[摘 要]根據(jù)我省公路瀝青路面結構特點，結合筆者對瀝青路面裂縫檢測情況，重點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。從而最大限度延長公路的使用壽命，確保公路暢通無阻。
[關鍵詞] 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)象十分嚴重，加以受路面結構、氣候、地形、地質條件、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，嚴重影響公路瀝青路面的使用性能。在當前公路建養(yǎng)資金尚不充裕甚至嚴重不足的情況下，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致裂縫兩側凹陷，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)狀裂縫導致公路瀝青路面松散或坑槽，嚴重影響公路瀝青路面的綜合服務水平。
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構層，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)生的結構性破壞裂縫。在車輪荷載的作用下，當路面結構層底部產(chǎn)生的拉應力大于其材料的抗拉強度時，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管線以及冰凍地區(qū)路基凍裂導致路面的橫裂；
⑷面層施工時，施工縫未處理好，接縫不緊密，結合不良。
⑸橋梁、涵洞或通道兩側的填土產(chǎn)生固結或地基沉降等。
2.2 縱向裂縫
⑴填方材料和填方的不均勻性，以及填方密實度達不到設計要求。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規(guī)范要求認真處理，結合不緊密而脫開；
⑶縱向溝槽回填土壓實質量差而發(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邊坡值小于設計值，邊坡壓實不夠和邊溝過深使實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，對拉應變敏感而產(chǎn)生的裂縫；
⑶瀝青層厚度不足，層間粘結差，水分滲入，形成的裂縫；
⑷行車荷載重復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)擴展，給也處于溫度收縮的新瀝青面層一個附加應力，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.預防措施
3.1 橫向裂縫
⑴對基層進行處治。采取防裂措施，及時對基層進行養(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橋涵兩側填土充分壓實或進行加固處理；沉降嚴重地段，事前應進行軟土地基處理。
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)質瀝青。
⑷合理組織施工，攤鋪作業(yè)連續(xù)進行，減少冷接縫。冷接縫的處理，應先將已攤鋪壓實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充分壓實橫向接縫。碾壓時，壓路機在已壓實的橫幅上，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，并進行分層壓實，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、下層的施工縱縫應錯開15cm以上。前后幅相接處為冷接縫時，應先將已施工壓實完的邊緣坍斜部分切除，切線須順直，側壁要垂直，清除碎料后，宜用熱混合料敷貼接縫處，使其預熱軟化，然后鏟除敷貼料，并對側壁涂刷粘層瀝青，再攤鋪相臨路幅。攤鋪時控制好松鋪系數(shù)，使壓實后的接縫結合緊密、平整。
⑶溝槽回填土應分層填筑、壓實，壓實度需達到要求。如符合質量要求的回填土來源或壓實有困難時，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。土路基應密實、穩(wěn)定。鋪筑瀝青面層前，老路面?zhèn)缺谛柰克⒄硨訛r青。瀝青面層應充分壓實。新老路面接縫宜用熱烙鐵燙密。
3.3 網(wǎng)狀裂縫
⑴瀝青原材料質量和混合料質量嚴格按《公路公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTG F40—2004）的要求進行選定、拌制和施工。盡量采用低溫變形能力高的優(yōu)質瀝青。
⑵控制好半剛性基層的施工質量，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瀝青面層各層應滿足最小施工厚度的要求，保證上下的良好連接；并從設計施工養(yǎng)護上采取措施有效地排除雨后結構層內(nèi)積水。
⑸路面結構設計應做好交通量調(diào)查和預測工作，使路面結構組合與總體強度滿足設計使用期限內(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,壓實度和強度不足,造成強度裂縫。
⑶對分段施工的基層，在碾壓時，應預留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，上下層的接頭應錯開3-5m，以減少出現(xiàn)裂縫的機會。
⑷合理選擇混合料的配比，控制細料數(shù)量；重視結構層的養(yǎng)護，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構層前，可銑削原路面后再加罩，或采用鋪設土工布、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方法很多，一般可根據(jù)裂縫的實際情況（如寬度、深度等）確定具體的修補工藝。目前常用的方法主要有普通瀝青灌縫、專用灌縫料施工、壓漿法修補裂縫和進口密封膠灌縫。四種修補方法對照表見表1[2]。
表1 四種裂縫修補方法對照表
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工藝參數(shù)指標 |
項目施工方法 |
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普通瀝青灌縫 |
專用灌縫料施工 |
壓漿法修補裂縫 |
進口密封膠灌縫 |
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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 |
推廣應用 |
4.1 橫向、縱向和反射裂縫的修補
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)定結構層時，應將其鏟除；如因結構層積水引起網(wǎng)裂時，鏟除面層后，需加設將路面滲透水排除至路外的排水設施。然后再鋪筑新混合料。
⑵如強度滿足要求，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)行設計規(guī)范計算確定；如在路面上加罩，為減輕反射裂縫，可采取各種“防反”措施進行處理（詳見3.4節(jié)）。
⑶由于路基不穩(wěn)定，導致路面網(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)定的措施進行加強。水穩(wěn)定性好、收縮性小的半剛性材料是首選基層。基層加強后，再鋪筑瀝青面層。
5.瀝青路面裂縫養(yǎng)護管理對策
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，重點研究解決，具體要從以下幾個方面來加強：
5.1 加大“四新”技術的推廣應用，在吸收消化上下功夫
對于“四新”技術不能采取觀望和等待的態(tài)度，而要積極吸收消化，最后通過實踐選擇符合我們自身特點的新材料、新工藝、新技術、新設備。
5.2 加大關鍵技術的研究，在推廣應用上下功夫
在裂縫養(yǎng)護施工、管理過程中，當前面臨的關鍵問題要從技術的層面去研究，如路面裂縫關鍵技術等。作為管理者來講要研究再生利用技術，監(jiān)理要研究質量標準怎么控制，施工單位要嚴格控制配合比。
5.3 加大裂縫處置專業(yè)技術人才的培養(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商都要在新的技術、材料、結構方面進行研究，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，還要計算機管理系統(tǒng)很了解，在此基礎上突出技術人員的綜合性。從管理角度講，就是集管理技術、監(jiān)理指標控制、施工關鍵工藝把握于一體。
5.4 加大社會化裂縫養(yǎng)護管理力度，在運行機制上下功夫
養(yǎng)護的社會化是發(fā)展的必然趨勢，要建立完備的社會化養(yǎng)護管理體系，首先要建立科學養(yǎng)護質量評定體系，傳統(tǒng)的指標能不能控制養(yǎng)護質量還值得探討，我們應借鑒規(guī)范，超越規(guī)范。其次要研究人、機、料匹配的標準，對滿足公路養(yǎng)護需要的人員結構、機械設備配備的標準進行研究。第三是建立完備的裂縫處置工程計劃管理程序，計劃管理、程序控制體系，計量支付管理程序等。
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量。公路的作用及特點決定了公路養(yǎng)護管理的重要性與特殊性。如何搞好高速公路的養(yǎng)護管理，是擺在公路管理部門面前一項長期而艱巨的任務。正確樹立“公路建設是發(fā)展，公路養(yǎng)護也是發(fā)展，而且是更為重要的發(fā)展”的觀點，是我們從事公路養(yǎng)護管理工作的根本出發(fā)點。按照我國建立社會主義市場經(jīng)濟的要求，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)護管理對策，深化改革現(xiàn)行公路養(yǎng)護體制與運行機制，走出一條適合我國公路事業(yè)不斷向前推進的新路子。
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