瀝青路面裂縫病害的危害及防治措施探討

胡錦軒 劉曠怡 李順凱 吳克雄

（1.中交武漢港灣工程設(shè)計(jì)研究院有限公司， 湖北 武漢 430000； 2.海工結(jié)構(gòu)新材料及維護(hù)加固技術(shù)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 湖北 武漢 430000； 3.長(zhǎng)大橋梁建設(shè)施工技術(shù)交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 武漢 430040）

在高速公路上，危害到人們行車安全的瀝青路面的病害種類非常多，我們比較常見(jiàn)的病害有裂縫、沉陷、松散、坑槽等等，今天比較主要想和大家分享的裂縫這種特別常見(jiàn)的路面?zhèn)Α?/p>

1 瀝青路面病害分類

一般來(lái)說(shuō)，我們把路面破損主要分為兩類，一類是功能衰減，另一類是結(jié)構(gòu)性破損。所謂的功能衰減主要是指服務(wù)能力下降，比如說(shuō)路面不再平整，抗滑能力也變?nèi)酢Ｍǔ?lái)說(shuō)我們也會(huì)把功能衰減的損壞稱為功能性損壞。而結(jié)構(gòu)性破損主要是指路面結(jié)構(gòu)承載能力降低，一般來(lái)說(shuō)是指路面上會(huì)出現(xiàn)各種結(jié)構(gòu)裂縫。

路面的功能性損壞，它只作用于路面的表面，雖然會(huì)影響到道路的服務(wù)性能，會(huì)給人們的行車帶來(lái)一些麻煩和困擾，但是，對(duì)于整個(gè)道路的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度，不會(huì)帶來(lái)任何的影響，而且道路的功能性損壞的原因，我們可以簡(jiǎn)單的從路面表面分析出來(lái)。而路面的功能性損壞會(huì)影響到車輛的行駛質(zhì)量和它的安全情況，我們對(duì)于車輛的功能性損壞，通常會(huì)以紋理深度、抗滑阻力等來(lái)作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。路面的功能性損壞會(huì)作用于路面的表面，比如說(shuō)，路面突然沉陷，出現(xiàn)各種車轍，波浪等等。

路面的結(jié)構(gòu)性破損也會(huì)作用于路面的表面，通常情況下會(huì)以裂縫的形式展現(xiàn)出來(lái)，比如說(shuō)龜裂、塊裂、縱裂和橫裂。一般來(lái)說(shuō)路面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性破壞是由汽車核載和溫度應(yīng)的共同作用導(dǎo)致的，通常可以分為疲勞損壞，一次性損壞等等。而我們本文想重點(diǎn)講解的裂縫，可能是由于路基下沉、道路路面材料不夠優(yōu)質(zhì)，施工不夠嚴(yán)格，滲水引起口等導(dǎo)致的。

2 瀝青路面裂縫病害產(chǎn)生原因

在瀝青路面的各種病害中，裂縫是最為常見(jiàn)的一種病害，裂縫的分類主要分為縱裂、橫裂、塊裂、龜裂、網(wǎng)裂等等。

(1)縱裂縫。

我們通常所說(shuō)的中裂縫主要是產(chǎn)生在需要拓寬的面上，一般是由新舊路面的交界導(dǎo)致的，也有可能出現(xiàn)在路基半填半挖的地方，由路面的不均勻沉陷導(dǎo)致。后面的中裂縫也有可能是由施工接縫不夠細(xì)致，這種裂縫主要出現(xiàn)在瀝青路面施工的縱向接縫處。我們?cè)谛熊囘^(guò)程中，由于荷載作用應(yīng)力分布不均，會(huì)出現(xiàn)車轍，而車轍的邊緣也會(huì)容易形成縱裂縫。

(2)橫裂縫。

我們通常認(rèn)為路面的橫裂縫主要是由溫度、濕度的變化、路面層產(chǎn)生收縮和路面應(yīng)力不均分布所導(dǎo)致的；此外，半剛性基層的收縮裂縫及其面層的反射裂縫，基本上也屬于橫向裂縫。

(3)塊狀裂紋。

瀝青路面的塊狀裂縫，主要呈塊狀或者是方形，它一般是因?yàn)槁坊蛘呤堑讓愉伮凡牧纤輰?dǎo)致的，也有可能是因?yàn)檐囕v超載造成的。

(4)網(wǎng)裂 瀝青路面的網(wǎng)裂是指瀝青路面的道路結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了嚴(yán)重的破損，這時(shí)候，道路已經(jīng)不能夠通過(guò)灌縫的方式來(lái)進(jìn)行修復(fù)，只能夠通過(guò)中修來(lái)恢復(fù)道路的通車能力。

3 瀝青路面裂縫的危害

裂縫自身其實(shí)并不可怕，裂縫處滲水帶來(lái)的次生損壞不容忽視。瀝青路面如果出現(xiàn)了裂縫，將外界的水就可以從裂縫的地方滲入，然后累積在基層頂面。我們都知道半剛性基層是一種致密材料，慎入的積水是不可能從基層下滲或者是及時(shí)排除的，這樣在交通荷載作用下將產(chǎn)生強(qiáng)大的動(dòng)水壓力，使基層頂面產(chǎn)生較大沖刷效應(yīng)，導(dǎo)致基層與瀝青面層失去連續(xù)的狀態(tài)，與此同時(shí)，瀝青面層底面拉應(yīng)力、頂面剪應(yīng)力會(huì)快速增加，加劇路面的損壞速度，有可能在很短的時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)大網(wǎng)裂、坑槽、唧漿、松散等現(xiàn)象，嚴(yán)重的可直接導(dǎo)致路面產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞，不僅縮短了路面使用壽命，而且影響路容路貌和交通服務(wù)質(zhì)量。

4 高速公路瀝青路面裂縫的預(yù)防

4.1 改進(jìn)施工方法。

想要減少瀝青路面出現(xiàn)裂縫的幾率，我們首先需要做的就是對(duì)施工的方法進(jìn)行改進(jìn)，也要加強(qiáng)施工過(guò)程中的監(jiān)管。比如在新舊路面的接縫處需要采取更好的方式進(jìn)行處理和銜接；在路基需要拓寬的地段也要嚴(yán)格的控制填土厚度，保證填土材料是滿足要求的。

4.2 嚴(yán)把施工質(zhì)量。

在瀝青路面的施工過(guò)程中，我們一定要嚴(yán)格管理，施工的質(zhì)量很多，路面剛剛修理不久又很快出現(xiàn)損壞，這其實(shí)就是因?yàn)槭┕べ|(zhì)量不過(guò)關(guān)的原因。想要保證施工質(zhì)量，首先我們需要嚴(yán)格控制半剛性基層碾壓時(shí)的含水量，保證含水量是被控制在施工規(guī)范的范圍內(nèi)的。在半剛性基層碾壓完成之后，也需要及時(shí)對(duì)瀝青路面進(jìn)行下一步的保養(yǎng)，可以用乳化瀝青做一個(gè)封城，最后及時(shí)的去鋪筑瀝青面。

4.3 瀝青材料的選擇。

想要減少瀝青路面裂縫的出現(xiàn)，一定要嚴(yán)格把關(guān)瀝青材料的選擇。我們?cè)谶x擇瀝青材料的時(shí)候，可以盡可能的選擇一些優(yōu)質(zhì)的瀝青和針人度大的瀝青，這樣能夠減少溫度裂縫的出現(xiàn)。

4.4 改良設(shè)計(jì)。

想要減少瀝青路面裂縫的出現(xiàn)，還要注意對(duì)瀝青路面進(jìn)行改良設(shè)計(jì)。比如說(shuō)像一些半剛性的路面，我們就可以盡量選擇一些縮系數(shù)小、抗沖刷性能好、抗拉強(qiáng)度高的半剛性強(qiáng)度材料做基層，之后選擇松弛性能好的優(yōu)質(zhì)瀝青做瀝青面層。但是能夠滿足瀝青路面的修建要求，也能夠保證瀝青路面優(yōu)秀的服務(wù)性能。

4.5 技術(shù)改進(jìn)。

想要減少瀝青路面裂縫的出現(xiàn)，還可以通過(guò)技術(shù)的改進(jìn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。比如說(shuō)瀝青路面面層用75%粘稠瀝青+25%磨細(xì)硫化橡膠粉的混合料鋪設(shè)10 mm 厚的薄層，這樣可以增強(qiáng)和提升瀝青路面的抗拉強(qiáng)度，也能夠減少溫度對(duì)瀝青路面開裂的影響。再比如說(shuō)用75%粘稠瀝青+25%磨細(xì)硫化橡膠粉的混合材料鋪在路面面層和基層之間，這樣能夠減少路面的反射開裂。

5 瀝青路面灌縫處治

秋季要加強(qiáng)路面裂縫的處治，秋季，路面環(huán)境由高溫逐步降溫進(jìn)入低溫狀態(tài)，由于材料收縮受限制，當(dāng)其超過(guò)材料的抗拉強(qiáng)度時(shí)而產(chǎn)生開裂的現(xiàn)象。再者，由于我國(guó)目前灌縫材料、工藝及施工質(zhì)量控制總體不容樂(lè)觀，相當(dāng)一部分裂縫在入冬前，出現(xiàn)二次或多次開裂現(xiàn)象。

5.1 灌縫的目的

出現(xiàn)裂縫之后，我們一般會(huì)通過(guò)灌縫的方式來(lái)再次延長(zhǎng)瀝青路面的壽命。在上文中我們已經(jīng)詳細(xì)分析了瀝青路面出現(xiàn)各種裂縫的原因，主要是因?yàn)闇囟鹊牟町?，?dǎo)致路面熱脹或者是冷縮；有一種情況是水通過(guò)裂縫滲入到基層當(dāng)中，導(dǎo)致路基產(chǎn)生各種病害，影響道路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在這種情況下，我們就需要采取灌縫的方式來(lái)對(duì)瀝青路面進(jìn)行修復(fù)和養(yǎng)護(hù)，灌縫主要目的在于防止水進(jìn)一步的去侵蝕道路。我們都知道瀝青路面的使用壽命是非常有限的，而灌縫有一個(gè)非常大的優(yōu)點(diǎn)，就是它能夠延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命，而且這種攻守段的費(fèi)用特別低，基本上只占了挖補(bǔ)路面費(fèi)用的1/6。

5.2 灌縫的施工要求。

當(dāng)然灌縫這項(xiàng)操作也是有一定的施工要求的，首先要強(qiáng)調(diào)它的施工溫度。我們都知道施工溫度是造成密封膠脫落的主要原因之一，通常情況下，路面潮濕或者是溫度低于4 攝氏度，密封膠就很容易脫落，還有一點(diǎn)是如果路面的溫度太低，密封膠在灌封之后會(huì)現(xiàn)明顯的收縮，導(dǎo)致河槽壁之間的溫度應(yīng)力增大，這樣密封膠和路面的粘結(jié)力就會(huì)變小。

灌縫對(duì)于裂縫的濕度，也是有一定要求的。在進(jìn)行裂縫這項(xiàng)操作的過(guò)程中，一定要保證瀝青路面的干燥。同時(shí)在進(jìn)行灌縫前，還要用空壓機(jī)，把裂縫中的灰塵、雜物都清除干凈，保持裂縫的清潔，這樣更有利于灌縫技術(shù)的實(shí)施。