[摘 要]根據(jù)我省公路瀝青路面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合筆者對瀝青路面裂縫檢測情況，重點(diǎn)介紹了公路瀝青路面裂縫的幾種常見形式，系統(tǒng)分析了裂縫產(chǎn)生的原因，并相應(yīng)地提出了裂縫的防治措施, 為以后的公路路面裂縫處治提供成功經(jīng)驗(yàn)。從而最大限度延長公路的使用壽命，確保公路暢通無阻。
[關(guān)鍵詞] 公路瀝青路面；裂縫成因；危害；防治措施
目前，我省公路交通量日益增大，重載車輛、超載現(xiàn)象十分嚴(yán)重，加以受路面結(jié)構(gòu)、氣候、地形、地質(zhì)條件、行車荷載等多種環(huán)境因素的影響，其基層不論是柔性的還是半剛性的，都會產(chǎn)生不同程度各種形狀的裂縫。初期裂縫對公路瀝青路面的使用性能常無明顯影響，但隨著表面雨水或雪水的侵入，使處于開裂狀態(tài)下的路面病害日趨嚴(yán)重，特別是使裂縫附近路基的含水量加大，甚至飽和，在大量行車荷載的作用下，產(chǎn)生沉陷、沖刷和翻漿等病害，嚴(yán)重影響公路瀝青路面的使用性能。在當(dāng)前公路建養(yǎng)資金尚不充裕甚至嚴(yán)重不足的情況下，研究分析公路瀝青路面裂縫產(chǎn)生的原因和防治措施具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1. 裂縫主要形式及現(xiàn)象
公路瀝青路面的開裂表現(xiàn)形式是多種多樣的，主要有橫向、縱向、網(wǎng)狀和反射裂縫。
橫向裂縫現(xiàn)象為：裂縫與路中心線基本垂直，縫寬不一，縫長有的貫穿整個路幅，有的貫穿部分路幅，裂縫彎彎曲曲、有枝有叉。橫向裂縫中的唧漿導(dǎo)致裂縫兩側(cè)凹陷，橋頭跳車處的路面橫向裂縫，在路面積水的作用下加速跳車發(fā)展的速度，同時會對路基造成沖刷。
縱向裂縫現(xiàn)象為：裂縫走向基本與行車方向平行，裂縫長度和寬度不一。一般都發(fā)生在高填方的路基上�？v向裂縫容易形成沿行車方向呈臺階狀，影響行車舒適性。
網(wǎng)狀裂縫現(xiàn)象為：裂縫縱橫交錯，將面層分隔成若干多邊形的小塊，一般縫寬1mm以上，縫距40cm以下。網(wǎng)狀裂縫導(dǎo)致公路瀝青路面松散或坑槽，嚴(yán)重影響公路瀝青路面的綜合服務(wù)水平。
反射裂縫現(xiàn)象為：基層產(chǎn)生裂縫后，在溫度和行車荷載作用下，裂縫將逐漸反射到瀝青表面，路表面裂縫的位置形狀與基層裂縫基本相似。對于半剛性基層以橫向裂縫居多，對于柔性路面上加罩的瀝青結(jié)構(gòu)層，裂縫形式不一，主要取決于下臥層。
2.裂縫產(chǎn)生的原因分析
引起公路瀝青路面開裂的原因很多，大體可分為三大類:
1、由于行車荷載的作用而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性破壞裂縫。在車輪荷載的作用下，當(dāng)路面結(jié)構(gòu)層底部產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于其材料的抗拉強(qiáng)度時，產(chǎn)生的開裂稱之荷載型裂縫。
2、由于瀝青面層溫度變化而產(chǎn)生的溫度裂縫，包括低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫，稱之非荷載裂縫。
3、是經(jīng)常出現(xiàn)在橋涵兩端的橫向裂縫，或在路段上出現(xiàn)較長的縱縫，主要是由填土固結(jié)沉陷或地基沉陷引起，稱為沉降裂縫。盡管公路瀝青路面開裂的原因和裂縫的形式是多種多樣的，但其中的行車荷載作用、瀝青面層溫度變化是產(chǎn)生裂縫的主要原因。
2.1橫向裂縫
⑴瀝青面層的自身溫縮開裂；
⑵半剛性基層特別是水泥穩(wěn)定碎石的開裂反射到瀝青面層；
⑶某些基層開挖溝槽埋設(shè)管線以及冰凍地區(qū)路基凍裂導(dǎo)致路面的橫裂；
⑷面層施工時，施工縫未處理好，接縫不緊密，結(jié)合不良。
⑸橋梁、涵洞或通道兩側(cè)的填土產(chǎn)生固結(jié)或地基沉降等。
2.2 縱向裂縫
⑴填方材料和填方的不均勻性，以及填方密實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過一段時間的自然沉降，特別是經(jīng)過雨水浸泡后，路基強(qiáng)度有所下降，沿邊坡部分路基承載力也下降，就會出現(xiàn)縱向裂縫。
⑵施工時，前后攤鋪幅相接處的冷接縫未按有關(guān)規(guī)范要求認(rèn)真處理，結(jié)合不緊密而脫開；
⑶縱向溝槽回填土壓實(shí)質(zhì)量差而發(fā)生沉陷；
⑷拓寬路段的新老路面交界處土層處理不徹底，沉降不均勻引起縱向開裂；
⑸邊坡值小于設(shè)計(jì)值，邊坡壓實(shí)不夠和邊溝過深使實(shí)際填土高度加大而滑坡等引起的縱向開裂。
2.3 網(wǎng)狀裂縫
⑴路基局部壓實(shí)度不足或基層材料局部松散不成板體，使路面的承載能力下降形成的裂縫；
⑵瀝青與瀝青混合料質(zhì)量差。瀝青延度低，抗裂性差。瀝青混合料拌和時間過長，拌和溫度過高或在儲料倉倉儲時間過長，使瀝青變硬，對拉應(yīng)變敏感而產(chǎn)生的裂縫；
⑶瀝青層厚度不足，層間粘結(jié)差，水分滲入，形成的裂縫；
⑷行車荷載重復(fù)作用下引起的疲勞裂縫。
⑸外界原因如污染、腐蝕等造成的局部網(wǎng)裂
2.4 反射裂縫
⑴在已開裂的舊瀝青、舊水泥混凝土路面層上加罩瀝青面層，由于溫度的變化（降低），老路面的裂縫繼續(xù)擴(kuò)展，給也處于溫度收縮的新瀝青面層一個附加應(yīng)力，使新鋪層在舊裂縫處斷開。
⑵半剛性基層溫縮和干縮開裂引起的反射裂縫等。
3.預(yù)防措施
3.1 橫向裂縫
⑴對基層進(jìn)行處治。采取防裂措施，及時對基層進(jìn)行養(yǎng)生以減少前期開裂，及時鋪筑瀝青面層或澆灑透油層以減少裸露時間，減少基層橫向干縮性開裂。[1]
⑵橋涵兩側(cè)填土充分壓實(shí)或進(jìn)行加固處理；沉降嚴(yán)重地段，事前應(yīng)進(jìn)行軟土地基處理。
⑶按本地區(qū)氣候條件和道路等級選取適用的瀝青類型，以減少或消除瀝青面層溫度收縮裂縫。優(yōu)先考慮采用優(yōu)質(zhì)瀝青。
⑷合理組織施工，攤鋪?zhàn)鳂I(yè)連續(xù)進(jìn)行，減少冷接縫。冷接縫的處理，應(yīng)先將已攤鋪壓實(shí)的攤鋪帶邊緣切割整齊、清除碎料，然后用熱混合料敷貼接縫處，使其預(yù)熱軟化；鏟除敷貼料，對縫壁涂刷粘層瀝青，再鋪筑新混合料。
⑸充分壓實(shí)橫向接縫。碾壓時，壓路機(jī)在已壓實(shí)的橫幅上，鋼輪伸入新鋪層15cm左右，每壓一遍向新鋪層移動15-20cm，直到壓路機(jī)全部在新鋪層為止，再改為縱向碾壓。
3.2 縱向裂縫
⑴路基填筑時，使用合格的填料，并進(jìn)行分層壓實(shí)，同時正確放坡，高填方段放緩邊坡，減少邊坡深度。
⑵面層施工時，盡量采用全路幅一次攤鋪，如分幅攤鋪時，前后幅應(yīng)緊跟，避免前攤鋪幅混合料冷卻后才攤鋪后半幅，確保熱接縫。如無條件全路幅攤鋪時，上、下層的施工縱縫應(yīng)錯開15cm以上。前后幅相接處為冷接縫時，應(yīng)先將已施工壓實(shí)完的邊緣坍斜部分切除，切線須順直，側(cè)壁要垂直，清除碎料后，宜用熱混合料敷貼接縫處，使其預(yù)熱軟化，然后鏟除敷貼料，并對側(cè)壁涂刷粘層瀝青，再攤鋪相臨路幅。攤鋪時控制好松鋪系數(shù)，使壓實(shí)后的接縫結(jié)合緊密、平整。
⑶溝槽回填土應(yīng)分層填筑、壓實(shí)，壓實(shí)度需達(dá)到要求。如符合質(zhì)量要求的回填土來源或壓實(shí)有困難時，須作特殊處理，如采用黃砂、礫石砂或有自硬性的高鈣粉煤灰或熱燜鋼渣等。
⑷拓寬路段的基層厚度和材料須與老路面一致或稍厚。土路基應(yīng)密實(shí)、穩(wěn)定。鋪筑瀝青面層前，老路面?zhèn)缺谛柰克⒄硨訛r青。瀝青面層應(yīng)充分壓實(shí)。新老路面接縫宜用熱烙鐵燙密。
3.3 網(wǎng)狀裂縫
⑴瀝青原材料質(zhì)量和混合料質(zhì)量嚴(yán)格按《公路公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004）的要求進(jìn)行選定、拌制和施工。盡量采用低溫變形能力高的優(yōu)質(zhì)瀝青。
⑵控制好半剛性基層的施工質(zhì)量，有條件的可以采用瀝青碎石柔性基層，以緩解網(wǎng)裂或龜裂的程度。
⑶公路瀝青路面攤鋪前，對下臥層需認(rèn)真檢查，及時清除泥灰，處理好軟弱層，保證下臥層穩(wěn)定，并宜噴灑粘層瀝青。
⑷瀝青面層各層應(yīng)滿足最小施工厚度的要求，保證上下的良好連接；并從設(shè)計(jì)施工養(yǎng)護(hù)上采取措施有效地排除雨后結(jié)構(gòu)層內(nèi)積水。
⑸路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)做好交通量調(diào)查和預(yù)測工作，使路面結(jié)構(gòu)組合與總體強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)使用期限內(nèi)交通荷載要求。上基層必須選用水穩(wěn)定性良好的有粗粒料的石灰、水泥穩(wěn)定類材料。
3.4 反射裂縫
⑴采取有效措施減少半剛性基層收縮裂縫。
⑵基層混合料應(yīng)在接近最佳含水量的狀態(tài)下碾壓,要防止碾壓時含水量過小,壓實(shí)度和強(qiáng)度不足,造成強(qiáng)度裂縫。
⑶對分段施工的基層，在碾壓時，應(yīng)預(yù)留3-5m混合料暫緩碾壓，待下段混合料攤鋪后一起碾壓，以利于銜接。對于分層碾壓的基層，上下層的接頭應(yīng)錯開3-5m，以減少出現(xiàn)裂縫的機(jī)會。
⑷合理選擇混合料的配比，控制細(xì)料數(shù)量；重視結(jié)構(gòu)層的養(yǎng)護(hù)，并及早鋪筑上層或下封層以利于減少干縮縫。
⑸在舊路面加罩公路瀝青路面結(jié)構(gòu)層前，可銑削原路面后再加罩，或采用鋪設(shè)土工布、土工隔柵后再加罩，以延緩反射裂縫的形成。
4.治理措施
公路瀝青路面裂縫修補(bǔ)方法很多，一般可根據(jù)裂縫的實(shí)際情況（如寬度、深度等）確定具體的修補(bǔ)工藝。目前常用的方法主要有普通瀝青灌縫、專用灌縫料施工、壓漿法修補(bǔ)裂縫和進(jìn)口密封膠灌縫。四種修補(bǔ)方法對照表見表1[2]。
表1 四種裂縫修補(bǔ)方法對照表
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工藝參數(shù)指標(biāo) |
項(xiàng)目施工方法 |
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普通瀝青灌縫 |
專用灌縫料施工 |
壓漿法修補(bǔ)裂縫 |
進(jìn)口密封膠灌縫 |
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材料 |
普通瀝青 |
改性瀝青 |
水泥 |
高分子聚合物 |
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便宜 |
較貴 |
價格低 |
價格高 |
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設(shè)備 |
簡單 |
比較簡單 |
普通 |
合理 |
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人員 |
3 |
7 |
20 |
10 |
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操作 |
容易 |
易操作 |
較復(fù)雜 |
易操作 |
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工程造價 |
2.5-3元/m |
6元/m |
80-120元/m |
18-22元/m |
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壽命 |
1年 |
5年 |
長期 |
15年 |
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評價 |
可用 |
壽命不理想 |
特殊部位施工 |
推廣應(yīng)用 |
4.1 橫向、縱向和反射裂縫的修補(bǔ)
⑴縫寬小于2mm時，可不作處理。
⑵縫寬2-5mm的可用改性乳化瀝青灌縫，大于5mm的可用改性瀝青（如SBS改性瀝青）灌縫。灌縫前，須先清除縫內(nèi)、縫邊碎垃圾、垃圾，并保持縫內(nèi)干燥，灌縫后，表面撒上粗砂或3-5mm石屑。
4.2 網(wǎng)狀裂縫
⑴如夾有軟弱層或不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)層時，應(yīng)將其鏟除；如因結(jié)構(gòu)層積水引起網(wǎng)裂時，鏟除面層后，需加設(shè)將路面滲透水排除至路外的排水設(shè)施。然后再鋪筑新混合料。
⑵如強(qiáng)度滿足要求，網(wǎng)狀裂出自瀝青面層厚度不足時，可采用銑削網(wǎng)裂的面層后加鋪新料來處理。加鋪厚度按現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算確定；如在路面上加罩，為減輕反射裂縫，可采取各種“防反”措施進(jìn)行處理（詳見3.4節(jié)）。
⑶由于路基不穩(wěn)定，導(dǎo)致路面網(wǎng)裂時，可采用石灰或水泥處理路基，或注漿加固處理，深度可根據(jù)具體情況確定，一般為20-40cm。消石灰用量5%-10%，或水泥用量4%-6%。待土路基處理穩(wěn)定后，再重做基層、面層。
⑷由于基層軟弱或厚度不足引起路面網(wǎng)裂時，可根據(jù)情況，分別采取加厚、調(diào)換或綜合穩(wěn)定的措施進(jìn)行加強(qiáng)。水穩(wěn)定性好、收縮性小的半剛性材料是首選基層�；鶎蛹訌�(qiáng)后，再鋪筑瀝青面層。
5.瀝青路面裂縫養(yǎng)護(hù)管理對策
對目前已存在的問題，必須高度重視，站在戰(zhàn)略發(fā)展的高度，集中精力，重點(diǎn)研究解決，具體要從以下幾個方面來加強(qiáng)：
5.1 加大“四新”技術(shù)的推廣應(yīng)用，在吸收消化上下功夫
對于“四新”技術(shù)不能采取觀望和等待的態(tài)度，而要積極吸收消化，最后通過實(shí)踐選擇符合我們自身特點(diǎn)的新材料、新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備。
5.2 加大關(guān)鍵技術(shù)的研究，在推廣應(yīng)用上下功夫
在裂縫養(yǎng)護(hù)施工、管理過程中，當(dāng)前面臨的關(guān)鍵問題要從技術(shù)的層面去研究，如路面裂縫關(guān)鍵技術(shù)等。作為管理者來講要研究再生利用技術(shù)，監(jiān)理要研究質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)怎么控制，施工單位要嚴(yán)格控制配合比。
5.3 加大裂縫處置專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)，在綜合技能上下功夫
不論管理者、監(jiān)理者、施工者包括材料供應(yīng)商都要在新的技術(shù)、材料、結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行研究，而這些研究主要靠人才，這些人才不僅要對本專業(yè)很了解，還要計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)很了解，在此基礎(chǔ)上突出技術(shù)人員的綜合性。從管理角度講，就是集管理技術(shù)、監(jiān)理指標(biāo)控制、施工關(guān)鍵工藝把握于一體。
5.4 加大社會化裂縫養(yǎng)護(hù)管理力度，在運(yùn)行機(jī)制上下功夫
養(yǎng)護(hù)的社會化是發(fā)展的必然趨勢，要建立完備的社會化養(yǎng)護(hù)管理體系，首先要建立科學(xué)養(yǎng)護(hù)質(zhì)量評定體系，傳統(tǒng)的指標(biāo)能不能控制養(yǎng)護(hù)質(zhì)量還值得探討，我們應(yīng)借鑒規(guī)范，超越規(guī)范。其次要研究人、機(jī)、料匹配的標(biāo)準(zhǔn)，對滿足公路養(yǎng)護(hù)需要的人員結(jié)構(gòu)、機(jī)械設(shè)備配備的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研究。第三是建立完備的裂縫處置工程計(jì)劃管理程序，計(jì)劃管理、程序控制體系，計(jì)量支付管理程序等。
6.路束語
在瀝青混凝土路面裂縫處置施工中，只有采取積極有效的措施，杜絕以上各種不利因素發(fā)生，嚴(yán)格規(guī)范施工，才能有效控制公路瀝青路面的開裂縫問題，提高公路瀝青路面的質(zhì)量。公路的作用及特點(diǎn)決定了公路養(yǎng)護(hù)管理的重要性與特殊性。如何搞好高速公路的養(yǎng)護(hù)管理，是擺在公路管理部門面前一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù)。正確樹立“公路建設(shè)是發(fā)展，公路養(yǎng)護(hù)也是發(fā)展，而且是更為重要的發(fā)展”的觀點(diǎn)，是我們從事公路養(yǎng)護(hù)管理工作的根本出發(fā)點(diǎn)。按照我國建立社會主義市場經(jīng)濟(jì)的要求，為滿足公路的使用公益性，及其社會化大生產(chǎn)的商品屬性，我們必須從公路可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的高度，研究現(xiàn)代化公路養(yǎng)護(hù)管理對策，深化改革現(xiàn)行公路養(yǎng)護(hù)體制與運(yùn)行機(jī)制，走出一條適合我國公路事業(yè)不斷向前推進(jìn)的新路子。
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