瀝青混凝土路面裂縫成因分析及防治對(duì)策

毛 旦 馬夢(mèng)飛

（鄭州市路通公路建設(shè)有限公司，河南 鄭州 450000）

1 瀝青混凝土路面裂縫形成原因

瀝青路面裂縫的形式按形狀分：橫向裂縫、縱向裂縫、龜狀裂縫和網(wǎng)狀裂縫；按有無荷載可分：荷載裂縫和非荷載裂縫（溫縮裂縫和干縮裂縫）；按路面有無沉陷分為：沉陷性、疲勞性裂縫和非沉陷性早期裂縫。瀝青路面裂縫形成的原因主要包括以下幾點(diǎn)：

1）設(shè)計(jì)原因。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理或厚度不足，路面強(qiáng)度無法滿足行車要求或者對(duì)路面設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量年均增長率估計(jì)偏小，致使路面強(qiáng)度不足，滿足不了交通量的迅速增長和汽車載重明顯增大的需要，以致瀝青路面產(chǎn)生裂縫。地下管道設(shè)計(jì)深度不夠，導(dǎo)致基層壓實(shí)不平引起瀝青路面的橫向裂縫。

2）材料因素。瀝青混合材料過細(xì)，其結(jié)合料過少（即油石比過低），炒制過火。瀝青混合料中集料級(jí)配不佳，石料偏少。瀝青材料配合比不正確。瀝青原材料低溫延性差或?yàn)r青混合料粘結(jié)力低，造成路面早期裂縫。

3）氣候因素。冬季氣溫下降，瀝青面層或半剛性基層低溫收縮易產(chǎn)生收縮縫或干縮裂縫，這種裂縫在路面重復(fù)荷載作用使瀝青路面表面形成橫向反射裂縫。

4）施工因素。路基或基層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足，路基局部下沉路面掰裂。半剛性基層在鋪建時(shí)隨著混合料水分的減少產(chǎn)生干縮應(yīng)力，形成干縮裂縫?；鶎踊旌狭系碾x析或碾壓不密實(shí)及機(jī)械組合不合理，造成基層上部細(xì)粒料上浮，形成強(qiáng)度較弱的薄層，在行車荷載作用下，易產(chǎn)生龜狀裂縫。半剛性基層養(yǎng)生不當(dāng)直接影響干縮裂縫的產(chǎn)生。半剛性基層養(yǎng)生結(jié)束后，如果不及時(shí)灑鋪封層或透層油，隨著暴曬時(shí)間的增長產(chǎn)生干縮裂縫。施工填土未壓實(shí)，路基產(chǎn)生不均勻沉陷，接縫處壓實(shí)未達(dá)到要求，在行車作用下形成縱向裂縫。瀝青混合料攤鋪時(shí)間過長，其表面溫度低，內(nèi)部較熱，用重型壓路機(jī)碾壓易引起路面表層切斷。施工接縫處理不當(dāng)、碾壓方式不正確易產(chǎn)生橫向裂縫。壓力機(jī)加速或減速過猛，尤其是轉(zhuǎn)向時(shí)過猛易產(chǎn)生路面橫紋。瀝青混合料分幅碾壓力或縱向接茬時(shí)，由于接茬處理不當(dāng)造成接茬開裂。

5）超載因素。由于超載車輛引起累計(jì)軸次的增大，從而引起設(shè)計(jì)彎沉值減小。超載造成正常設(shè)計(jì)的路面基層或底基層抗拉強(qiáng)度不足，使其提前在層底產(chǎn)生拉裂。由于超載，加之車輛的振動(dòng)沖擊作用，可將路面壓壞，即一次性破壞作用。超載情況下，車輛在上下坡、剎車時(shí)將加速瀝青路面層的剪切破壞。

2 工程概況

某公路工程全長34.5km，為雙向六車道，地處溫帶季風(fēng)氣候，年均氣溫在14.2℃，年極端最高氣溫、最低氣溫在42.2℃、-19.2℃，年平均降水量超過500mm。該工程建成通車多年，隨著沿線經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，交通量越來越大，通行壓力日益加大。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，路面已出現(xiàn)大量病害問題，如縱向裂縫、橫向裂縫、塊狀裂縫、坑槽、松散、車轍等，其中裂縫最為嚴(yán)重，為此決定進(jìn)行路面維修養(yǎng)護(hù)施工。

3 瀝青混凝土路面裂縫防治對(duì)策

為達(dá)到良好的修補(bǔ)裂縫效果，不僅要合理選擇修補(bǔ)材料，還要規(guī)范施工工藝，保證施工工藝能夠滿足施工要求。針對(duì)半剛性基層瀝青路面的反射裂縫情況，若僅采用常規(guī)工藝，很難直接灌到裂縫底部，為解決此難題，本文提出了一種裂縫全深度處治方案，具體處治措施如下：

1）路面清掃和裂縫清理。結(jié)合工程實(shí)際情況，本文決定采用高壓路面裂縫全深度處治機(jī)進(jìn)行反射裂縫全深度處治，該設(shè)備輸出壓力為7MPa，4km/min為全深度處治料輸出量。施工前，要清理干凈路面，針對(duì)路面隱性裂縫存在的浮塵，可采用高壓氣槍吹干凈，同時(shí)將反射裂縫內(nèi)的雜物清除。

2）打全深度處治料輸送孔。第一，布設(shè)全深度處治料輸送孔。按照雷達(dá)檢測(cè)報(bào)告，在路面上合理布設(shè)全深度處治輸送孔，沿路面反射裂縫延伸方向布設(shè)即可，1.2～1.5m為孔間距范圍。第二，確定全深度處治料輸送孔直徑和深度。采用2cm全深度處治料輸送孔直徑，鉆孔深度要達(dá)到裂縫底部。根據(jù)鉆孔深度設(shè)計(jì)要求，在裂縫虛擬線上通過沖擊鉆進(jìn)行全深度處治料輸送孔的確定，并按照設(shè)計(jì)深度打孔。

3）下全深度處治輸送管。按照既定長度，通過切割工具按要求進(jìn)行PVC全深度處治料輸送管切割，并向全深度處治料輸送孔內(nèi)下放輸送管，直至設(shè)計(jì)深度。

4）安裝注射帽。采用專用工具清理干凈全深度處治料輸送注射帽凹型邊緣，通過鐵錘向輸送管內(nèi)敲入已清理干凈的注射帽。確保注漿帽緊密結(jié)合輸送管，避免松動(dòng)，一旦出現(xiàn)松動(dòng)情況，則需更換輸送管，保證施工質(zhì)量。

5）表面封堵。在高壓作用下，為避免裂縫處治料冒出裂縫表面，可采用專門設(shè)計(jì)加工的封堵板將路面表面裂縫口封閉，確保在高壓作用下裂縫處治料不會(huì)出現(xiàn)上冒等情況。

6）全深度處治。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)場(chǎng)確定的輸送量情況，合理確定全深度處治料注射量。施工中，注射槍采用夾具和注射帽之間固定，根據(jù)配合比設(shè)計(jì)向注射槍口輸送注射料，在注射槍口處材料混合，并通過輸送管向裂縫位置輸送，通過一系列物理化學(xué)反應(yīng)，混合料體積迅速膨脹固化，將裂縫空隙填滿，以此有效解決裂縫局部松散問題，填充裂縫局部基層脫空處，達(dá)到快速治理路面裂縫病害的效果。待輸送完處治料之后，需及時(shí)將注射槍保險(xiǎn)關(guān)閉，待15秒后，便可將注射槍和注射帽分離。

7）補(bǔ)焊。完成上述施工作業(yè)后，需將封堵板拆除。該階段若遇到裂縫處治表面處治料填充量不足現(xiàn)象，需進(jìn)行補(bǔ)焊，采用手持噴槍與路面裂縫緊貼，將處治料向裂縫內(nèi)均勻壓入，此時(shí)要控制好處治速度，不宜過快，一般為0.8m/min。

8）裂縫表面修整。表面修補(bǔ)部位需進(jìn)行簡單整平，保證表面平整、美觀，裂縫處沒有明顯凹凸不平現(xiàn)象。

9）封孔。施工結(jié)束后，為避免輸送孔內(nèi)進(jìn)入雨水或油漬等雜物，可及時(shí)通過密封膠封閉。使用密封膠時(shí)可先進(jìn)行加熱，一般溫度不得超過210℃。此外，密封膠應(yīng)等同于路面高度，或略低于路面高度。為保證路面干凈，施工后還需要清理干凈路面施工存留的雜物，避免污染路面。

10）質(zhì)量控制措施。第一，原材料檢測(cè)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，檢測(cè)裂縫全深度處治材料的質(zhì)量，保證其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能達(dá)到要求，若材料不合格，則不得用于施工。第二，全深度處治料輸送孔檢測(cè)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，合理控制全深度處治料輸送孔間距、鉆孔深度和孔徑，保證鉆孔垂直，孔位誤差小于0.05m。相比設(shè)計(jì)深度，鉆孔深度應(yīng)滿足其規(guī)定要求，不得過低。第三，全深度處治料輸送壓力控制。按照設(shè)計(jì)要求，結(jié)合工程實(shí)際情況，應(yīng)在5～7MPa之間控制全深度處治料輸送壓力。

4 結(jié)束語

綜上所述，我國地域遼闊，公路工程建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，但在其快速發(fā)展的同時(shí)，也存在諸多問題。如交通使用環(huán)境惡劣，車輛超載重載現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致瀝青路面早期病害不斷涌現(xiàn)，主要病害包括車轍、裂縫、坑槽等，甚至?xí)霈F(xiàn)反射裂縫。若無法及時(shí)進(jìn)行處置，將嚴(yán)重危害行車舒適性和安全?；诖耍仨毑扇】茖W(xué)、有效的處置措施，有效控制反射裂縫，提高路面使用性能，延長道路使用壽命。