浅析沥青路面裂缝的形成原因及措施

摘要：文章概述了沥青路面产生裂缝的理论原因，分析了裂缝的种类及产生的原因，提出了减轻沥青路面裂缝的控制措施。

关键词：沥青路面裂缝形成原因控制措施

中图分类号：U416.217 文献标识码：A文章编号：

引言

近年来，沥青路面是目前高等级公路最常用的柔性路面，它和半刚性基层（水泥稳定碎石、二灰稳定碎石）一起，组成了我国高等级公路最常用的结构形式。据统计，全国90%以上的高等级公路沥青路面基层都采用半刚性材料。它具有强度高、承载力大、良好的抗疲劳性能和抗冲刷性等优点；然而其缺点也是不容忽视的，抗变形能力差、脆性大、在温度和湿度变化时易产生开裂，最终形成路面反射裂缝。这成为高等级公路沥青路面早期损坏的主要原因。

1产生裂缝的理论原因

由于行车荷载的作用而发生的结构性破坏裂缝，在车轮荷载作用下，半刚性基层的底部将产生拉应力。当拉应力大于半刚性基层材料的抗拉强度时，半刚性基层的底部就会很快开裂。在行车荷载的反复作用下，底部的裂缝会渐渐扩展到上部，并引起沥青面层也产生开裂。影响拉应力的主要因素有面层厚度、基层本身的厚度、基层的回弹模量和下承层的回弹模量。

2影响路面裂缝的主要因素及预防措施

2.1影响沥青路面裂缝的主要因素包括：基层材料的性质；沥青和沥青混合料的性质；结构类型与组成情况；施工因素；气候条件（特别是冬季气温及其变化）及交通量和车辆类型等。

2.2防止沥青路面裂缝主要分为五个方面：

2.2.1对基层而言，尽量选用原材料生产规模较大的生产厂家，采用统一的筛孔尺寸，有条件的地方可以只选择一个生产厂家，以减少因料源复杂带来的变异性；

2.2.2沥青的温度敏感性是影响裂缝的重要原因，针入度指数PI愈大，沥青的温度敏感性就愈低，加强试验室对拌和站的油石比及混合料级配的控制；适当增加沥青层厚度，加筋罩面层，使用改性沥青及SMA等；

2.2.3设置中间层，减少因半刚性基层裂缝对沥青路面产生的反射裂缝，如采用土工织物、土工隔栅、粘接间断层、级配碎石中间层等；

2.2.4加强各道工序的衔接，半刚性基层养生期结束后，应尽快铺筑沥青面层，减少基层的暴晒时间，如不能及时铺筑面层，就必须加强养生，使基层不至于过分干燥而出现裂缝；

2.2.5密切注意当地的天气变化，根据天气情况控制好含水量；另外交通管理部门要加强对超限车辆的管理。

3裂缝的表现形式及产生原因

3.1沥青路面的开裂原因是多种多样的，主要有横向、纵向、网状和反射裂缝等。

然而引起沥青路面开裂的原因很多，大体可分为三种:

3.1.1由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝。在车轮荷载的作用下，当路面结构层底部产生的拉应力大于其材料的抗拉强度时，产生的开裂称之荷载型裂缝。

3.1.2由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝，包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝，称之非荷载裂缝。

3.1.3经常出现在桥涵两端的横向裂缝，或在路段上出现较长的纵缝，主要是由填土固结沉陷或地基沉陷引起，称为沉降裂缝，尽管沥青路面开裂的原因和裂缝的形式是多种多样的，但其中的行车荷载作用、沥青面层温度变化是产生裂缝的主要原因。

3.2横向裂缝

3.2.1沥青面层的自身温缩开裂；

3.2.2半刚性基层的开裂反射到沥青面层；

3.2.3某些基层开挖沟槽埋设管线以及冰冻地区路基冻裂导致路面的横裂；

3.2.4面层施工时，施工缝未处理好，接缝不紧密，结合不良；

3.2.5桥梁、涵洞或通道两侧的填土产生固结或地基沉降等。

3.3纵向裂缝

3.3.1填方材料和填方的不均匀性，以及填方密实度达不到设计要求。经过一段时间的自然沉降，特别是经过雨水浸泡后，路基强度有所下降，沿边坡部分路基承载力也下降，就会出现纵向裂缝；

3.3.2施工时，前后摊铺幅相接处的冷接缝未按有关规范要求认真处理，结合不紧密而脱开；

3.3.3.纵向沟槽回填土压实质量差而发生沉陷；

3.3.4拓宽路段的新老路面交界处土层处理不彻底，沉降不均匀引起纵向开裂；

3.3.5边坡值小于设计值，边坡压实不够和边沟过深使实际填土高度加大而滑坡等引起的纵向开裂。

3.4网状裂缝

3.4.1路基局部压实度不足或基层材料局部松散不成板体，使路面的承载能力下降形成的裂缝；

3.4.2沥青与沥青混合料质量差。沥青延度低，抗裂性差。沥青混合料拌和时间过长，拌和温度过高或在储料仓仓储时间过长，使沥青变硬，对拉应变敏感而产生的裂缝；2.4.3沥青层厚度不足，层间粘结差，水分渗入，形成的裂缝；

3.4.4行车荷载重复作用下引起的疲劳裂缝；

3.4.5外界原因如污染、腐蚀等造成的局部网裂。

3.5反射裂缝

基层反射裂缝是由温度收缩和干燥收缩变形引发所致。曝露时间、失水率、级配和水泥剂量对干缩性能有影响，降温时间、温度、级配和水泥剂量对温缩性能有影响。

4减轻沥青路面裂缝的控制措施

4.1做好桥头回填。桥涵两侧必须按照规范要求，换填砂砾和分层夯实。砂砾必须选用合格的材料，分层压实厚度不得大于20cm。

4.2处理好路基软弹、翻浆现象。当发现路基出现软弹、翻浆现象后，应认真分析原因，采取措施，换填砂砾并压实。

4.3控制砂砾垫层的施工质量。必须选用含泥量合适的天然砂砾，其级配和含石量应满足规范和标准要求，不合格时，必须掺配破碎砾石或碎石。砂砾路上备料应按计划分阶段进行，不可一次性备料过多。砂砾垫层施工应与下基层施工相协调，砂砾垫层的施工段落不得超过2km。施工时，根据天气情况，严格控制洒水量，并做到及时碾压。

4.4控制水稳基层的施工质量。在混合料的生产过程中，对混合料的级配必须随时进行检查，发现级配不符合要求时，必须立即给予调整。根据原材料的含水量和天气情况，严格控制混合料的含水量。现场摊铺时，必须做到及时碾压，发现有软弹、翻浆现象必须立即换填。加强基层的养生，必须使基层的表面一直保持湿润，养生时间不得少于7天。

4.5控制沥青面层的施工质量。在摊铺前，检查封层质量，发现破损必须提前进行补洒。必须严格按照沥青混合料的配合比设计阶段进行配合比设计。严格按验证后的生产配合比进行沥青混合料的拌和，控制油石比、拌和温度、拌和时间，不合格的混合料必须废弃。在摊铺过程中，必须保持摊铺机连续均匀、不间断地进行摊铺。碾压必须及时，严格控制洒水量，防止沥青混合料降温过快。碾压必须做到轻起慢停，对混合料的碾压不能不足或过压。

4.6 施工控制裂缝发生

4.6.1在施工方面，控制半刚性基层碾压时的含水量为最佳含水量的0．9倍，压实度达到规范要求，碾压完成后要及时保湿养护，防止基层干晒，养护结束后，立即喷洒沥青乳液，做成透层或粘层，然后尽快铺沥青面层。

4.6.2制备沥青混合料时控制好加热时间和加热温度，不使沥青老化、加强碾压，使沥青混合料达到规定的压实度，也可减少反射裂缝。

4.6.3为了减少沥青面层由于半刚性基层的收缩裂缝而产生反射裂缝或对应裂缝．应尽可能采取有效措施来减少半刚性基层本身的收缩裂缝。

4.6.4在施工过程中，加强交通管制，严禁外来无关车辆上路。控制施工车辆的载重和车速，严禁重载施工车辆在新铺的沥青面层上随意调头和刹车。

5结束语

总之，分析沥青路面产生裂缝的原因，掌握控制裂缝的施工技术，精心组织、严格管理，才能铺筑出一条真正合格的沥青路面。

参考文献：

1沈金安. 高速公路沥青路面早期损坏分析与防治对策［M］.热门交通出版社，2004.

    2公路改性沥青路面施工技术规范.中华人民共和国行业标准［M］.人民交通出版社，2000.或