瀝青路面裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施

苗 青，劉曉佳

(1.黑龍江伊哈公路工程有限公司;2.黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司)

瀝青路面在使用期開裂是世界各國普遍存在的問題，且不論其基層是柔性的還是半剛性的。路面裂縫的危害在于從裂縫中不斷進(jìn)入的水分，使基層甚至路基軟化，導(dǎo)致路面承載力下降，產(chǎn)生唧漿、臺(tái)階、網(wǎng)裂等病害，從而加速路面破壞。

1 產(chǎn)生裂縫的原因

引起公路瀝青路面開裂的原因很多，大體可分為三大類。

(1)由于行車荷載的作用而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性破壞裂縫。在車輪荷載的作用下，當(dāng)路面結(jié)構(gòu)層底部產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于其材料的抗拉強(qiáng)度時(shí)，產(chǎn)生的開裂稱之荷載型裂縫。

(2)由于瀝青面層溫度變化而產(chǎn)生的溫度裂縫，包括低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫，稱之非荷載裂縫。

(3)經(jīng)常出現(xiàn)在橋涵兩端的橫向裂縫，或在路段上出現(xiàn)較長(zhǎng)的縱縫，主要是由填土固結(jié)沉陷或地基沉陷引起，稱為沉降裂縫。

盡管公路瀝青路面開裂的原因和裂縫的形式是多種多樣的，但其中的行車荷載作用、瀝青面層溫度變化是產(chǎn)生裂縫的主要原因。

1.1 橫向裂縫

(1)瀝青面層的自身溫縮開裂;

(2)半剛性基層特別是水泥穩(wěn)定碎石的開裂反射到瀝青面層;

(3)某些基層開挖溝槽埋設(shè)管線以及冰凍地區(qū)路基凍裂導(dǎo)致路面的橫裂;

(4)面層施工時(shí)，施工縫未處理好，接縫不緊密，結(jié)合不良。

(5)橋梁、涵洞或通道兩側(cè)的填土產(chǎn)生固結(jié)或地基沉降等。

1.2 縱向裂縫

(1)填方材料和填方的不均勻性，以及填方密實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過一段時(shí)間的自然沉降，特別是經(jīng)過雨水浸泡后，路基強(qiáng)度有所下降，沿邊坡部分路基承載力也下降，就會(huì)出現(xiàn)縱向裂縫。

(2)施工時(shí)，前后攤鋪幅相接處的冷接縫未按有關(guān)規(guī)范要求認(rèn)真處理，結(jié)合不緊密而脫開;

(3)縱向溝槽回填土壓實(shí)質(zhì)量差而發(fā)生沉陷;

(4)拓寬路段的新老路面交界處土層處理不徹底，沉降不均勻引起縱向開裂;

(5)邊坡值小于設(shè)計(jì)值，邊坡壓實(shí)不夠和邊溝過深使實(shí)際填土高度加大而滑坡等引起的縱向開裂。

1.3 網(wǎng)狀裂縫

(1)路基局部壓實(shí)度不足或基層材料局部松散不成板體，使路面的承載能力下降形成的裂縫;

(2)瀝青與瀝青混合料質(zhì)量差，瀝青延度低，抗裂性差。瀝青混合料拌和時(shí)間過長(zhǎng)，拌和溫度過高或在儲(chǔ)料倉倉儲(chǔ)時(shí)間過長(zhǎng)，使瀝青變硬，對(duì)拉應(yīng)變敏感而產(chǎn)生的裂縫;

(3)瀝青層厚度不足，層間粘結(jié)差，水分滲入，形成的裂縫;

(4)行車荷載重復(fù)作用下引起的疲勞裂縫;

(5)如污染、腐蝕等外界原因造成的局部網(wǎng)裂。

1.4 反射裂縫

(1)在已開裂的舊瀝青、舊水泥混凝土路面層上加罩瀝青面層，由于溫度的變化(降低)，老路面的裂縫繼續(xù)擴(kuò)展，給也處于溫度收縮的新瀝青面層一個(gè)附加應(yīng)力，使新鋪層在舊裂縫處斷開。

(2)半剛性基層溫縮和干縮開裂引起的反射裂縫等。

2 主要影響因素

2.1 瀝青及瀝青混合料的性質(zhì)

瀝青和瀝青結(jié)合料的性質(zhì)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(guān)鍵。在瀝青性能指標(biāo)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。

2.2 基層材料的性質(zhì)

基層材料的收縮性愈小，面層裂縫愈少?；鶎由嫌型笇佑涂梢约訌?qiáng)與面層的粘結(jié)，對(duì)抗開裂是有好處的，基層材料種類對(duì)瀝青面層的裂縫率有明顯影響。

2.3 氣候條件

極端最低溫度、降溫速率、低溫持續(xù)時(shí)間、升降溫循環(huán)數(shù)次數(shù)是氣候條件影響瀝青路面溫縮裂縫的四大要素。

2.4 交通量和車輛類型

半剛性基層中的最大拉應(yīng)力通常是由最重的車輪荷載產(chǎn)生的，并且對(duì)于半剛性路面，不同軸載對(duì)路面的破壞作用遠(yuǎn)不是4次方的關(guān)系，而11～13次方的關(guān)系，即使是通過次數(shù)較少的重荷載也對(duì)路面破壞起著決定性的作用。

2.5 施工因素

主要指半剛性基層材料的碾壓含水量，半剛性基層完成后的暴曬時(shí)間等因素。

3 減輕瀝青路面裂縫的措施

根據(jù)規(guī)范，通過路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和厚度計(jì)算可以滿足瀝青路面強(qiáng)度和承載能力要求，基本解決荷載型裂縫產(chǎn)生的問題。對(duì)于避免或減輕非荷載型裂縫的產(chǎn)生，應(yīng)從設(shè)計(jì)與施工兩個(gè)方面來進(jìn)行考慮。

4 結(jié)束語

在瀝青混凝土路面施工中，只有采取積極有效的措施，杜絕以上各種不利因素發(fā)生，嚴(yán)格規(guī)范施工，才能有效控制公路瀝青路面的開裂縫問題，提高公路瀝青路面的質(zhì)量。公路的作用及特點(diǎn)決定了公路養(yǎng)護(hù)管理的重要性與特殊性。搞好高速公路的養(yǎng)護(hù)管理擺在公路管理部門面前一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。