芻議道路瀝青路面裂縫的防治

張永林

（太原市黃河供水有限公司，山西太原 030000）

在道路工程施工中，瀝青路面在美觀性和舒適性方面具有較大的優(yōu)勢(shì)，故而瀝青路面在道路施工中十分常見(jiàn)。為有效保證瀝青路面的性能，工作人員需認(rèn)真分析瀝青路面裂縫的主要原因，以此采取科學(xué)的防范措施，完善工程施工質(zhì)量。

1 瀝青路面裂縫的危害

瀝青路面裂縫形成初期通常不會(huì)直接影響到路面行車(chē)的安全性和舒適性，但是如無(wú)法及時(shí)處理裂縫，則裂縫會(huì)呈倒金字塔形式不斷發(fā)展，逐漸向四周蔓延，進(jìn)而破壞路面結(jié)構(gòu)的完整性和安全性，甚至導(dǎo)致路面無(wú)法正常使用。道路在城市建設(shè)和發(fā)展中發(fā)揮著尤為重要的作用，如路面的承載能力下降，在車(chē)輛長(zhǎng)期的荷載作用下，將產(chǎn)生不同程度的路面裂縫，一旦道路出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，雨水或地表水滲入到裂縫后，四周的含水量明顯增大，最終路面塌陷。如無(wú)法及時(shí)采取科學(xué)的應(yīng)對(duì)措施，便會(huì)破壞道路的使用性能，且威脅車(chē)輛的安全平穩(wěn)運(yùn)行，甚至引發(fā)嚴(yán)重的交通事故。

2 瀝青路面裂縫的主要原因

2.1 瀝青面層溫縮開(kāi)裂

溫度變化后，瀝青路面遇冷收縮，收縮時(shí)在基層的影響下會(huì)產(chǎn)生較為明顯的拉應(yīng)力。若拉應(yīng)力超過(guò)瀝青混合料的抗拉極限，則會(huì)產(chǎn)生溫度收縮裂縫，且溫差和溫度變化與干裂程度成正相關(guān)關(guān)系。瀝青路面強(qiáng)度最小的位置出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題后，受到集中應(yīng)力的影響，裂縫會(huì)在較短的時(shí)間內(nèi)向路面下層發(fā)展，直至路面基層。如溫度下降產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)材料的抗拉強(qiáng)度后，則會(huì)出現(xiàn)第一批裂縫，路面開(kāi)裂后，應(yīng)力分布也隨之改變。若溫度應(yīng)力超過(guò)混合料的抗拉強(qiáng)度，則會(huì)出現(xiàn)第二批裂縫，應(yīng)力也隨之再次重新分布，當(dāng)溫度應(yīng)力不超過(guò)混合料的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，裂縫便停止發(fā)展。受路面形狀的影響，溫縮裂縫通常為橫向裂縫。

2.2 地層受拉開(kāi)裂

現(xiàn)階段，我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范當(dāng)中首推半剛性基層，半剛性基層溫縮裂縫或干縮裂縫會(huì)使瀝青路面出現(xiàn)反射裂縫和對(duì)應(yīng)裂縫。某道路平均超載達(dá)額定承載量的1~1.5倍，最大超載是額定載重量的3倍，單軸軸載超過(guò)12t，一半以上的車(chē)輛單軸軸載為18~30t，受荷載的影響，路面無(wú)法承受現(xiàn)有的荷載，發(fā)生龜裂的概率明顯提高。半剛性基層結(jié)構(gòu)材料的抗拉強(qiáng)度較小，抗壓強(qiáng)度較大，受車(chē)輛長(zhǎng)期反復(fù)的荷載作用，結(jié)構(gòu)層底部的彎拉應(yīng)力如大于其疲勞強(qiáng)度，便會(huì)在基底位置產(chǎn)生裂縫，且逐漸向表面延伸和發(fā)展，該裂縫從細(xì)小的橫向裂縫逐漸向四周擴(kuò)散，最終形成網(wǎng)狀裂縫，嚴(yán)重破壞基層的性能。如車(chē)輛通過(guò)該區(qū)域，相鄰板塊端部會(huì)出現(xiàn)不同程度的位移差，如無(wú)法及時(shí)采取控制措施，便會(huì)完全損壞。剪切疲勞是出現(xiàn)龜裂問(wèn)題的主要原因，龜裂本身具有較強(qiáng)的不穩(wěn)定性，裂縫頭端應(yīng)力條紋的密度較高，受偏荷載力的影響，會(huì)直接沿平行裂縫方向擴(kuò)展到道路表面。

2.3 不均勻沉降裂縫

在地基上填筑路堤后，地基受到外加荷載的作用，地基處于次固結(jié)狀態(tài)。填土路堤愈高，地基受到的附加應(yīng)力愈大。地基產(chǎn)生固結(jié)形變的大小，既與填土高度有關(guān)，又與地基內(nèi)部各層土的壓縮性、流動(dòng)性有關(guān)。地基不均勻沉降與地基固結(jié)變形和路堤固結(jié)變形有關(guān)。路堤填筑施工后，地基會(huì)受到外部恒荷載的作用，地基因此長(zhǎng)期處于次固結(jié)狀態(tài)。填土路堤的高度與地基所承受的附加應(yīng)力成正相關(guān)，地基產(chǎn)生的固結(jié)變形一方面與填土高度有關(guān)，另一方面也與地基內(nèi)部土基的壓縮性能和流動(dòng)性存在密切聯(lián)系。再者，路堤固結(jié)變形與填土高度和基土的性質(zhì)有關(guān)，如土質(zhì)較差，則產(chǎn)生路堤固結(jié)變形的概率也隨之增加，固結(jié)變形總量也隨之增大。

3 瀝青路面早期裂縫的防治策略

3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)

瀝青面層厚度設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合工程的經(jīng)濟(jì)性、施工效果及環(huán)保性能，深度考慮項(xiàng)目的等級(jí)及其在路網(wǎng)中的作用和功能，嚴(yán)格把控工程的養(yǎng)護(hù)成本和道路的使用期限，優(yōu)化和完善路面的性能，且路面基層也需具有良好的抗裂和抗車(chē)轍的能力。路面防水性能不佳是裂縫發(fā)展的主要誘因，因此，務(wù)必做好路面上面層排水和路面內(nèi)排水設(shè)計(jì)，及時(shí)排除路層表面水，避免積水下滲，且路拱和表面的平整度也要滿(mǎn)足規(guī)范的要求。為避免面層滲水影響基層的強(qiáng)度，在基層上可設(shè)置封層或透層，切實(shí)保障排水效果。在馬歇爾配合比設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要全面考量材料的抗滑性、耐久性以及材料在高溫條件下的抗變形能力。

3.2 精選材料

使用水泥粉煤灰石灰碎石，一方面可有效保證早期強(qiáng)度，另一方面也可嚴(yán)格控制材料裂縫。與普通的石油瀝青相比，SBS改性瀝青具有良好的地溫抗裂性能，而且穩(wěn)定性?xún)?yōu)勢(shì)也較為明顯，具有較為理想的抗車(chē)轍效果。利用SBS改性瀝青能夠延長(zhǎng)路面的使用壽命，其可應(yīng)用于大規(guī)模的機(jī)械施工。在抗裂性能和經(jīng)濟(jì)環(huán)保性能方面，SBS改性瀝青均具有顯著的優(yōu)勢(shì)。

3.3 注重施工控制

首先，在工程施工中，需安排專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員對(duì)施工材料進(jìn)行全方位的日常和堆放檢查，確保采購(gòu)材料符合質(zhì)量規(guī)范的要求。

其次，在瀝青路面工程建設(shè)和施工前，要全面清理瀝青路面，提高路面基層的潔凈度，避免雜物混入瀝青混合料當(dāng)中，進(jìn)而對(duì)道路建設(shè)和施工質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。

再次，優(yōu)化配置瀝青路面施工中需要使用的機(jī)械設(shè)備。在制備瀝青混合料的過(guò)程中，務(wù)必嚴(yán)格把控溫度和加熱時(shí)間，防止出現(xiàn)瀝青老化問(wèn)題，確保瀝青混合料的壓實(shí)度滿(mǎn)足工程施工的基本要求，減少反射裂縫的出現(xiàn)。面層施工中，要合理選擇原料，瀝青及礦物的混合料務(wù)必嚴(yán)格遵照規(guī)范要求處理，混合中應(yīng)避免出現(xiàn)瀝青老化等問(wèn)題，加大溫度和時(shí)間的控制力度，并且對(duì)運(yùn)料車(chē)采取科學(xué)有效的保溫措施，嚴(yán)格控制裂縫。

最后，注重混合料碾壓效果，完善接縫處理控制。瀝青路面施工后的養(yǎng)護(hù)工作也尤為關(guān)鍵，如路面強(qiáng)度無(wú)法達(dá)到車(chē)輛通行標(biāo)準(zhǔn)，則需及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，提高道路排水系統(tǒng)的運(yùn)行能力。

3.4 保證瀝青路面裂縫處理質(zhì)量

對(duì)于瀝青路面裂縫處理，工作人員應(yīng)當(dāng)先明確出現(xiàn)裂縫的主要原因，采取針對(duì)性控制和處理措施，結(jié)合裂縫的時(shí)間和開(kāi)裂程度，選擇不同的處理方法，以加強(qiáng)路面的安全性，延長(zhǎng)道路的使用壽命。

首先是灌縫處理技術(shù)。瀝青路面裂縫問(wèn)題處理中，采用壓漿法能夠改進(jìn)施工處理效果。該方法充分利用水泥的性能，盡管施工中的設(shè)備相對(duì)普遍，造價(jià)相對(duì)較低，但是工程施工復(fù)雜性較強(qiáng)，能夠顯著提高工程的施工質(zhì)量。應(yīng)用改性瀝青開(kāi)展灌縫施工能夠充分發(fā)揮其積極作用。

其次是稀漿封層技術(shù)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)瀝青路面裂縫問(wèn)題且裂縫處于發(fā)育初期時(shí)，可采取稀漿封層技術(shù)處理，該技術(shù)高度利用了乳化瀝青稀漿封層，提高了瀝青的抗滑性和耐磨性。

最后是路面再生技術(shù)。該技術(shù)對(duì)施工設(shè)備提出了較高的要求，借助原有的瀝青路面材料，采用科學(xué)完備的作業(yè)工藝創(chuàng)建全新的再生結(jié)構(gòu)層，盡管其能夠恢復(fù)路面的使用功能，但原有面層材料并未完全老化且無(wú)法完全清除，因此無(wú)法達(dá)到既定的施工目標(biāo)。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，現(xiàn)階段，道路瀝青路面裂縫是影響道路安全性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵要素。而出現(xiàn)道路瀝青路面裂縫的原因眾多，對(duì)此，施工人員需要正確認(rèn)識(shí)道路瀝青路面裂縫的危害，依據(jù)引發(fā)裂縫問(wèn)題的主要原因，采取科學(xué)有效的應(yīng)對(duì)措施，加大裂縫防治力度，最大限度地減少裂縫問(wèn)題，以此延長(zhǎng)瀝青道路的使用壽命，維護(hù)行車(chē)安全。