城市瀝青混凝土路面裂縫成因及應對措施

朱繼峰

（肅寧縣交通運輸局，河北 滄州 062350）

1 工程概況

某瀝青公路是在三級公路的基礎上按照二級公路標準改建而成的，公路設計車速為80km/h，路基寬度為12m，路面寬為9m，兩側硬路肩寬為1.5m。公路基層為15cm水泥穩定砂礫，水泥含量為4.5%；墊層采取15cm厚天然砂礫；路面面層設計為5.5cm瀝青上拌下貫形式，上層設計為1.5cm瀝青混合料，下層則為4cm瀝青貫入。公路改建后通過了驗收，質量較好。然而在公路運營過程中卻出現了較多質量問題，尤其是瀝青公路路面裂縫問題尤為嚴重。為此，需要對瀝青公路路面裂縫成因及處理措施進行研究。

2 瀝青公路路面裂縫成因

瀝青公路路面裂縫成因較多，其裂縫的產生與瀝青公路路基處理、路面施工、排水設計等多個因素存在著緊密關系。在該公路工程中，發現其主要的瀝青路面裂縫多為橫向裂縫、縱向裂縫、網裂、坑槽等，綜合分析路面裂縫成因，主要與水損壞、氣候因素、路基問題、施工問題、養護問題及超載問題有關。

（1）水損壞

在瀝青公路施工中，其瀝青路面或多或少地存在著一定的裂縫與空隙。如遇雨天，容易在路面出現積水，積水沿著路面裂縫與空隙逐漸下滲。如果下滲積水不能及時排出，則會在車輛荷載作用下，形成動水壓力，壓力作用于瀝青混合料與基層界面，最終致使公路基層與面層出現剝離。一旦出現公路基層與面層剝離問題，則會因層間不連續性而增加瀝青面層底部拉應力，在拉應力作用下，引起瀝青混合料開裂。

通過調查發現，該公路路基裂縫處理質量較差，在積水滲入后，不能及時排出，在外部車輛荷載的不斷作用下，進入到路面空隙裂縫的水出現動水壓力，以及在荷載作用下產生真空負壓抽吸循環，反復沖刷瀝青膜，從而導致瀝青膜脫落，引起瀝青路面裂縫。

（2）氣候因素

在瀝青公路施工過程中，出現的較大溫度變化，如外部氣溫突然下降，瀝青路面則會在低溫環境中出現低溫收縮，引起收縮裂縫。在外部荷載作用下，收縮裂縫逐漸發展為瀝青路面橫向反射裂縫。

（3）路基問題

路基質量直接影響著瀝青公路質量。在該公路施工過程中，其路基設計缺乏合理性，主要表現在以下方面：一是瀝青混合料材料選擇及配合比設計不合理，均會引起瀝青公路路面裂縫問題；二是路基路面在厚度設計過程中不符合公路行車通行要求，導致瀝青路面承載力不足，在荷載影響下出現裂縫問題；三是在進行路基施工中未設置路面排水系統，導致雨水滲入基層后無法排出，引起水損壞裂縫。

（4）施工問題

在進行瀝青公路路面裂縫施工過程中，缺乏質量控制措施，導致公路路面出現裂縫問題。如在進行換填土施工時，缺乏對換填土質量的控制，主要表現為：換填土含水量較大，在冷脹影響下出現路面裂縫問題；路基碾壓不均勻，引起路基不均勻沉降，產生裂縫；路基壓實度不足，引起路基沉降，出現裂縫問題等。

（5）養護問題

在瀝青公路施工后，如果沒有及時采取養護措施，則可能會導致路面裂縫的出現。比如：瀝青路面在車輛行駛過程中出現局部松散現象，未及時采取維護措施，導致路面裂縫持續擴大；或采取養護措施不合理，未能及時有效地修復裂縫。瀝青路面養護要求養護人員具備一定的專業技術，采取合理的養護措施，以保障公路工程施工質量。在該公路中，其養護措施較好，不存在因養護不當所引起的裂縫問題。

（6）超載問題

車輛超載是引起瀝青公路路面裂縫問題的重要因素。車輛超載導致瀝青路面所承受的負荷超過其設計能夠承受的極限負荷，公路路面基層抗拉強度不足，在路面結構層中容易出現裂縫問題。對該公路進行交通量調查，并進行了記錄，具體見表1。

表1 公路交通量調查表

通過調查發現，該公路存在著較為嚴重的超載現象，這也是引起公路路面裂縫的重要原因。

除了以上幾點以外，瀝青路面結構設計、施工隊伍綜合水平較低等也是引起瀝青公路路面裂縫產生的重要因素。路面裂縫的存在，不利于交通運行的安全，因此有必要對公路路面裂縫處理措施進行探討。

3 瀝青路面裂縫處理措施

3.1 應用瀝青路面裂縫貼縫帶進行裂縫處理

應用瀝青路面裂縫貼縫帶進行瀝青公路路面裂縫處理是一種十分常見的方法，其操作簡單，成本較低，且無須投入大量的人力物力，只需要采取一定的壓實設備及相關設施即可。貼縫材料多采取滾卷式阻裂防水材料，由大于或等于2mm厚的聚合物防水材料膜與0.3mm厚的抗皺型聚丙烯材料進行加工并復合在一起。根據實際瀝青路面裂縫寬度，進行貼縫帶材料裁剪。應用瀝青路面裂縫貼縫帶進行小型裂縫處理時較為適用，處理寬度較大的裂縫時其效果較差。

3.2 應用進口灌縫膠進行瀝青路面裂縫修補

在處理瀝青路面裂縫時，可應用進口灌縫膠進行路面裂縫修補，其修補效果較好，能夠滿足瀝青路面裂縫處理的技術要求。這種裂縫處理方法操作也較為簡單，勞動強度較低。但灌縫膠多為進口，故后期設備維護成本較高。為降低裂縫處理成本，結合國內對灌封設備性能逐漸提高，應用國產灌封設備并結合進口灌縫膠處理瀝青路面裂縫，可以實現裂縫處理的綜合效益最大化。

3.3 應用普通瀝青與改性瀝青進行瀝青路面裂縫處理

在處理瀝青路面裂縫時應用普通瀝青與改性瀝青，其消耗的人力、物力、財力較低，綜合成本較低，且后期養護費用較低，施工工藝較為簡單。但應用這種方法處理瀝青路面裂縫的效果相對不如貼縫帶處理措施與進口灌縫膠裂縫處理效果，即使在進行裂縫處理后，也容易出現新的裂縫。所以，一般在裂縫較少的情況下采取這種處理措施。

3.4 瀝青路面裂縫修補及養護

一般將瀝青路面裂縫處理分為騎縫法與填縫法兩種形式。其中，騎縫法是指采取一定材料，在一定工藝的操作下將材料填充或覆蓋于處于活動狀態的裂縫中，從而防止水進入到路面裂縫中。填縫法與騎縫法在處理瀝青路面裂縫密度較低、中的情況下適用。裂縫修補材料的選擇影響著裂縫處理的效果，一般要求裂縫處理材料具備黏性好、抗老化、抗磨損、具有一定彈性及柔性等性能。一般將裂縫處理材料分為冷鋪熱塑性材料、熱鋪熱塑性材料、化學熱凝性材料。聚合物改性瀝青、乳化瀝青屬于冷鋪熱塑性材料；熱鋪熱塑性材料主要包括瀝青膠、瀝青砂、纖維瀝青、普通橡膠瀝青等；化學熱凝性材料主要為硅樹脂材料等。

在進行瀝青公路路面裂縫處理時，應分析裂縫成因，考慮裂縫寬度、深度及危害性，科學選擇路面裂縫處理措施。為保證裂縫處理效果，在裂縫處理后應做好維護。在該公路采取裂縫處理措施后，獲得了較好效果，處理前后路面裂縫病害對比見表2。

表2 某公路瀝青路面裂縫處理前后對比

在公路施工中，保證公路設計質量，嚴格按照設計要求及規范要求進行公路施工，可以有效避免瀝青公路裂縫產生，保障公路施工質量。

4 結語

瀝青公路路面裂縫問題屬于公路運行中常見的質量缺陷問題。公路路面裂縫的存在，對公路運行的安全性及經濟性構成了一定程度的威脅。本文主要從水損壞、氣候因素、路基問題、施工問題、養護問題及超載問題等方面對瀝青公路路面裂縫成因進行了分析。瀝青公路裂縫處理措施主要包括貼縫帶法、進口灌縫膠法、普通瀝青與改性瀝青處理、裂縫修補及養護等。根據實際情況，合理選擇裂縫處理措施，可以有效保障公路質量，實現公路運行綜合效益的最大化。

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