淺析公路瀝青路面裂縫成因及防治措施

摘 "要：本文從介紹公路瀝青路面裂縫種類入手，分析瀝青路面裂縫成因，提出相應的防治措施。

關鍵詞：瀝青路面;裂縫;原因;措施

中圖分類號：U416.217 " " "文獻標識碼：A " " "文章編號：1674-3520（2014）-11-00-02

一、公路瀝青路面裂縫的種類

裂縫按照外觀可劃分為橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂以及不規則裂縫。除此之外還有其他的劃分方法，如按成因可劃分為荷載型裂縫和非荷載型裂縫，按擴展過程又可分為又下而上的反射裂縫和又上又下的下延裂縫。

（一）橫向裂縫，橫向裂縫一般與道路中線近于垂直，間伴少量支縫。最初多出現于道路的兩側，逐漸向路中央發展形成貫通整幅路面的裂縫。

（二）縱向裂縫，縱向裂縫一般表現為與道路中線大致平行的長直裂縫，有時伴有少量支縫。由于路基不均勻沉降引起的縱縫，通常斷斷續續，綿延很長;由于施工搭接不良引起的縱縫，其形態特征是長且直;由結構承載力不足引起的縱縫多出現在靠近路基邊坡一側的路面邊緣。

（三）龜裂，表現為相互交錯的裂縫將路面分割成形似龜紋的多邊形小塊，隨著行車荷載重復作用次數的增加，平行的縱縫之間出現了橫向或斜向連接縫，形成了多邊的銳角的網狀裂縫。

（四）不規則裂縫，一般表現為多條裂縫以不規定角度相互交叉，在行車荷載及自然條件作用下逐漸發展并相互連接貫通，一般塊度較大。

二、造成公路瀝青面層裂縫的成因分析

（一）瀝青及瀝青混合料的性質

瀝青和瀝青結合料的性質是影響瀝青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。

（二）基層材料的性質

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。

（三）氣候條件

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。

（四）行車荷載的作用產生結構性破壞裂縫

在車輪荷載的作用下，當路面結構層底部產生的拉應力大于其材料的抗拉強度時，產生的開裂稱之荷載型裂縫。由于車輪荷載的壓力促使半剛性基層底部產生拉應力，這種力量超出基層的抗拉強度時，就導致了基層底部出現開裂。在長期的荷載作用力下，裂縫逐漸擴展到瀝青面層，裂縫表現為稠密的網狀裂縫。

（五）瀝青面層溫度變化產生溫度裂縫

公路瀝青路面上的溫度裂縫主要是橫向裂縫，它從路基邊緣到路中心產生裂縫。這種溫度裂縫包括低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫，稱之非荷載裂縫。因公路瀝青面層面的抗拉強度不同，溫度下降導致瀝青面層收縮，瀝青面層面相對薄弱的斷面出現溫度收縮裂縫;溫度疲勞引起裂縫，這種疲勞裂縫引起反射裂縫，尤其出現在基層上較薄的公路的瀝青面。產生的對應裂縫由于干縮和干縮應力使基層表面產生很大的拉應力，很容易產生干縮裂縫。

（六）路基破壞導致裂縫

公路的路基由于壓實不均勻、路基穩定性差，并且在重載車的作用力下，使地基產生不均勻沉降，導致了路基發生滑動，將路面拉裂，出現縱向裂縫。公路路面也會出現龜裂現象。這種龜裂是由于水泥穩定砂礫基層的破壞，嚴重時出現公路路面的形變和擠漿現象。

（七）施工質量造成路面裂縫

公路施工的瀝青混合料質量達不到要求，而導致路面裂縫。在路面上的瀝青的感溫性是重要的指標。如果瀝青里含蠟量較高，則其延度小，粘結性和耐久性也差，就使得瀝青容易老化，更容易使公路產生裂縫。其次，瀝青混合料中的碎石質量不合格，如碎石含風化巖和硅質巖較多，這樣的瀝青混合料的壓碎值就很低，石料的裹油力下降，使瀝青與碎石之間的粘結力下降，使瀝青路面裂縫更容易產生。

另外，公路路面的水泥穩定砂礫基層出現的問題。如砂礫的級配不合理，摻加的破碎礫石含量未及時加以調整，都會出現混合料級配低。而混合料的含水量受到原材料含水量的變化和天氣的影響產生了變化，在施工過程中加入的水量如不能夠合理的控制和調整，就會使合料含水量出現較大偏差，而使路面出現軟彈和翻漿現象。

三、公路瀝青路面裂縫的預防治理措施

（一）合理選材

1、選擇抗裂性好的材料做基層。為減少收縮裂縫，應增加粗骨料含量，降低施工含水量，提高基層壓實度，盡量避免采用干縮性較大的材料如水泥、石灰等做結合料，而應選用級配碎（礫）石及工業礦渣等做基層材料。

2、采用優質改性瀝青。改性瀝青在低溫粘度、耐老化等指標上均優于普通瀝青，目前普遍采用的改性瀝青有橡膠類、熱塑性橡膠彈性體和熱塑樹脂類。

3、選擇合適的礦料。無論什么骨料，為使瀝青與礦料之間很好的粘結應使用抗剝離劑，以延緩由于荷載和溫度的反復作用發生瀝青剝離而產生水毀現象，同時限制堿性骨料的使用。

（二）合理設計

1、面層厚度

嚴格按照瀝青路面設計規范執行，尤其要使路面結構層厚度與瀝青混合料類型相一致，即瀝青面層厚度要滿足集料最大公稱尺寸3倍的經驗法則。

2、基層厚度

在面層厚度一定的條件下，路面結構厚度越大，承載力越高。增加結構層厚度是提高路面承載力的主要措施。

3、做好排水設計

降低地下水位是提高路基乃至路面強度的重要措施。當開挖路基后發現有地下水滲出時，不論流水量大小都要進行處理。對分散水源要設置縱向、橫向網狀盲溝，對上邊坡滲水要設置腹式盲溝。

4、做好瀝青混合料配合比設計

瀝青的用量直接影響混合料的骨架嵌擠作用。瀝青在符合密度、空隙率、飽和度、穩定度、流值等各項指標的前提下，可適當降低用量，油石比采用低限。

（三）基層預開裂技術

基層預開裂技術包括基層預鋸縫和基層預破碎。

1、基層預開裂

基層預開裂是指在半剛性基層上按一定間距一定深度設置預鋸縫，縫內灌注瀝青等粘結材料，其上加鋪土工織物或格柵，再在其上鋪筑瀝青面層。起作用機理是通過鋸縫改善基層約束條件，從一定程度上釋放溫度應力來達到防裂的目的，土工布即起到防滲作用，又緩解應力集中，從而延緩或消除反射裂縫的產生。

2、基層預破碎

基層預破碎是指將舊水泥混凝土路面破碎成50mm～150mm的小塊，然后在這些相互嵌擠的水泥碎塊構筑成的柔性基層材料上攤鋪熱拌瀝青混合料（HMA）罩面。這是一種針對舊水泥混凝土路面改造時預防反射裂縫的技術。

（四）保證路基強度

路基是路面的持力層，除了要承受自然因素的作用外，主要是承受路面所傳遞下來的荷載，因此，路基要具有足夠的強度、剛度與穩定性，否則會產生不均勻沉降，致使路面發生開裂。

（五）正確施工，保證施工質量

施工質量的好壞直接影響路面的各種性能，因此嚴格保證道路各結構層的施工質量，能有效防治路面裂縫。基層和底基層的養生要滿足要求，切勿為趕工期而提早鋪筑面層，以防基層損壞或收縮而導致瀝青面層產生反射裂縫。面層施工時保證在制備瀝青混合料過程中不使瀝青過分老化（控制瀝青的加熱溫度和加熱時間），加強運料車的保溫工作，保證適宜的攤鋪、碾壓溫度，及時攤鋪，保證供料和攤鋪的連續性，減少由于混合料表面溫度降低影響溫度均勻性而產生的離析和裂縫，加強碾壓使瀝青混合料達到較高的密實度（98% 以上），做好施工接縫的聯結處理。

（六）裂縫病害養護維修措施

裂縫修補主要是進行裂縫清理并放置填縫料，這樣的處理方法對延長路面的壽命非常有效。具體包括以下修補方法：

1、清縫并灌縫：各種類型的裂縫均可以采用該方法，主要是使用熱空氣噴槍或壓縮空氣將裂縫中的碎屑吹出，然后灌入熱瀝青或者乳化瀝青進行封填。

2、擴縫并灌縫：在橫向及縱向裂縫處理中采用。主要是使用路面鋸或開槽機在原有裂縫上設置填縫槽，然后放置填縫料或者灌縫進行封填。

3、壓縫帶封縫：橫向裂縫處理中采用。主要是用液化氣噴槍燒烤縫面，并用余溫燒烤壓縫帶使其軟化，然后粘貼于縫隙進行封縫。

裂縫作為瀝青路面常見病害之一，產生十分廣泛。對于瀝青路面的裂縫，只要能夠認真分析產生原因，掌握預防和治理瀝青路面裂縫的有效措施，保證公路正常的使用性能和壽命。

參考文獻：

[1]張洪剛.水--溫凍融條件下瀝青路面病害特征及發展機理[d].長沙理工大學，2010

[2]公路瀝青路面養護技術規范 JTJ073.2-2001

[3]毛成.瀝青路面裂紋形成機理及擴展行為研究，2004年，西南交通大學博士學位論文

[4]程玉潔.影響瀝青路面平整度的因素[J].山西建筑，2004（1）：116-118