沥青混凝土路面裂缝病害施工技术关键分析

王琤

（北京路星沥青制品有限公司）

沥青混凝土路面裂缝病害施工技术关键分析

王琤

（北京路星沥青制品有限公司）

本文较系统地对沥青混凝土路面几种常见病害产生的原因进行分析，提出相应的预防与治理措施以供同行参考。

沥青路面；病害；治理措施

一、沥青混凝土路面的分析

随着国民经济快速、协调发展,交通量的不断增长,我国道路交通量日益增大,车辆迅速大型化且超载现象严重,使公路路面面临严峻的考验。很多沥青路面均呈现出一定的早期破坏,如开裂、泛油、剥落、车辙等现象,有的公路甚至当年通车即发生了病害,正常维修期大大提前,直接影响了车辆的运行,也增大了养护管理资金的投入，沥青路面开裂是世界各国沥青路面使用中均会遇到的主要病害之一，无论是冰冻地区，还是非冰冻地区，只是各自的裂缝严重程度不同而已。沥青路面开裂的原因和裂缝的形式是多种 多样的，但就沥青路面开裂的主要原因而论，裂缝可分为两大类，即荷载型裂缝和非荷载型 裂缝。荷载型裂缝，即主要由于交通荷载作用下产生的疲劳裂缝。在半刚性基层沥青路面设 计合理、施工质量良好的条件下，单纯由荷载作用引起面层开裂的可能性不大。非荷载型裂缝，主要为温度型裂缝。沥青路面开裂包括低温收缩开裂与温度疲劳开裂，均体现为 张开型开裂方式。对于沥青路面基层存在裂缝情形，按沥青面层裂缝开裂部位，又可以分为 反射裂缝与对应裂缝。由于环境温度、交通荷载等因素的影响，沥青路面初期产生的裂缝对沥青路面使用性能常无明显影响，但由于半刚性基层自身干缩变胀缩产生的拉应力超过半刚性基层自身的 极限抗拉强度，使其从强度薄弱处产生断裂，随着路面使用时间的延长。已有的裂缝逐渐向 上扩展到路表，横向裂缝不断增加。裂缝宽度不断增大，横向裂缝再不断附生纵向裂缝，最终形 成大小不等独立板块，在表面水的作用下，致使裂缝附近基层的含水量加大，甚至饱和。其 结果是路面强度明显降低。在大量行车荷载反复作用下，产生冲刷、泥浆和沉陷等现象。最终导致路面很快产生结构性破坏，使道路结构逐渐丧失承载能力，从路面渗入到主车道沥青混凝土与基层水稳或二灰之间的水，会顺着路面横坡在混凝土板下面流向两侧辅道，受到辅道底灰土的阻挡，无法流向边沟，大量的水留在这个部位。在车辆荷载作用下，使得聚水变成了有压水，有压水不断侵蚀基层灰土，并同基层冲刷出来的细料搅成悬液，在外在条件下沿着辅道与混凝土板之间的缝隙喷溅出来，形成唧泥病害。唧出的泥浆带走大量的基层材料，导致混凝土板形成脱空，周而复始，破坏了混凝土面板与基层密贴的设计机理，最终导致混凝土板过早地发生断裂和严重破碎。

二、沥青混凝土路面病害施工概述

近几年，随着我国公路建设的发展，沥青混凝土路面以其比较单纯的混凝土路面具有诸多优势特点，而越来越多地被应用到高等级公路建设中，但是沥青混凝土路面的一些问题却不容忽视。在各种因素的影响下，不可避免的会出现很多病害，沥青混凝土大部分设计年限为15年，然而部分地区局部路段路面使用年限 2年都不足，既影响使用功效又浪费资源，主要的病害有以下几点：1裂缝有很多种类型，每种类型又是由不同的原因造成的。一般要看不同原因造成的裂缝，但是不管怎样，产生了裂缝，会使雨水渗入到基层，有可能对基层造成冲刷，造成一连串的病害如坑槽，翻浆等等，影响其长期路用性能。2、水损害，危害同上。3、泛油，会使路面看起来“发光”，会影响路面高温性能比如车辙。4、松散。很多种原因都会引起松散。如果不能做好处理，就会引起麻面、坑槽、进而又是水损害等病害都可能产生了。5、推移呢，经常是下坡或弯道，如果是那种白加黑的路面，有些严重的都能看到作为基层或下面层的原来的水泥路面了。这种病害首先会严重影响到行车的舒适性和安全性，由于路面变形，又会引发一系列病害了，沥青路面的病害产生是多种因素综合作用的结果，其种类繁多，但主要表现为裂缝、车辙、沉陷、坑槽、泛油、波浪、拥包、表面磨光、松散剥落等。现就沥青混凝土路面最常见的裂缝、路面推移、泛油和油斑、车辙产生的原因进行分析，笔者在郊环线病害发生地点实际观察过发现，在“白改黑”路段和桥头回填路段反射裂缝病害比较普遍，究其原因，“白改黑”路段原设计“白色”路面设计年限和标准相对现在而言低，且路基设计标准也是参照以往的交通情况和要求，在沥青路面施工后，重交通荷载下，“白色”路面产生裂缝，反射到沥青路面；桥头回填路段主要是因为软基路段不均匀沉降引起的裂缝直接反射到沥青路面，路基施工缺陷的影响从调查材料看，有些高速公路早期破坏与路基施工质量有关，特别是软土地区。路基软土地基不稳定、路基填筑压实度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均匀沉降等都会导致路面的早期破坏。究其原因，大部分与施工工期短、施工低栏为赶进度有关，由于水泥混凝土面板强度较高，作为基层上加铺沥青混凝土这种路面结构，强度方面一般能满足要求。但由于反射裂缝的产生使沥青混凝土面层丧失整体性，因路面水的渗入导致沥青混凝土加铺层发展成为更严重的病害破坏。因此，旧水泥混凝土加铺沥青混凝土层设计的关键是预防和延缓反射裂缝的产生。

三、路面裂缝治理措施及技术

合理组织施工，尽量避免冷接缝。对于冷接缝的处理，应先将接缝处沿边缘切割整齐、清除碎料，然后预热软化接缝处，涂刷乳化沥青，再铺筑新混合料。碾压时，压路机在已压实的横幅上，钢轮伸入新铺层，每压一遍向新铺层移动一段距离，直到压路机全部在新铺层为止。对于纵向裂缝，如摊铺时，摊铺控制好松铺系数，使压实后的接缝结合紧密、平整，并且灌缝前，必须清除缝内、缝边碎粒、垃圾，并使缝内干燥。灌缝后，对裂缝很大的情况，必须将裂缝两边沥青混凝土开挖，先处理基层再摊铺新混合料，水稳定性好、收缩性小的半刚性材料是首选基层。如夹有不稳定结构层时，应将其铲除；如因结构层积水引起网裂时，铲除面层后，需加设将路面渗透水排除外的排水设施，主要是提高混合料的高温稳定性。近几年来的改性沥青混合料的生产施工实践证明，采用改性沥青混合料是防止或延缓路面产生车辙的有效方法。在沥青中掺入不同的改性剂能改善沥青的很多性能，粘度提高，感温性能稳定，沥青软化点提高，针入度提高，耐老化性能提高，从而也相应的提高了沥青的高温稳定性和抗车辙能力。改性沥青分为三类：第一类为矿物类填料，如碳、木质素、石棉等；第二类为聚合物类，橡胶类、树脂类、pa等；第三类为添加剂，从改性沥青混合料生产实践中可知，对改善沥青混合料的高温稳定性效果明显，而对改善沥青低温延度方面效果明显，公路交付使用后，当公路上车辆超载运行时，路基工作区的实际深度超出了预设深度，这样 未经处理的超出部分的路基强度、稳定性、刚度明显不足，在实际使用中，路基路面就会产 生裂缝、沉陷、车辙、变形过大等病害。因此，面对当前公路超载现象十分普遍的情况下， 笔者建议在路基施工时对路基工作区的控制深度最好是大于路基工作区的设计深度，以防患 于未然，延缓和减轻半刚性基层沥青混凝土面层的荷载型裂缝和非荷载型裂缝，可采用两大类方法：一是在施工期间就采用相应的预防裂缝或处理措施；二是在维修养护时选用合适的加铺 层体系,通常在有条件时，为获得最佳效果，可综合运用这两类方法。

四、总结

公路铺设沥青面层前，采取裂缝预防措施和处理技术可以大大减少路面裂缝的出现。这种思 路和方法是强调于道路建设初期采取措施阻止裂缝的形成，或通过选择道路结构、材料处理已出现的裂缝，这将减少裂缝或根本不出现裂缝，或者使得原有的或不可避免的裂缝 活性大大降低。

[1] 王国清.公路工程质量问题及防治措施百问［M］.北京：人民交通出版社，200 2.

[2] 甄伟超.高速公路沥青砼路面产生裂缝原因及其防治措施［J］.交通标准化 ，2004，(8).

TU358

1674-3954（2011）03-0122-01