浅谈沥青混凝土路面裂缝的成因及防治

摘　要:近年来我国公路建设飞速发展,但是道路病害也日益增多,尤其是道路裂缝病害。现在就高速公路发生的一些裂缝病害成因、危害以及防治情况做以下介绍。

关键词:沥青混凝土路面;裂缝;成因;防治

中图分类号:U4161217 　　　文献标识码:C 　　　文章编号:1008 - 3383 (2006) 11 - 0014 - 01

1 　道路裂缝形成的原因

　　以哈同高速公路为例。

　　横向裂缝:哈同高速公路的路基填土平均高度315 m 左右,道路基层为半刚性结构。由于这一承重层为高强度、高压实度、高密实度的半刚性结构,虽然整体性好、强度高、变形小,但对温度变化的影响却十分敏感,进入11 月份气温到了5 ℃以下后开始收缩,在气温降到最低温度- 20 ℃左右收缩到极值,产生215 cm 左右裂缝。

　　纵向裂缝:佳木斯段最大裂缝宽度达315 cm。这一地段出现纵向裂缝原因主要是建设完工后地下水位下降,在路基下的地基施工阶段地基土的含水量处于饱和状态,由于近年气候干燥,降雨量偏低,边沟水分蒸发快,但是,路边坡2 m 以内由于护坡保护水蒸发较少,在路基高填土自重和重载车的作用下,2 m 以外部分地基产生不均匀沉降路基发生滑动,将路面拉裂,出现道路纵向裂缝。

2 　裂缝形成后对道路的危害

　　道路出现横向裂缝要及时治理,否则灌进雨雪水冻融后,对道路的破坏将非常严重。进水后道路病害破坏的发展一般可分为三个阶段。第一阶段,初期表现为裂缝部位鼓胀,沿裂缝逐渐形成微量冻融松散灰土粉化,材料密度降低,将面层材料拱起,出现脊背现象;第二阶段为沿裂缝灌入雨雪水,存于水泥碎石与沥青路面的结合层之间,由于行车碾压推挤摩擦作用,将水泥和微粒材料同雨雪水唧出。

　　如遇连阴雨天气水泥碎石层以上灌入的雨雪水使路面出现严重推挤,将沥青粒料和水泥碎石粒料磨成浆状物唧出,发生唧浆病害。经过两到三年的裂缝开闭,缝口沥青混凝土在冻融和行车的作用下密度降低,但进入冬季,一般从路面上看不见裂缝。第三阶段为形成病害后,由于一年四季在雨雪水作用下长期出现唧浆,路面出现坑凹,甚至出现搓板路,随时间的推移,将导致龟裂病害的发生。严重时路面粒料被行车推挤带走,出现路表面开裂性坑槽。

　　道路纵向裂缝如治理不及时,长时间雨雪水的灌入,2 m 以外部分滑动加快,行车道在重载车的作用下,在3～4 m 部位出现第二道裂缝,这时第一道与第二道裂缝之间形成一个板块,这一板块开始下沉,出现顺行车道区一个U 型路面带,严重时路面发生条块形碎裂,对行车的影响非常大。

　　这些病害如得不到及时治理,对社会车辆形成一种潜在的危害,也极大地缩短道路的服务寿命。设计服务15 年的高速公路,可能使用几年就将需要大修,给国家造成极大的经济损失。

3 　道路裂缝病害的预防及治理

　　道路出现裂缝是目前所采用的基层结构形式(强基薄面) 和选用材料,以及北方气候的影响的结果,但是出现裂缝就要及时有效的治理,并防止其发展到路面龟裂,出现坑槽以及碎裂等严重病害。治理的目的主要是防止雨雪水灌入缝内,将裂缝封住,通常叫做灌缝。治理的方法过去一直延用40～70 # 热沥青灌缝,近年来也有不少单位用乳化沥青灌缝,由于灌缝材料是液体材料,可灌至裂缝深处,乳化沥青灌入后经过破乳、水分蒸发后,原灌满的裂缝又出现一定空隙,经过6～10 次反复灌注直至灌满。

　　2001 年国内从新加坡引进一种新型的灌缝材料—高弹密封膏,这种材料为半流体状,用自制的一种灌注压力设备施工,不需动力,三个人手动加压即可,工作原理近似于房建工程粉刷用的喷浆机。一般灌注1～2 遍即可达到灌深15～20 cm 堵塞裂缝的目的。

　　2001 年在霸州界内50 km路面,用乳化沥青灌注不理想,后全部用这种材料灌缝,效果十分明显,凡是去年用这种材料处理的裂缝今年没有发现道路因裂缝发生的病害。纵向裂缝如比较严重,还需对地基进行旋喷、粉喷处理,控制其不均匀沉降后再行灌缝。