn)之一，在路表水的滲透作用下，裂縫兩側(cè)的路面結(jié)構(gòu)層和土路基的含水量增大，導(dǎo)致路基和路面強(qiáng)度降低，再加之交通量的增加，特別是大噸位車輛行車荷載的作用，路基、路面承受不了超載車輛荷載的作用，加快路面的裂縫產(chǎn)生，大大縮短瀝青路面的使用壽命。本文將對(duì)瀝青路面橫向裂縫的成因及預(yù)防和治理措施進(jìn)行具體的分析和論述。

1 瀝青路面橫向裂縫的成因

1.1 地基的因素

基層反射裂縫是由于基層產(chǎn)生裂縫反射到瀝青面層，導(dǎo)致面層產(chǎn)生橫向裂縫。例如：在修筑公路路基時(shí)，如遇軟土地基時(shí)處理不當(dāng)，或者在軟土地基與非軟土地基交接處施工不當(dāng)，造成地基與構(gòu)造物的差異而導(dǎo)致沉降和基層開裂，反射到瀝青路面面層中形成橫向裂縫。在修筑橋梁、涵洞等結(jié)構(gòu)物時(shí)，在回填部位如果不能按照規(guī)范要求施工，也會(huì)導(dǎo)致路面產(chǎn)生橫向裂縫。

1.2 施工的因素

一般多表現(xiàn)為施工接縫處不當(dāng)造成的收縮裂縫。由于接縫前后兩段的混合料，在攤鋪過程中時(shí)間間隔過長，而造成開裂。基層在硬結(jié)后，再次開挖溝槽，在兩側(cè)也容易產(chǎn)生拉裂。

1.3 溫度的因素

高速公路半剛性路面的橫向裂縫大部分都是溫度裂縫。在冰凍地區(qū)，溫度裂縫有兩種：一是，冬季突然出現(xiàn)大幅度降溫引起的瀝青面層產(chǎn)生的低溫收縮裂縫；二是，白天氣溫變化因?yàn)榈臑r青面層產(chǎn)生的溫度應(yīng)力，溫度應(yīng)力的反復(fù)作用導(dǎo)致瀝青面層產(chǎn)生疲勞裂縫。一般在北方冬季負(fù)氣溫低的地區(qū)，低溫裂縫是主要原因；在南方非冰凍地區(qū)，瀝青面層的溫度裂縫主要是溫度疲勞裂縫。

溫度裂縫都是從表面開始，并向下發(fā)展到穿過整個(gè)瀝青混凝土面層。由于瀝青隨著時(shí)間的增長而老化，瀝青面層的抗裂縫能力會(huì)逐年降低，所以溫度裂縫會(huì)每年增加。

2 瀝青路面橫向裂縫的預(yù)防措施

2.1 提高地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性

路基設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)掌握沿線的濕度和濕度變化規(guī)律，保證路基具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。路基施工過程中，要嚴(yán)格控制路基的填筑材料、填筑工藝，來確保路基的穩(wěn)定性。填筑材料應(yīng)該選擇規(guī)定強(qiáng)度且能被壓實(shí)到規(guī)定密實(shí)度和能形成穩(wěn)定填方的砂礫土等，而不得使用淤泥、沼澤土、凍土、有機(jī)土、含草皮土、生活垃圾、樹根和含有腐朽物質(zhì)的土。有鹽漬土、黃土、膨脹土填筑路堤時(shí)，應(yīng)遵照有關(guān)的規(guī)定施工執(zhí)行。橋涵回填部分應(yīng)該選擇透水性較好的砂礫作為材料，并按照規(guī)范要求進(jìn)行充分碾壓。壓實(shí)度是填土工程的質(zhì)量控制指標(biāo)，要通過試驗(yàn)準(zhǔn)確確定不同種類填土的最大干密度和最佳含水量，注意分層填筑、分層碾壓，施工前，要先確定填土分層的壓實(shí)厚度。最大壓實(shí)厚度一般不超過20 厘米。

2.2 采用優(yōu)質(zhì)瀝青，減少溫度裂縫

采用質(zhì)量優(yōu)良的瀝青品種，可以明顯減少溫度裂縫的產(chǎn)生，特別是減少早期溫度裂縫，曾經(jīng)在沈大高速公路中，采用某品牌的優(yōu)質(zhì)瀝青的實(shí)驗(yàn)路段，經(jīng)過一個(gè)冬季產(chǎn)生的溫度裂縫僅為采用普通瀝青的生產(chǎn)路段的七分之一，經(jīng)過12年的交通后，該路段的裂縫僅為普通瀝青路段的四分之一。

2.3 采用粘稠度高，交稀的瀝青可減少溫度裂縫

在其他條件相同的情況下，采用針入度較大即較稀的瀝青有利于減少溫度裂縫。實(shí)驗(yàn)證明，用針入度300/400 的低粘稠度瀝青鋪筑的試驗(yàn)段，其橫向裂縫為針入度150/200 低粘稠度瀝青路面的30%，如果采用針入度150/200 高粘稠度瀝青鋪的試驗(yàn)段，使用5年后無裂縫，用針入度150/200 低粘稠度瀝青鋪的路段的橫向裂縫則非常多。

2.4 提高面層混凝土的抗拉強(qiáng)度

當(dāng)溫度大幅度降低時(shí)，面層表面產(chǎn)生的溫度應(yīng)力大于表面瀝青混凝土的拉應(yīng)力時(shí)，面層就會(huì)開裂，當(dāng)瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度越大時(shí)，面層越不容易開裂。所以說，影響瀝青混凝土抗拉強(qiáng)度的大小因素有：瀝青質(zhì)量、礦料的級(jí)配、空氣率和壓實(shí)度，一般來說，壓實(shí)度高或者空氣率小的瀝青混凝土抗拉強(qiáng)度較大。

2.5 提高瀝青混凝土的均勻性

瀝青混凝土的均勻性包括礦料級(jí)配的一致性、拌和的均勻性和有無粗細(xì)集料的離析現(xiàn)象，及離析現(xiàn)象的嚴(yán)重程度，瀝青混凝土的壓實(shí)率和空氣率的一致性。當(dāng)瀝青混凝土的均勻性越好，其強(qiáng)度也就越均勻，面層表面的薄弱處也越少，所以，在其他條件相同時(shí)，瀝青混凝土面層的均勻性越好，表面產(chǎn)生的溫度裂縫的時(shí)間就越晚，溫度裂縫數(shù)量也會(huì)越少。

2.6 確定合理的路面厚度

路面面層厚度應(yīng)該根據(jù)其道路等級(jí)、交通量、工程地質(zhì)情況、道路基層情況和施工季節(jié)等綜合因素計(jì)算確定。如果是舊水泥路的改造，瀝青混凝土罩面層厚度的確定主要考慮結(jié)構(gòu)強(qiáng)度因素，另外，也要考慮道路沿線高程的控制、瀝青混凝土最小攤鋪厚度要求、罩面層與下層的結(jié)合問題以及工程費(fèi)用控制等。

3 瀝青路面橫向裂縫的治理措施

瀝青路面裂縫修補(bǔ)方法很多，一般可根據(jù)裂縫的實(shí)際情況(如寬度、深度等)確定具體的修補(bǔ)工藝。目前常用的方法主要有普通瀝青灌縫、專用灌縫料灌縫、壓漿法修補(bǔ)裂縫和進(jìn)口密封膠灌縫。

為防止雨水又裂縫滲透至路面結(jié)構(gòu)，對(duì)于縫寬在2～5mm 以內(nèi)的橫向裂縫，宜將縫隙刷掃干凈，并用壓縮空氣吹去塵土后，用灌入熱瀝青或乳化瀝青材料加以封閉處理；縫寬大于5mm 的，將裂縫內(nèi)雜質(zhì)處理干凈后，用瀝青砂或細(xì)粒式瀝青混凝土填充、搗實(shí)，并用烙鐵封口，撒砂，掃勻；也可以采用乳化瀝青混合料填封。灌縫后，表面撒上粗砂或3mm～5mm 石屑。

4 結(jié)語

我國對(duì)半剛性路面裂縫的調(diào)查研究已經(jīng)證明，高速公路半剛性基層上的瀝青面層的橫向裂縫中90%都是瀝青面層本身的溫度裂縫所致，但也有外部因素如車輛荷載、氣候、地質(zhì)條件等影響，如果裂縫產(chǎn)生并未及時(shí)修補(bǔ)，必將會(huì)對(duì)路面造成更為嚴(yán)重的影響和危害，所以，我們應(yīng)該嚴(yán)格控制公路設(shè)計(jì)、施工過程中的工藝方法和施工質(zhì)量，盡量避免橫向裂縫的產(chǎn)生。如果產(chǎn)生橫向裂縫，則須及時(shí)修補(bǔ)，將裂縫對(duì)路面使用壽命及行車舒適性的影響降到最低。

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