浅谈沥青混凝土路面常见裂缝原因分析及防治措施

浅谈沥青混凝土路面常见裂缝原因分析及防治措施

摘要：本文对沥青混凝土路面破损病害之一的路面裂缝产生的原因进行了分析，提出了一些防治措施。

关键词：沥青混凝土路面；裂缝；原因；防治措施

1 引言

沥青混凝土路面由于具有良好的抗滑性能，行车舒适平稳、噪音低以及养护方便等优点，被广泛应用于我国的高速公路建设中，已经成为高速公路路面结构的主要形式。由于气候环境变化、车辆荷载作用等因素综合影响，路面出现了不同程度的破损病害，其中最为常见的就是裂缝。不管是我国北方冰冻地区，还是南方那些非冰冻地区也会出现裂缝，只是裂缝的轻重程度不同。裂缝若不能得到及时处理，水份将通过裂缝不断渗入基层，造成路基软化，导致路面承载能力下降，加速路面结构的破坏，更深层次的影响沥青路面的使用性能。

2 裂缝分类

路面裂缝是路面破损最常见的病害之一，包括横向裂缝和纵向裂缝两部分。

（1）横向裂缝的表现特征为裂缝与路中心线基本垂直，缝宽不一， 缝长有的贯穿全路幅，也有的贯穿部分路幅。一般分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两大类。

（2）纵向裂缝的表现特征为裂缝的走向基本与行车方向是平行的，裂缝的宽度和长度不一。

2.1 横向裂缝产生原因分析

2.1.1 荷载性裂缝

龟裂是典型的荷载性裂缝，又称网裂，发生此种裂缝可能有以下几种情况：

（1）路面厚度不足，不能满足行车要求，在行车荷载反复作用特别是重车作用下，路面容易发生碎裂。

（2）路面强度不够，其回弹弯沉值不断增大，满足不了迅速增加的交通量和逐渐增大的汽车载重量的需要。由于选用的沥青质量不能满足要求，沥青面层产生早期的疲劳破坏，由于疲劳破坏产生的龟裂，严重时甚至会扩展到全幅沥青面层。

（3）基层用料中细土过多或者稳定基层混合料拌和不均匀，导致稳定层强

度不均匀而产生不规则裂缝。

2.1.2 非荷载性裂缝是横向裂缝的主要表现形式，分为沥青面层温缩裂缝和基层反射裂缝两种。

（1）沥青面层温缩裂缝。当发生大幅度降温时，沥青混合料的应力松弛赶不上温度应力的增长，其劲度模量急剧增大，温度下降产生的收缩拉应变或者拉应力一旦超过沥青混合料的抗拉强度或极限拉应变，超过了产生开裂的极限劲度,沥青面层就会开裂。

（2）基层反射裂缝。在温度变化和车辆荷载作用下,基层产生的裂缝将渐渐反射到沥青路面的表面, 且路表面出现裂缝的位置和形状与基层裂缝基本相似。

2.2 纵向裂缝产生原因分析

（1）由于路基压实度不均匀，造成路面产生不均匀沉陷，容易导致纵向裂缝的出现，例如发生在路面加宽处或半填半挖路基处的裂缝。

（2）在新旧路基结合位置出现的不均匀沉降以及公路建设施工过程中路面摊铺碾压不均匀都有可能造成纵向裂缝的产生，而且裂缝大多会在新旧路基结合部分的上面或道路中线处形成，裂缝两侧会发生错位。

（3）沥青面层分幅摊铺时，两幅间的接茬如果没有处理妥当，在行车荷载反复作用下，就容易形成纵向裂缝；在车辙边缘位置有时也会出现纵向裂缝。

（4）在昼夜温差较大的地区，由于温度的反复升降导致沥青面层温度应力疲劳，使沥青混合料的极限拉伸应变能力变小。加上沥青的老化使沥青的劲度增高，应力松驰性能降低，最终达到极限抗拉强度，使路面产生开裂。

3 防治措施

3.1 横向裂缝防治措施

3.1.1 龟裂防治措施:

（1）沥青面层各结构层应满足最小施工厚度的要求，保证上、下层的良好衔接。

（2）严格按《沥青路面施工及验收规范》（GB50092）的要求选取原材料，并合理地确定混合料的配合比，保证混合料拌合均匀，确保材料质量。

（3）进行路面结构设计时应调查交通量和做好预测工作，确保路面结构总体强度满足设计使用期限内交通荷载的要求。

3.1.2 沥青面层温缩裂缝防治措施：

（1）合理安排施工作业, 保证摊铺作业能够连续进行, 减少冷接缝。根据《沥青路面施工及验收规范》（GB50092）要求，结合当地的气候水文条件和公路等级选择适用的沥青类型，可减少或消除沥青面层温度收缩裂缝。

（2）选用松弛性能好的优质沥青做面层，保证沥青的延展度、针入度、乳化点等指标；在优质沥青缺少的情况下，应采用一些聚合物或添加剂，来提高沥青的高温稳定性能以及低温抗裂性能。

3.1.3 基层反射裂缝防治措施:

（1）基层、底基层养生时间应满足相关规范的要求,排水彻底后方可铺筑面层。遇到因土基或路面基层的病害或强度不足引起的裂缝类破损,要先对土基或基层进行处理之后再进行路面修复。

（2）路面结构设计时应根据不同的外部环境和交通情况选用适宜的基层材料和面层材料，合理设计结构组合，确定沥青面层的最佳厚度，使其在力学上能够抵抗基层裂缝反射对面层的影响。

（3）在基层施工过程中采用预留缝，在设缝的位置铺设土工织物防止基层开裂，并保证基层压实均匀以及压实度符合规定值。

3.2 纵向裂缝防治措施

（1）对于因填土未压实引起的纵向裂缝现象，施工过程中必须要按照有关规范和设计图纸的要求选用规定的压路机型号进行碾压作业，填料中也不能含有腐植土、淤泥以及有机物等，确保压实度达到规定值。

（2）尽量避免分幅摊铺，最好能全路幅一次性完成摊铺。若要采取分幅摊铺时, 前后幅摊铺作业必须紧跟,确保热接缝；上、下层的施工纵缝应错开15cm以上。前后幅相接处为冷接缝时, 应先将已施工压实完的边缘坍斜部分切除(侧壁要垂直、切线须顺直)，洒沾层油使之粘结良好，按规定的摊铺和碾压方法将接头充分压实。

（3）路段拓宽的基层材料及厚度应该与老路面相同或稍厚, 土路基应稳定、密实。沥青面层铺筑前, 旧路面侧壁需要涂刷粘层沥青,要充分压实面层；新旧路面接缝应用热烙铁烫密。

（4）在昼夜温差较大的地区，借鉴水泥混凝土路面设置伸缩缝, 并结合适当的选材和合理的施工工艺来消除收缩形变以及过大的温度应力, 从而能有效地控制温度变化引起的裂缝,延长路面的使用寿命, 提高车辆行驶的舒适性与安全性, 节约了大量的道路养护维修成本。

4 结束语

裂缝是沥青混凝土路面常见的病害之一，对道路的损害巨大，特别是在有雨、雪水的春季和冬季，水份渗入路基，在行车荷载的反复作用下，使本来就处于裂缝状态的路面病害变得更加严重，最终导致路面破损，缩短了道路的使用寿命。所以在沥青混凝土施工中，必须采取积极有效的措施，杜绝以上各种不利因素发生，严格按照规范施工作业，才能从根本上解决沥青混凝土路面的裂缝问题，提高沥青混凝土路面的工程质量和延长它的使用寿命。