瀝青混凝土路面的裂縫形成原因分析及防治

杜任偉

中鐵二十一局集團(tuán)第三工程有限公司

1 引言

現(xiàn)在路面所采用的一般是水泥混凝土路面以及瀝青混凝土路面兩種，因為瀝青混凝土路面的噪音較小，可以給行車者帶來舒適感，因此，其相比于水泥混凝土路面而言在施工中使用得更為廣泛，像一些高級的路面所采用的都是瀝青混凝土。瀝青混凝土路面雖有著很多的優(yōu)點，但隨著使用年限的增加，路面狀況會逐步變差，甚至?xí)霈F(xiàn)裂縫，裂縫在前期或者不會對瀝青混凝土路面的功能造成影響，但是只要發(fā)生裂縫就說明其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)遭到了破壞，如果不找到原因盡快的防治，那么隨著時間的推移必然會減少瀝青混凝土路面的使用壽命及各項功能等。當(dāng)有水滲透入瀝青混凝土路面后，就會加劇瀝青路面的破壞，嚴(yán)重影響到行車安全，因此，一旦發(fā)現(xiàn)瀝青混凝土路面發(fā)生裂縫一定要及時的采取措施，以保證路面的正常運行。

2 瀝青混凝土路面的裂縫形成原因

在建設(shè)施工瀝青混凝土路面時，如果出現(xiàn)裂縫則影響路面的強度，一旦遭遇較重負(fù)荷的車輛時，則會導(dǎo)致路面出現(xiàn)沉陷、沖刷等不良現(xiàn)象，這些現(xiàn)象會影響路面的結(jié)構(gòu)，同時，還會導(dǎo)致路面的承載力逐步降低，因此，必須要對這些病害及時的處理和防治，下面就瀝青混凝土路面裂縫的類型以及成因進(jìn)行分析。

2.1 橫向裂縫—溫度變化過大

瀝青混凝土路面出現(xiàn)橫向裂縫主要是由于溫差變化大而出現(xiàn)的溫度應(yīng)力疲勞所形成的。如瀝青老化后相關(guān)性能逐步降低，導(dǎo)致材料的應(yīng)力范圍發(fā)生了變化，溫度的反復(fù)性升降，進(jìn)一步造成了瀝青混合料的拉伸力性能逐步降低，外加瀝青路面長時間在太陽光的照射之下，其內(nèi)部的拉伸強度降低，這些因素都加快了瀝青老化的進(jìn)度，從而導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)裂縫。如若不進(jìn)行治理，隨著時間的推移，瀝青老化、長時間的壓迫、溫度的變化這些都會使得瀝青路面的壽命逐步降低[1]。

2.2 縱向裂縫—不均勻沉降

縱向裂縫一般在舊路基拓寬方面是較為常見的，之所以會出現(xiàn)這一種裂縫一般都是由于施工不規(guī)范所造成的，比如新舊路基在施工時壓實度不夠、厚度不規(guī)范等，最終導(dǎo)致新舊路面相互連接之處出現(xiàn)了不均勻性沉降現(xiàn)象，從而造成了縱向裂縫，影響了瀝青混凝土路面的效能。

2.3 路面龜裂—遭受過重負(fù)荷

路面龜裂實則屬于網(wǎng)狀裂縫，其是指在瀝青混凝土路面上所出現(xiàn)的像多邊形的小塊狀的裂縫，總體看起來就像一個網(wǎng)狀，又形似鱷魚皮，像這種形狀的裂縫就稱之為路面龜裂，其屬于疲勞類裂縫。一般是由于行車多次且反復(fù)擠壓所造成的一種結(jié)果。一開始其所出現(xiàn)的是平行縱裂縫，隨著時間推移又出現(xiàn)了一些斜向或者橫向的裂縫，最終變成了網(wǎng)狀裂縫。出現(xiàn)這種裂縫的原因主要是遭受的過重的負(fù)荷。其成因包括以下兩個方面：第一個因素是由于道路在施工時未能滿足設(shè)計及規(guī)范要求，施工過程中可能路基的壓實度不滿足要求，或瀝青混凝土攪拌不均勻，導(dǎo)致瀝青與砂石料不能很好的結(jié)合或在碾壓過程中不按規(guī)范執(zhí)行。第二個因素則是由于路面出現(xiàn)橫向或者縱向裂縫之后，并未對這些裂縫進(jìn)行及時的處理填補，從而導(dǎo)致水分滲透至下層的路基，當(dāng)水分越多時，路基的結(jié)構(gòu)就會遭到破壞，從而軟化。當(dāng)路面的行駛車輛一次次的壓迫時，地面的路基則會出現(xiàn)唧漿，當(dāng)路基承載力不能滿足行車荷載要求后，路面就會形成龜裂[2]。

2.4 反射型裂縫—半剛性基層脹縮開裂

反射型裂縫一般認(rèn)為其出現(xiàn)的原因是由于瀝青層下面的半剛性基層出現(xiàn)了開裂，而且裂縫部分出現(xiàn)了水平或者是垂直的位移。而當(dāng)路面的行車超載超過其承載范圍，就會造成基層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化，最終導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)位移，這種稱之為垂直位移。像水平位移則是由于路面的溫度或者水分出現(xiàn)巨大的變化，才會導(dǎo)致內(nèi)部出現(xiàn)收縮或膨脹。如果直接在出現(xiàn)了脹縮裂縫的半剛性基層上鋪設(shè)瀝青面層，那么，根據(jù)溫度的變化半剛性基層會出現(xiàn)不同程度的裂縫，這樣就會形成反射性裂縫。如果拉應(yīng)力和溫度應(yīng)力快速的結(jié)合在一起，就會加速反射裂縫的形成。

3 瀝青混凝土路面裂縫防治及處理措施

3.1 合理選擇施工的時間

瀝青混凝土路面施工時間的選擇會直接影響到裂縫處理的成敗。因此想要進(jìn)一步的防治瀝青混凝土路面的裂縫。首先要選擇好合理施工的時間，筆者認(rèn)為三四月份較為適合，基本在這個期間路面所形成的裂縫寬度會比較大，而且外露，此時易進(jìn)行裂縫的處理工作，也更容易得到治理。

3.2 施工材料的選擇和控制

瀝青混凝土路面之所以會出現(xiàn)裂縫和材料是密不可分的。在施工道路路面時，一定要選擇合理的面層材料，對其進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計。根據(jù)路面實際情況來確定瀝青混凝土的厚度，把握好面層材料以及基層的質(zhì)量關(guān)，從源頭上消除瀝青混凝土路面出現(xiàn)裂縫。比如像基層在材料的選擇上，一定要選擇溫縮、干縮系數(shù)較小、拉伸能力較強的一些材料。其次在瀝青的選擇上也是非常重要的，最好是選擇松弛性能較好的瀝青，同時也可以通過一些外加劑，如加入石棉來進(jìn)一步優(yōu)化瀝青的性能，從而避免混凝土路基出現(xiàn)裂縫情況。當(dāng)然在選擇瀝青鋪設(shè)路面時，要根據(jù)實際情況選擇較為優(yōu)質(zhì)的瀝青，但是優(yōu)質(zhì)瀝青中也要保證其具有含量低、延度高、稠度低等情況，防止由于溫度較高或者較低瀝青路面出現(xiàn)的裂縫。另外，要控制好油石比以及混合料級配，混合料集料的選擇要保證其耐磨性強、石質(zhì)堅硬、粘附性能高[3]。

3.3 加強施工過程的監(jiān)管

瀝青混凝土路面的施工效果會受到時間、設(shè)計、材料、施工技術(shù)的影響。因此加強施工過程中的監(jiān)管是必不可少的。在施工內(nèi)部要建立健全監(jiān)理管理的機(jī)制，提高施工人員的素質(zhì)，保證施工人員可以嚴(yán)格的按照規(guī)范進(jìn)行施工。具體表現(xiàn)在監(jiān)控好路基碾壓時的最佳含水量、壓實度等，半剛性基層的壓實度及養(yǎng)護(hù)工作，鋪設(shè)瀝青面層時注意外界的溫度、瀝青混凝土的攤鋪溫度、壓實度、以及分層施工時封層、粘層的控制上撒布均勻及滿足規(guī)范要求等，鋪設(shè)完成后的通車時間控制上。

3.4 出現(xiàn)裂縫后的治理措施

如果出現(xiàn)裂縫，就要及時的進(jìn)行治理，但是一般裂縫如果小于2mm，則不需要處理一般，根據(jù)氣溫的變化，其會自動愈合。如果裂縫的寬度在2mm～5mm之間，則可以用開槽機(jī)將縫寬擴(kuò)展至2cm，深度擴(kuò)至2cm 左右再進(jìn)一步改性瀝青灌縫等處理，如果縫寬大于5mm，則使用改性瀝青灌溉縫隙或開槽修補，但在進(jìn)行處理施工前，一定要保證裂縫中沒有垃圾，并是干燥的。如用改性瀝青灌縫，在結(jié)束之后，要撒一些石料在其表面上，以減少或避免一些由于不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)所造成的積水問題。如果結(jié)構(gòu)層積水，一定要做好排水的設(shè)施。只有當(dāng)路面所滲透的水全部排出之后，才能進(jìn)行新的混合料的鋪設(shè)。路面如果出現(xiàn)網(wǎng)狀性的裂縫，是由于瀝青面層厚度問題所造成的，那么就可以根據(jù)實際的情況在瀝青混凝土面層上鋪設(shè)一些新的瀝青混合料加厚厚度即可。如果是由于溫度變化所引起的基層開裂，那么就需要重新對內(nèi)部的半剛性基層進(jìn)行修復(fù)?？梢圆捎妹軐嵭偷幕旌狭蟻砜刂坪闷鋬?nèi)部的壓實度和含水量，防止地表水向下滲透，破壞到基層引起裂縫。如果是所在地區(qū)溫差變化較大，那么在材料的選擇上可以使用一些溫度敏感系數(shù)較小的材料，防止瀝青路面在使用過程中時由于溫差變化較大導(dǎo)致開裂。

4 結(jié)語

瀝青混凝土路面在高等級路面中使用得越來越多，一旦出現(xiàn)裂縫則會影響人們的正常使用，給人們的生命和財產(chǎn)造成威脅。因此在施工瀝青混凝土路面時，就應(yīng)該做好相應(yīng)的防治措施，盡量避免由于施工技術(shù)不當(dāng)、施工材料選擇不當(dāng)、施工人員等問題造成路面的潛在隱患問題，最終造成裂縫。當(dāng)然也要定期對路面進(jìn)行檢查和養(yǎng)護(hù)，一旦發(fā)現(xiàn)路面出現(xiàn)裂縫，要根據(jù)找到問題所在，采用正確的方式去解決，以保障瀝青混凝土路面的正常運作。