沥青混凝土路面裂缝形成原因及防治对策

李东东 张文勇

（河南省交通建设工程有限公司，河南 郑州 450000）

随着社会经济的快速发展，我国公路建设事业也得到了极大的发展。沥青路面是公路施工常见路面形式，如何做好路面裂缝防治工作显得尤为重要。沥青路面裂缝不仅会影响路面使用性能，还会对路基强度、稳定性造成严重危害。在交通量日益增长的今天，沥青路面早期病害问题愈加严重，尤其是行车荷载长期作用下，使得裂缝不断向周围扩大，严重影响了罩面层的质量。为此，必须结合具体情况，采取切实可行的措施，才能达到有效防止裂缝的根本目的。

1 沥青混凝土路面裂缝形成原因

沥青路面裂缝的形式按形状分：横向裂缝、纵向裂缝、龟状裂缝和网状裂缝；按有无荷载可分：荷载裂缝和非荷载裂缝（温缩裂缝和干缩裂缝）；按路面有无沉陷分为：沉陷性、疲劳性裂缝和非沉陷性早期裂缝。沥青路面裂缝形成的原因主要包括以下几点：

1）设计原因。路面结构设计不合理或厚度不足，路面强度无法满足行车要求或者对路面设计年限内交通量年均增长率估计偏小，致使路面强度不足，满足不了交通量的迅速增长和汽车载重明显增大的需要，以致沥青路面产生裂缝。地下管道设计深度不够，导致基层压实不平引起沥青路面的横向裂缝。2）材料因素。沥青混合材料过细，其结合料过少（即油石比过低），炒制过火。沥青混合料中集料级配不佳，石料偏少。沥青材料配合比不正确。沥青原材料低温延性差或沥青混合料粘结力低，造成路面早期裂缝。3）气候因素。冬季气温下降，沥青面层或半刚性基层低温收缩易产生收缩缝或干缩裂缝，这种裂缝在路面重复荷载作用使沥青路面表面形成横向反射裂缝。4）施工因素。路基或基层结构强度不足，路基局部下沉路面掰裂。半刚性基层在铺建时随着混合料水分的减少产生干缩应力，形成干缩裂缝。基层混合料的离析或碾压不密实及机械组合不合理，造成基层上部细粒料上浮，形成强度较弱的薄层，在行车荷载作用下，易产生龟状裂缝。半刚性基层养生不当直接影响干缩裂缝的产生。半刚性基层养生结束后，如果不及时洒铺封层或透层油，随着暴晒时间的增长产生干缩裂缝。施工填土未压实，路基产生不均匀沉陷，接缝处压实未达到要求，在行车作用下形成纵向裂缝。沥青混合料摊铺时间过长，其表面温度低，内部较热，用重型压路机碾压易引起路面表层切断。施工接缝处理不当、碾压方式不正确易产生横向裂缝。压力机加速或减速过猛，尤其是转向时过猛易产生路面横纹。沥青混合料分幅碾压力或纵向接茬时，由于接茬处理不当造成接茬开裂。5）超载因素。由于超载车辆引起累计轴次的增大，从而引起设计弯沉值减小。超载造成正常设计的路面基层或底基层抗拉强度不足，使其提前在层底产生拉裂。由于超载，加之车辆的振动冲击作用，可将路面压坏，即一次性破坏作用。超载情况下，车辆在上下坡、刹车时将加速沥青路面层的剪切破坏。

2 工程概况

某公路工程处于亚热带地区，常年气温偏高，降雨充沛。自通车运营之后，因交通量持续增大，及环境因素的长期影响，此路段路面开裂问题显著，且存在少量车辙、坑槽病害，局部路段已发生了较为严重的网裂变形情况，对行车舒适性造成了严重影响。为了有效处治路面裂缝病害，经商议，决定采用钻孔压力注浆修补工艺进行路面裂缝病害处治。

3 沥青混凝土路面裂缝防治对策

1）开槽。当裂缝宽度在3mm以上时，即可选用开槽处理，据相关研究表明，开槽修补具有良好施工效果，当开槽宽深比为1:1时，裂缝修补效果最佳。为此，根据施工现场情况，选用1:1开槽宽深比，宽度在10～15mm之间控制，根据裂缝开裂情况做适当调整。通过开槽处理，可将裂缝壁面上的杂质清理干净，减少对粘结效果的影响，增强粘结强度。2）清缝处理。在整个养护施工中，如何清理裂缝、如何做到裂缝干燥极为重要。只有保证缝槽干净、干燥，才能保证在裂缝修补中充分发挥材料的粘结作用，为此必须清理好原有裂缝。清缝一般分为2次，第一次为初步清理，通过吹风机等设备清理干净槽缝内的杂料；第二次为清理需在钻孔后完成，先通过大功率压缩热空气机清理干净缝槽或钻孔内的杂物，随后做干燥处理。待完成裂缝清理工作后，需及时检查清理情况，保证彻底清理干净。3）钻孔。按照50cm等间距钻孔，在裂缝破损程度严重部位，则可视情况降低孔间距，随后在裂缝上选点钻孔，孔直径应和灌浆针嘴直径具有统一性。相比沥青混凝土路面结构厚度，钻孔深度需达到1/2以上，确保所有孔都能贯穿裂缝，保证灌缝材料能够充分灌入。4）安装注浆针嘴。为提高裂缝注浆效果，必须保证注浆针嘴安装合理。完成上述施工工序后，选取T型扳手将注浆针嘴套住，通过橡皮锤向钻孔内打入针嘴，待针嘴橡胶部位全部打入孔中时，即可击打针嘴，避免针嘴损坏。5）修补材料配制。按照施工进度要求，适时配制修补灌缝材料。作为一种常温固化型材料，修补灌缝材料具有强烈的温度敏感性，如温度较高，极易加快其固化速度，为此，必须严格按照施工气温情况，进行修补材料各种用量的调整，特别是促进剂与引发剂，从而达到修补材料凝固时间的调节。6）封缝。完成上述工序之后，要及时灌缝与封缝。本工程以槽贴缝式作为封缝方法，将灌缝材料沿干净的缝槽逐步灌入，如灌注至针嘴附近，应避免向针嘴口灌注，出现堵塞情况。完成第一遍灌注施工后，需对修补材料的下渗程度进行详细观测，保证灌注质量无误后，即可实施二次灌注，直至封缝饱满。7）压力注浆。（1）注浆管阀门需在注浆前关闭，待注浆压力为2mpa，可对接牛油头和注浆针嘴。注浆前期，极易出现针嘴被弹出现象，但随着注浆时间的不断延长，因高压作用针嘴会自我固定。（2）注浆过程中，需合理控制注浆速度。先选小压力试灌，随后逐步增加压力，直至密封，同时，按照由下到上的顺序将空气彻底排出，从而提高灌注效果。（3）待完成注浆作业后，需及时将牛油头和注浆针嘴分开，避免牛油头被损坏。随后用锤子将针嘴外露部位凿除。8）养生处理。完成压力注浆作业之后，为避免车轮将灌缝材料带走，需及时做好养生施工。本工程以贴封式作为裂缝填缝形式，通过U型刮平器刮平裂缝表面。裂缝表面修补之后及时铺洒细砂等材料进行覆盖，从而提高路面抗滑性能。9）修补效果现场检测。为检测修补效果，需钻芯取样，检验压力注浆效果。经检测可见，钻取的芯样上可见一条弯弯曲曲的裂缝，经压力注浆修补之后，灌缝材料填满了裂缝，且向次裂缝衍生的细微裂缝扩渗，灌缝材料和沥青混合料壁面之间具有良好粘结性，未见脱胶情况。由此说明，选用压力注浆修补裂缝效果显著。

4 结束语

综上所述，随着交通量的不断增加，早期修建的大量公路工程逐步进入了大中修阶段，尤其是一些公路路面病害问题极为突出，如裂缝等，不利于路基路面稳定，更会影响行车舒适性及安全。为此，应结合具体案例，采取科学、有效的措施进行处理，才能解决裂缝难题。