沥青混凝土裂缝产生的原因及处理.doc

近几年，城市道路建设发展速度。沥青混凝土路面较之水泥混凝土路面具有行车舒适性好、噪音小、对路基或不均匀沉降适应性强、修复快等优点，日益被越来越多的应用到城市道路建设中。但在各种因素影响下，沥砼路面会出现裂痕、车辙、深陷、泛油、拥包等现象，其中裂痕现象最为普遍，如得不到及时处理，会影响到道路的正常使用功能。为此，笔者就沥青砼路面裂缝的成因及预防、治理措施做一探讨。
    一、沥青砼路面裂痕的成因：
    裂缝是沥青砼路面最常见的病害之一，它的产生原因主要是路面整体强度不足以适应实际交通负荷，多在不利水温状况的季节出现。按其形状又基本分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种。
1、横向裂缝：横向裂缝与路中心线基本垂直，缝宽不一，缝长贯穿部分路幅或整个路幅。裂缝一般比较规则，沿路面大致呈均匀分布，裂缝间距的大小取决于当地的气温和沥青面层与半刚性基层材料的抗裂性能。
    横向裂缝成因主要有三个方面：
（1）地基及基础沉降差异引起的横向裂缝。在软土地基与非软土地基交界处、软土地基处理方法变化处，因地基或路基与构造物差异沉降导致基层开裂，并反射到沥青面层，形成横向裂缝。
(2)材料收缩引起横向裂缝。一方面在基层成型过程中，因基层材料失水收缩而形成规则的横向裂缝，另一方面基层材料因温度骤降而发生低温收缩开裂。这两种收缩变形使面层底面承受拉力，当拉力超过沥青面层的抗拉强度时就使沥青面层底部拉裂，并随着温湿的循环变化及行车荷载的反复作用而导致沥青面层裂缝。
(3)沥青及混凝土的温缩引起的裂缝。因沥青是一种对温度变化比较敏感的粘弹性材料，温度下降时，沥青混合料逐渐变硬变脆，并发生收缩变形，当收缩拉应力超过沥青砼的抗拉强度时，沥青路面表面就会被拉裂，并逐步向下发展，形成上宽下窄的横向裂缝。
    2、纵向裂缝：裂缝走向基本与行车方向平行，裂缝长度和宽度不一。纵向裂缝形成的主要原因有以下四个方面：
(1)地基原因。有些路段处于坑槽或出现弹簧土情况，在施工时处理不到位，在回填土后，由于地基承载能力的差别出现不均匀沉降，造成路面纵向开裂。
(2)路基施工原因。由于土基施工时路基材料含水量不合适或压路机械压不到位而造成的路基压实不均匀。
(3)水的渗透、侵蚀破坏。花坛、路表、边坡等渗水，使局部路基受水浸泡后承载力值降低，在动静荷载的作用下，路基滑动产生裂缝。
(4)接茬原因。沥青面层分路幅摊铺时，两幅接茬处未处理好，在车辆荷载及大气因素作用下逐渐开裂。
    3、网状裂缝：网状裂缝纵横交错，缝宽1mm以上，缝距40cm以下，1m2以上。它是相互交错的疲劳裂缝，形成一系列多边形小块组成的网状开裂，它的初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行的纵缝，而后在纵缝间出现横向和斜向连接缝，形成缝网。
    网裂主要是由于路面的整体强度不足而引起的。其产生原因主要有下列三种：
(1)路面结构设计不合理，路基路面压实度不足，路面材料配合不当或未拌和均匀等使沥青与石料粘结性差。
(2)路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填，致使水份渗入下层，使基层表面被泡软，在汽车荷载反复作用下，粉浆通过面层裂缝及空隙被压到表面产生唧浆，基层表面被逐步淘空，产生网裂。
(3)沥青老化和汽车严重超载，使基层产生疲劳破坏也是导致沥青面层形成网裂的重要原因。
    二、裂缝的预防措施：
1、产品生产前对原材料特别是沥青做试验，根据《沥青路面施工及验收规范》要求，按本地区气候条件和道路等级选取适用的沥青类型。以减少或消除沥青面层温度收缩裂缝。采用优质沥青更有效。
2、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15cm左右，每压一遍向新铺层移动15-20cm，直到压路机全部在新铺层为止。对于纵向裂缝，如分幅摊铺时，前后幅应紧跟，上、下层的施工纵缝应错开15cm以上，摊铺时控制好松铺系数，使压实后的接缝结合紧密、平整。
3、沥青路面摊铺前，对下卧层需认真检查，及时清除泥灰，处理好软弱层，保证下卧层稳定。在旧路面上加铺沥青路面结构层前，须铣削原路面后再加铺，以延缓反射裂缝的形成。
4、处理好地基。路基应分层填筑和压实合格，使路基尽可能均匀，特别在预先采取措施防止地表面水渗入地基的情况下，可以大幅度减+少纵向裂缝的数量，同时显著延缓纵向裂缝出现的时间。
    三、裂缝的治理措施：在沥青路面出现微小裂缝时就必须及时处理整治。
1、对于横向裂缝的处治方法
(1)对于基层开裂、沥青混凝土温缩等引起的横向裂缝，如缝宽较小可不予处理，如宽度在3mm以上，可将缝隙刷扫干净，并用压缩空气吹净尘土后，采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵。如缝宽在5mm以上，可将缝口杂物清除，或沿裂缝开槽后用压缩空气吹净，采用沥青砂或细粒式热拌沥青混合料填充捣实、封口。
(2)对于由路基破损或沉降引起的横向裂缝，如出现错台、啃边、裂缝宽度大于5mm以上的，则需沿横缝两侧各50cm～100cm范围开槽，将破损或沉降结构层铲除，更换水稳定性好、收缩性小的半刚性材料进行基层的处理，然后进行沥青面层的恢复。
2、对于纵向裂缝的处治方法主要有以下几种：
(1)对于细裂缝(2-5mm)可用改性乳化沥青灌缝。对大于5mm的粗裂缝，可用改性沥青(如sbs改性沥青)灌缝。灌缝前，必须清除缝内、缝边碎粒、垃圾，并使缝内干燥。灌缝后，表面撒上粗砂或3-5mm石屑。
(2)如纵缝进一步发展，出现啃边、错台且裂缝宽大于5mm，则需铣刨上面层和中面层(铣刨宽度为裂缝两侧各1m)，将软弱层或不稳结构层铲除，更换水稳定性好、收缩性小的半刚性材料进行基层的处理，然后进行沥青面层的恢复。
(3)对于尚未稳定的纵向裂缝，除按方法(1)处治外，还应根据裂缝成因，采取排水、边坡加固等措施，以使裂缝稳定不继续发展。
3、网裂的处治方法如下：对于轻微网裂可用玻璃纤维布罩面，对于大面积的网裂、常加铺乳化沥青封层或在补强基层后，再重新罩面，修复路面。沥青混凝土路面裂缝问题不容忽视，应仔细分析沥青混凝土路面裂缝的成因，采取积极的预防措施和相应的治理措施，以提高沥青混凝土的质量，保证其良好的服务能力。