浅析沥青路面裂缝的成因及处治办法

【摘 要】裂缝是沥青路面的常见病害，本文主要分析沥青路面裂缝的成因，并提出相应的预防和处治办法。

【关键词】沥青路面；裂缝；成因；处治办法

0 概述

我国高速公路建设快速发展，通车里程不断增长，如何保证公路的工程质量，如何提高公路的使用寿命，成为公路建设者重点研究的对象。沥青路面以其平整少尘、不透水、经久耐用的优点，成为道路建设中被最广泛采用的高级路面；但是随着国民经济快速、协调发展，交通量的不断增长，我国道路交通量日益增大，车辆迅速大型化且严重超载，沥青路面的早期病害越发常见，如裂缝、沉降、松散、坑槽、泛油、剥落、车辙等，经研究发现，这众多病害中沥青路面裂缝又是其他病害的重要诱因，如果不能及时对其进行处理，将极易引起路面更严重的破坏，影响公路使用。本文中将对沥青路面裂缝的成因进行分析，并结合工程实践经验，提出几种裂缝的处治办法。

1 沥青路面裂缝的分类

1.1 沥青路面开裂的原因和裂缝的形式是多种多样的，就沥青路面开裂的原因分类，可分为荷载型裂缝和非荷载型裂缝

1.1.1 荷载型裂缝

主要由于交通荷载作用下产生的疲劳裂缝，在车轮载荷作用下，载荷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因拉力而开裂，在行车载荷的重复作用下，底部的裂缝就会蔓延到上部，出现沥青面层裂缝。

1.1.2 非荷载型裂缝

主要是温度型裂缝，温度的升降会改变沥青材料的温度应力，如果气温下降幅度较大，沥青材料的温度应力会导致材料变硬并开始收缩，半刚性基层的底部会产生拉应力，如果温度应力大于基层的拉应力时，混合料劲度会急剧增大，并影响到面层的抗拉强度，导致面层开裂。如果沥青面层与基层的附着力不够好时，这样的温度裂缝会更容易出现。

1.2 如果按裂缝的形状，可分为纵向裂缝、横向裂缝、网状裂缝和不规则裂缝等四种型式

1.2.1 网状裂缝

其最初形态是一条或几条平行的纵缝，随着荷载重复作用次数的增加，形成相互交错的网状或龟纹状的锐角多边形小块。

1.2.2 纵向裂缝

其形态特征是长且直；路基、基层沉降引起的纵缝，通常断断续续，绵延很长。

1.2.3 横向裂缝

横向裂缝最初多出现于路面两侧，逐渐发展形成贯通路幅的横缝。

1.2.4 不规则裂缝

不规则裂缝主要由面层材料的收缩和温度的周期性变化所致。路面裂缝呈不规则形状，块的最长边长小于100cm。

2 沥青路面裂纹的成因

2.1 设计影响

设计阶段对路面设计年限内交通量年均增长率估计偏小，或者对路面结构设计不合理或厚度不足，导致路面强度不够，都会在日益增长的交通量和大型汽车载荷力下，形成因路面强度不足而导致的裂缝。

2.2 施工影响

情况一：如果在基层和面层的施工过程中，因为基层混合料的离析，或者因为基层碾压不密实，都会造成基层和面层中间形成一道1cm-2cm细粒薄层，加之行车荷载作用，易产生龟裂。情况二：如果无机结合料拌和不够均匀，底部存有素土夹层，也会导致沥青面层产生块状裂缝。情况三：若水泥用量过大，基层的强度就高，刚性就大，基层材料与下层材料的模量比就会增加，从而增大基层底面由行车荷载而引起的拉应力，容易使基层在行车荷载的作用下开裂。

2.3 气温和雨水影响

气温的变化和落差会使基层结构收缩，当收缩应力大于结构承受能力时，导致基层裂缝，并随着车载作用，导致面层结构被破坏和拉裂；季节的低温使面层产生的应力超过结构抵抗能力引发裂缝和温差变化造成结构疲劳累积，使应力超限引发结构裂缝。

当雨水或者其他水分渗到路面空隙和裂缝中，在外力作用下，导致沥青与集料之间粘结力降低并逐渐丧失粘结力；如果水分的不断侵入，在汽车车轮动态荷载的反复作用下，进入路面空隙裂缝中的水分又不断产生动水压力或真空负压抽吸的反复循环，水分逐渐渗入到沥青与集料的界面上，会导致沥青膜从面料表面脱落，沥青混合料掉粒、松散，形成网状裂缝并不断扩大。

2.4 材料影响

公路基层中集料级配不好，或者细料过多、水泥用量大、水泥标号高、集料含水量大都会增大基层干燥收缩，形变积累产生裂缝。沥青品种的松弛度、延展度，及其低温抗裂性能也对路面裂缝产生重要的影响。

3 沥青路面裂缝的预防和处治办法

延缓和减轻沥青路面裂缝的办法，可采用：一是，在施工期间就采用相应的预防裂缝或处理措施，二是，在维修养护时选用合适的加铺层体系。通常，在有条件时，为获得最佳效果，可综合运用这两类方法。

3.1 选择防裂性能好的材料，合理选配基层混合料的配比

沥青的选用要考虑松弛性能好的优质材料，保证沥青的针入度、延度等指标；并适当采用添加剂或聚合物，以提高沥青的低温抗裂性能及高温稳定性能；骨料要选用抗冲刷能力好，干缩、温缩系数小、抗拉能力高，且温度膨胀系数低的半刚性材料。

合理选配基层混合料的配比，严格控制粗细料数量，综合考虑混合料的高、低温性能，合理设计配合比，减缓裂缝的产生。

3.2 严格控制施工工艺

路基施工时，必须严格控制路基的填筑工艺，确保路基强度。压实度是反映路基强度的重要指标，施工中必须严格检测控制，使其达到规定值；基层施工时，一是，要充分压实横向接缝和处理好冷接缝；冷接缝的处理，应先将已摊铺压实的摊铺带边缘部分铲除，切线须顺直，侧壁要垂直，清除废料后，然后用热混合料敷贴接缝处，使冷料部位预软化并清除敷贴料，然后对接缝涂刷粘层沥青，最后铺筑新的沥青混合料；二是，要严格控制施工碾压需要的最佳含水量，碾压完成后要及时养生，并及早用乳化沥青做透层或封层，完成后尽快铺筑沥青面层，以减少因干缩而产生的裂缝。

路面施工时，要控制好沥青混合料的加热时间和加热温度，不使沥青高温老化，另外要认真检查基层的施工质量，及时清除泥灰等杂物，处理好软弱层，确保基层稳定；注意在面层摊铺时尽量采用全幅摊铺，分幅摊铺时，采用两台摊铺机前后幅紧跟摊铺，避免前摊铺幅混合料冷却后才摊铺后半幅，确保热接缝；及时碾压，使沥青混合料达到规定的压实度。

3.3 沥青灌缝法

如果在6mm以内的路面结构性裂缝，可采用封缝技术进行养护处理。裂缝填封类材料应具有良好的粘结力，以便于和裂缝内部两边的沥青材料相融合；要在低温状态下具有优良的延伸性能和弹性，不致于发生断裂。可用改性沥青（如SBS改性沥青）灌缝。灌缝前，须先清除缝内、缝边碎垃圾，并保持缝内干燥，灌缝后，表面撒一层粗砂或3mm-5mm石屑。

3.4 注浆加固法

如果因路基不稳定，导致路面网裂时，可采用石（下转第350页）（上接第325页）灰或水泥进行注浆加固。首先铣除开裂路段的沥青路面，通过注浆技术，加固地基，填充填土空隙，减小路基固结沉降量。注浆材料采用水泥浆，浆液水灰比为0.7：1-1：1。注浆压力要适当，通常采用的注浆压力为1.2MPa-1.5MPa，孔深越深，注浆压力越大。

4 结语

公路沥青路面的开裂由多种原因诱发、导致，对它的处治办法，应以预防为主，并及时处理，同时多学习先进的新技术、新经验，不断实践和总结，才能减少沥青路面的早期病害，保证公路工程质量，延长公路的使用寿命。

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