浅谈道路路面裂缝的因素与防治

摘要：沥青道路路面目前成为普遍道路面层结构形式，但是它的缺点在于容易因为材料、气候、荷载、设计以及施工工艺等因素而产生裂缝，沥青路面一旦出现裂缝，有可能导致路面结构性破坏，从而影响路面的使用功能与美观。本文根据工程实践，从裂缝产生的原因入手，对沥青路面的防治措施和出现裂缝后的处置措施进行分析讨论。

关键词：沥青；路面；裂缝；因素；措施

根据近些年对天津市市内道路及各小区的调研，发现沥青路面普遍在使用期出现不同程度的裂缝，有些甚至在投入使用之前就出现开裂，不得不引起重视。对于小区道路而言，等级要求低于中低级公路，更无法与高速路与快速路相比，因此在设计与施工过程中，设计方往往不考虑实际使用中出现的个别重载情况，结构层设置低，而施工方多存在侥幸心理，罔顾气候、材料、机械、人员等局限，草草施工之后撤场，这主要是人为原因。结合现场实际，从施工方法与技术角度寻找问题的话，我们会发现路面裂缝的危害主要在于从裂缝中不断进入水分，使基层甚至路基软化，导致路面承载力下降，产生台阶、网裂等病害，从而加速路面破坏。

一、 裂缝产生的主要因素：

1、在材料方面，作为路面面层材料的沥青和沥青结合料的性质与质量是影响路面温度开裂的最主要原因，沥青混合料的低温劲度是决定沥青路面是否开裂的最根本因素，沥青劲度又是决定沥青混合料劲度的关键。在沥青性能指标中，影响更大的是温度敏感性，温度敏感性大的沥青更容易开裂。另外，基层材料的收缩性愈小，面层裂缝愈少。基层上有透层油以加强与面层的粘结对抗开裂是有好处的，基层材料种类对沥青面层的裂缝率有明显影响，若设置不当，很容易产生裂缝。

2、在气候方面，极端最低温度、降温速率、低温持续时间、升降温循环数次数是气候条件影响沥青路面温缩裂缝的四大要素。

3、在荷载方面，基层中的最大拉应力，通常是由最重的车轮荷载产生的，并且不同轴载对路面的破坏作用极大，即使是通过次数较少的重荷载也对路面破坏起着决定性的作用。

4、在施工方面，矿料级配，沥青含量，集料品种不符合设计规范要求，对原材料检验不严，对沥青混合料的配合比控制不够，特别是矿粉和沥青用量不准，易使沥青路面早期出现裂缝。当沥青面层的空隙率较大时，沥青面层的通透性增大，外界水易侵入结构内部。

施工中未按照施工工艺和程序进行施工，部分路面混合料离析和不均匀容易造成局部渗水，也易使路面出现裂缝。压实不足，片面追求平整度，不能在温度较高的时候及时压实，不采用轮胎压路机，易造成路面看似平整，通车不久就很快出现裂缝。

另外，施工机械设备陈旧，不配套，使混合料的配合比计量、拌和均匀性、压实度、平整度等受到很大影响，进而影响沥青路面的质量。

二、防治路面裂缝的主要措施：

根据规范的要求，通过路面结构设计和厚度设计可以满足沥青路面强度和承载能力要求，基本解决荷载型裂缝产生的问题。对于如何避免或减轻非荷载型裂缝的产生，应从设计与施工两个方面来进行考虑。

1、从设计角度出发，在进行半刚性路面设计时，首先应选用抗冲刷性能好、干缩系数和温缩系数小、抗拉强度高的半刚性材料做基层；选用松弛性能好的优质沥青做沥青面层；在缺少优质沥青的情况下，应采取改善沥青性质的措施；在稳定度满足要求的前提下，优先选用针入度较大的沥青做沥青面层；沥青面层采用密实型沥青混凝土；采用合适的沥青面层厚度，确保半刚性基层在使用期间一般不会产生干缩裂缝和温缩裂缝。为进一步提高表面层抗温度裂缝性能，可采用橡胶沥青或聚合物沥青在沥青混凝土表面做一封层。同时设置应力消减（应力吸收）中间层，这样对减缓反射裂缝的产生与扩展有明显的效果，可使裂缝处相对位移产生的应力传到面层时大为减少，可明显减弱裂缝尖端应力的奇异性，降低应力强度因子，而吸收层的弹模越低，防裂效果越好。就目前常用的材料而言，土工织物与沥青橡胶薄膜的弹模较低，变形率越大，且不存在低温脆化问题，效果最佳。

在设计中还应特别注意路面排水与防水措施。

总之，设计的道路必须能适应客观存在的交通荷载水平和温度条件，同时考虑到偶发的重荷载情况，若道路承载力不足，将加速路面开裂过程，必须得到重视。

2、从施工角度出发，应严格控制道路基层施工碾压时的含水量，混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量或控制在施工规范容许的范围内。基层碾压完成后，要及时养生，最迟在养生结束后应立即用乳化沥青做透层或封层。透层或粘层完成后，应尽快铺筑沥青面层。在施工安排上要紧凑，同时关注天气情况，避免因为客观因素引起的工序延迟。

材料的选择应根据所在地区的气候条件和混合料类型选择结合料，对于沥青结合料，使用某些聚合物或添加剂可以提高其抗裂能力。沥青混合料中的集料应选用表面粗糙，石质坚硬，耐磨性强，嵌挤作用好，与沥青粘附性的材料，尽可能使用人工砂代替圆形颗料的天然沙。

三、发现裂缝后采取的主要措施：

1、立即修补以避免水通过裂缝渗透到基层，造成基层破坏而影响面层。对于开裂较小的裂缝和纵向裂缝，缝宽在6mm以内，宜将缝隙刷扫干净，并用压缩空气吹去尘土后，可用灌入热沥青或乳化沥青材料加以封闭处理；缝宽大于6mm的，将裂缝内杂质处理干净后，用沥青砂或细粒式沥青混凝土填充、捣实，并用烙铁封口，撒砂，扫匀；也可以采用乳化沥青混合料填封。

2、 轻微龟裂可采用刷油法处治，或进行小面层喷油封面，防止渗水扩大裂缝；大面积龟裂、网裂采用加封层或沥青表面处理。严重龟裂、网裂应对基层进行补强。

3、在碾压中出现微裂缝，可在终碾前，用轮胎碾进行复压，消除裂缝。

4、因路面基层的病害或强度不足引起的破损，应处理路基或基层，然后在修复路面。

综上所述，路面裂缝既影响路面美观，又消弱整体稳定性和平整度，并且由于水分的渗透，降低基层与土基的承载力，从而加剧路面破坏，缩短使用寿命。需要根据具体情况，采用不同的措施防治裂缝。从结构设计、材料设计、厚度设置和施工工艺安排多方面综合考虑。要彻底消除沥青路面裂缝可能比较困难，但从基层材料研究出发，采用新材料、新工艺来探讨减少反射裂缝的措施或许更为有效，技术也更合理，经济上更能被接受。同时结合设计方在理论与实践的探索中，做出更符合道路实际使用的结构设计，施工方在常规施工工艺基础上，对人员安排、材料选用以及机械的维护等进行行之有效的改进，我们相信路面裂缝问题将会有很大的改善，这也将是我们未来继续学习和探索的方向。