公路瀝青混凝土路面裂縫原因及防治措施

王琳琳 駐馬店市公路事業發展中心

一、公路瀝青混凝土路面裂縫類型

（一）橫向裂縫

橫貫垂直于公路路面中心線的瀝青混凝土路面的裂縫，稱為橫向裂縫。其裂縫寬度不一致，裂縫長的貫穿整個瀝青路面，有的只是部分開裂。在裂縫剛出現時，橫向裂縫于公路的兩側出現，然后逐漸延伸到公路的中間，裂縫邊緣剝落。嚴重時，隨著裂縫邊緣的剝落快速增加，支縫也迅速變多。橫向裂縫中包括兩種：低溫橫向裂縫和溫度疲勞裂縫。由于瀝青混凝土熱脹冷縮的特性，隨著溫度的變化會產生不同的現象，其溫度收縮系數在25x10-6到40x10-6之間，溫度較高時應力吸收功能良好。在寒冷的冬季，收縮變化已大大超過瀝青路面拉應力極限，使瀝青路面薄弱處產生低溫橫向裂縫；而在溫度升降現象明顯的北方，溫度應力在瀝青路面的表現更為顯著，在反復的溫度應力作用下，疲勞裂縫便會相繼出現。

（二）縱向裂縫

從縱向裂縫的分布來看，其走向與公路路面中心線保持平行，長短與寬度存在差異，并伴有少量的支縫。與橫向裂縫一樣，裂縫早期沒有或只有很少的支縫，裂縫發展嚴重后，裂縫邊緣剝落而且伴隨著大量的支縫。大多數縱向裂縫以數米長和筆直的形式出現在路基附近。一般在新老結合部位最容易產生縱向裂縫。

（三）網狀裂縫

其特點是裂縫縱橫交錯，產生形似蜘蛛網的裂縫，裂縫寬度大于1cm，裂縫間距一般在40cm以下，面積大于1m2。初始形態的網狀裂縫通常是沿著輪軌出現多個平行或者單個縱縫，隨著時間的推移，在縱縫之間逐漸出現了斜向和橫向的連接縫，最終形成網狀裂縫。

（四）反射裂縫

碾壓成型的半剛性基層，在溫濕度和交通荷載反復作用下，碾壓成型的半剛性基層由底部向頂部開裂，逐漸反射到瀝青面層，路面裂紋形狀和基層相似。此現象多發生在公路的“白改黑”路段。

二、公路瀝青路面裂縫出現的原因

（一）疲勞開裂

若路面并沒有明顯的永久變形，沿著輪跡帶出現的裂縫都屬于疲勞開裂。瀝青混凝土路面受到路面行駛輪載的作用，會出現彎曲變形。受到荷載作用，面層底部存在的彎拉應變大于材料疲勞限度，加大底面開裂幾率，逐漸向表面擴散。觀察其狀態可以發現，初期裂縫為縱向平行且細微的，后期受到行車負荷作用逐漸發展為網狀或龜背狀裂縫，并且呈連片狀態。

（二）反射裂縫、低溫開裂

若存在濕度變化，或水泥混凝土路面板塊接縫錯臺，都會導致橫向收縮裂縫出現，自面層上有所反映，間隔一定距離可見面層存在橫向反射裂縫，這是水泥穩定類基層的常見情況。橫向裂縫初期并明顯，但下雨時會出現水分積累，并對裂縫產生侵蝕作用，導致裂縫邊緣出現碎裂，長此以往裂縫逐漸加大，最終發展為不規則的網狀裂縫，對路面行車產生一定影響。

（三）裂縫走向平行于行車方向，裂縫長寬不一

若施工中并未依照規范要求對冷接縫進行處理，冷接縫結合不緊密，縱向溝槽回填壓實不到位，極易出現沉陷問題，或新舊路面交界部位存在差異化沉降，都會導致此種裂縫問題出現。

（四）檢查井周圍環狀裂縫

受到溫度應力、彎拉應力等因素的作用，處于檢查井附近的瀝青混凝土路面極易出現破壞，在差異化的使用時間下，破壞形狀在長度、寬度和深度方面各有不同，均為環狀裂縫。

三、公路瀝青混凝土路面裂縫防治措施

（一）預防措施

1.提高瀝青路面的設計質量

在瀝青路面設計時，應結合施工現場環境以及公路類型、等級，選擇合適的瀝青材料的種類、用量以及混合比例。為提高瀝青混凝土路面施工質量，應選用松弛性能好、延展度強、針入度高的優質瀝青材料，如SBS改性瀝青材料。而路面瀝青的鋪設厚度應根據公路等級、交通運輸量、施工時間以及地質水文條件等進行科學合理的設計，最小厚度應該控制在18cm左右，避免鋪設厚度不足而降低路面抗變能力和強度，降低裂縫的發生率。優化設計瀝青混凝土級配、瀝青路面結構等，不僅可以減少瀝青使用量，還可以提高路面性能。

2.嚴格把控材料質量

瀝青是混凝土路面施工中的主要材料，在施工中要嚴格把控瀝青材料質量，確保所選用的瀝青材料各項關鍵指標都符合國家相關質量標準。應選擇與正規的材料供應廠商合作，從源頭上控制材料質量。路面基層材料優先選擇抗拉性能好、抗沖刷能力強的材料，應適當增加礦料，如碎石、工業礦渣等，減少或避免使用水泥、石灰等干縮性強的材料，增強路面基層的強度和抗變形能力。此外，嚴格控制瀝青混合料的比例，在混合料中適當增加粗骨料以及減少水的含量，以提高路面的壓實度，減少收縮裂縫。

3.加強施工質量的監督管理

瀝青混凝土路面施工質量對于路面裂縫的產生有著直接的影響。因此，應從以下4個方面加強瀝青路面施工質量的控制：第一，應安排專人對進場的施工材料進行檢查，對選定的石料、礦粉、瀝青等材料的各項性能指標進行檢測，均符合質量控制體系的要求，方可投入使用。還應清理路基表面雜物，確保表面干凈，避免雜物混入瀝青混合料。第二，在瀝青路面施工中，都是機械化作業，應對瀝青路面施工所用到的機械設備進行合理的配置，同時還應保持施工現場瀝青混合料充足，確保施工的連續性，避免在機械化作業下因供應不足而影響瀝青混凝土路面的施工質量。第三，在攤鋪施工中，對于不符合全幅攤鋪的施工路段，一般采用2臺攤鋪機進行前后緊跟式的方式攤鋪模式，避免出現“先冷卻后攤鋪”的情況，保證了混合料熱接工藝，同時下二層的施工接縫應間距15cm以上。第四，嚴格把控混合料的溫度、碾壓強度、平整度等，特別注意接縫的處理，確保接縫處結合緊密且平整，同時還應做好相關的防護工作，提高施工質量，減少裂縫的產生。

（二）治理措施

1.壓漿法

當路面的高填方路段出現縱向裂縫時，應采取有效措施進行治理，如果治理不及時，將會影響路基的穩定性，威脅車輛運行的安全。因此，當出現縱向裂縫時，應采取壓漿法進行治理。選用普通硅酸鹽水泥，按350gm/m3的量灌入裂縫中，注漿壓力設置為1.5MPa。在壓漿作業前，應先使用環氧砂漿封堵表層裂縫，預埋注漿管的間隔為15m，從一端開始壓漿，依次進行直到相鄰注漿管中溢出漿液為止。

2.普通灌縫

由于灌縫具有操作簡單、使用設備簡單、修補速度快、成本低等優點，在裂縫治理中應用較為廣泛。在瀝青混凝土路面灌縫時，一般采用的是AH-90＃型號的瀝青材料，并在施工現場對瀝青材料進行預熱處理，并將溫度控制在150℃～160℃，通過容器將預熱后的瀝青灌入裂縫中，分2-3次進行，灌縫結束后，待瀝青溫度恢復在正常溫度后即可恢復正常通行。

3.進口灌縫膠修補裂縫

采用進口灌縫膠修補路面裂縫后，能有效提升路面的平整性、彈性性能、抗碾壓能力等。采用該治理技術，灌縫膠一般采用美國進口的路面密封膠，在使用前為提高密封膠的流動性和黏結力，須將固體的密封膠加熱至180℃的液體狀態，使瀝青混合料更好地黏合在一起。冷卻后的密封膠彈性回復率高達99%。在灌縫膠修補裂縫時，應按照封閉交通—路面清理—灌縫預熱—養護撒料的程序進行施工，在施工中密封膠應高于路面2-3mm。

4.路面再生

瀝青路面再生技術，可根據施工溫度分為冷再生和熱再生2種，結合路面基層損壞情況和瀝青路面面層的厚度，確定選用不同的路面再生技術。2種施工工藝在具體施工中大體都是對廢舊瀝青混合料進行粉碎、翻松等，再通過重新拌和、攤鋪、碾壓等工序，重新形成再生層的過程。

5.稀漿封層

在路面裂縫產生的初期，一般采用稀漿封層的方法進行治理，能增加瀝青路面的使用壽命和提高路面的防滑耐磨性能。稀漿封層的混合料一般采用礦料、乳化瀝青、填料、水以及外加劑等配合而成。在稀漿封層施工中，利用機械設備將適當級配的混合料，按照設計配比拌和成稀漿混合料攤鋪到原路面上，進行封層處理，待其固化后，恢復路面的使用性能，防止進一步損壞。

四、結束語

當前市政公路的建設依然存在諸多問題，尤其是裂縫問題危害較大，有必要分析瀝青混凝土路面裂縫實際情況，制訂正確措施以及解決方案，解決裂縫問題以延長公路使用壽命，確保車輛實現安全行駛并減少不必要的經濟損失。