公路沥青路面裂缝原因分析及防治措施

刘福军

摘要：随着社会经济的发展，车辆越来越多，这给公路路面带来巨大负荷，加快路面的裂缝产生，大大缩短沥青路面的使用寿命。文章根据多年的工作经验，对沥青路面裂缝的类型进行了说明，分析了裂缝形成的原因，并提出了防治措施。

关键词：沥青路面裂缝；沥青混凝土；沥青混合料

中图分类号：U416文献标识码：A

文章编号：1674-1145（2009）12-0122-02

一、沥青路面裂缝的类型

沥青路面开裂是世界各国沥青路面使用中均会遇到的主要病害之一，无论是冰冻地区，还是非冰冻地区，只是各自的裂缝严重程度不同而已。沥青路面开裂的原因和裂缝的形式是多种多样的，但就沥青路面开裂的主要原因而论，裂缝可分为两大类，即荷载型裂缝和非荷载型裂缝。

荷载型裂缝，即主要由于交通荷载作用下产生的疲劳裂缝。在半刚性基层沥青路面设计合理、施工质量良好的条件下，单纯由荷载作用引起面层开裂的可能性不大。非荷载型裂缝，主要为温度型裂缝。沥青路面温缩型开裂包括低温收缩开裂与温度疲劳开裂，均体现为张开型开裂方式。对于沥青路面基层存在裂缝情形，按沥青面层裂缝开裂部位，又可以分为反射裂缝与对应裂缝。

二、沥青路面裂缝原因分析

（一）纵向裂缝产生的原因

1．改建公路中新老路衔接处处理不符合技术规范要求，造成路基不均匀的沉陷或者滑坡，形成裂缝;

2．新建公路中由于碾压不均匀，出现路基、基层局部未压实或两侧密实度不够，使路基、基层承载力不足产生不同程度的沉陷，形成裂缝;

3．沥青混合料摊铺时，接缝处理不当，造成路面渗水或面层压实度未达到要求，在行车作用下形成裂缝;

4．傍山公路一半是挖方，一半是填方，如果施工时未按规范要求处理，易造成自然沉降，经长时间行车的作用形成裂缝。

（二）横向裂缝产生的原因

1．路基、基层出现干缩或冻缩形成裂缝，反射到沥青路面上产生裂缝；

2．在施工过程中路基、基层的上、下层横接缝出现重叠或搭接过少而形成裂缝，反射到沥青路面上产生裂缝；

3．冬季气温下降，沥青路面收缩形成裂缝。

（三）网状裂缝、不规则裂缝产生的原因

1．基层整体强度不足，沥青路面老化，在行车的作用下形成网状或不规则裂缝；

2．沥青面层偏薄，不符合设计要求，或交通量超过设计能力，造成网状或不规则裂缝；

3．沥青面层在温度周期性的变化下产生收缩，造成不规则裂缝。

三、沥青路面裂缝的防治措施

（一）新建沥青路面裂缝的预防

1．设计方面

（1）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。

（2）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。

（3）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。

（4）沥青面层采用密实型沥青混凝土。

（5）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。

2．材料的选择

根据道路所在地区的气候条件和混合料类型选择结合料。对于水泥处治基层，如果条件允许，最好使用温度膨胀系数低的骨料。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。

（1）选用抗冲刷能力好，干缩、温缩系数小、抗拉能力高的半刚性材料作基层，最好使用温度膨胀系数低的骨料。

（2）选用松弛性能好的优质沥青做面层，保证沥青的针入度、延度等指标；在缺少优质沥青的情况下。应采用某些添加剂或聚合物。以提高沥青的低温抗裂性能及高温稳定性能。

（3）采用密实型沥青混凝土面层空隙率对面层的疲劳寿命有很大影响，密实型沥青混合料在使用中沥青硬化缓慢，同时也延缓了裂缝的扩展。

（4）沥青混合料的集料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青黏附性好的材料。如果集料呈酸性，则应填加一定数量的抗剥落剂或石灰粉，确保混合料的抗剥落性能，同时应尽量降低集料的含水量，尽可能使用人工砂代替原形颗粒的天然砂。

3．沥青混凝土配合比设计。沥青混合料的级配也是一项重要因素。在合理选择混合料级配时，应兼顾其高温稳定性、疲劳性能和低温抗裂性，以及路表特性和耐久性等各方面的要求。

对受拉疲劳开裂的研究表明，沥青用量从4.2%增加到6.2%，可以使以25m板长为基层的密级配沥青碎石路面的抗疲劳寿命由10年延长到45年。

4．施工质量。铺筑路面材料时，应该遵循正确的施工原则。结构层之间黏结不良和施工不良的纵缝和施工缝会产生本可以轻易避免的裂缝。

（二）半刚性基层反向裂缝的预防

1．结构层顶部切槽。这种方法是结构层碾压后在其枯部预切槽口。浓度大约为层厚的1/3～1/4。

2．沥青乳液接缝。这种预开裂技术是在结构层碾压前切割一切缝，并在缝壁内注入速破沥青乳液，随即将切缝封闭，然后以正常方式碾压。

（三）复合式沥青路面裂缝的预防

采取的措施还包括：铺筑20cm全厚式沥青混凝土；在水泥混凝土和沥青混凝土之间铺设应力吸收层；采用裂缝固定技术后，再铺筑三层体系的防裂沥青混凝土面层；在原水泥混凝土路面加铺一层3cm厚的铺纤维混凝土，再铺沥青混凝土；锯开水泥混凝土面板；用1～2mm厚，10～20cm宽的弹性沥青层覆盖裂缝；用水泥砂浆或环氧树脂填充来限制混凝土板的移动和填充水泥混凝土板下脱空；用沥青或改性沥青注入裂缝或接缝来阴止水渗入到下部结构；在水泥处治基层接缝处上的沥青加铺层内预切缝并灌填缝料。

（四）沥青路面裂缝的维修

常用的方法包括：灌油修补法，将纵横裂缝处清扫干净，直接用油壶灌入加热的沥青油或乳化沥青；乳化沥青衡浆封层，使用乳化沥青混合料封层时，一般厚度在1.5cm以内，可采用层铺法或拌和法施工；沥青混合料罩面法，常用标准的中粒式或细粒式沥青混凝土作罩面材料，厚度在1.5～4.0之间；裂缝现场现考维修法。

参考文献

[1]孙之芜．沥青路面早期破坏原因分析及预防措施[D]．合肥工业大学，2007．

[2]徐志强，赵玉峰，刘航．高速公路沥青路面裂缝防治与维修[J]．山东交通科技，2004，（3）．

[3]扈惠敏．沥青路面施工质量变异性研究[D]．长安大学，2005．