浅析沥青混凝土路面裂缝产生的原因及防治措施

苗强

摘 要：沥青路面近年来以其优质的特征以及养护方便的优点成为了现代交通基础设施建设中最广泛应用的材料。但是沥青混凝土材料会因为在使用中的各种条件影响出现一些病害，现主要通过对沥青混凝土的路面的出现的裂缝病害进行了分析，并对其出现的原因以及如何治理提出了一些合理化意见。望同各位同仁进行交流讨论，为道路建设贡献力量。

关键词：沥青混凝土；裂缝；原因；措施

在沥青材料出现以前我国的路面多为水泥以及渣土路为主，这样的道路不但扬尘多并且极易出现一些病害且维修复杂，路面的寿命也难以保持，行车的舒适度低且噪音大。沥青材料的出现就极大程度的解决了这些道路问题，沥青混凝土道路的广泛应用使得交通建设业的发展速度更加迅猛，但是随之而来的也是一些不可避免的问题。首先，沥青材料虽然结构稳定但是对于温度较为敏感，加之道路是完全的暴露在外的，因此会受到各方面的环境影响从而产生很多病害，其中最主要的也是最常见的就是裂缝病害，裂缝病害产生后会对整体的路面结构造成影响，从而使得路面的品质有所下降，路面品质的下降则极易导致新的病害的产生，这就使得路面状况进入到了一个恶性的循环过程中。若是再碰上降水以及高额的交通负载，水作用使得路基结构不稳定，而高强度的荷载作用则会导致路面的局部结果弱化，从而使得水分更加容易侵入路面，这也是路面下陷的主要原因。另外，路面的热胀冷缩显现也会造成裂缝的产生，春季由于冰冻的融化而出现的翻浆也可能成为裂缝产生的因素之一。下面就这些问题进行具体的探讨，并对防治裂缝的产生措施进行专门针对性的研究。

1 出现裂缝的原因

1.1 强度裂缝的产生

强度裂缝的通常表现伴随着沉陷现象以及车辙现象的产生，这主要是由于路面的强度以及路基的强度不足以承载负荷引起。而沥青的混合料在强度上主要是由两个方面组成，首先是材料和材料之间的嵌挤力以及矿料之间的摩擦力，其次就是领情材料和矿料之间的粘结力以及沥青具有的凝聚力。

1.2 疲劳裂缝的产生

路面具有一定的弯拉强度。但是，弯拉强度如果不能够负载车轮的作用就容易出现疲劳裂缝，一般的疲劳裂缝最先出现在纵向上，继而网状发展。

1.3 老化裂缝的产生

沥青材料出现老化现象后就容易被拉断，这也是由于变形能力变差造成的，因此会出现龟裂现象也就是老化裂缝。

1.4 收缩裂缝的产生

物体具有热胀冷缩的特性，沥青也不例外，温度的下降会使得路面产生收缩应力，当收缩应力加之外界作用大于路面的承受应力范围就会产生裂缝。

1.5 路基和接缝处理不当也会造成裂缝出现。

1.6 冻涨裂缝的产生

路基由于会含有水封，因此冬季容易因受冻结冰而出现膨胀，因而拱起路面造成断裂现象。

1.7 基层的反射裂缝的产生

1.7.1 温度型

由于温度而产生的反射裂缝分为正温差裂缝和负温差裂缝。在已经开裂的基层路面上通过铺设新的沥青混凝土材料进行修补后，由于温度的骤降或者是温度的下降，原有的裂缝面层就会因为温度的变化继续收缩产生收缩应力，作用于路面，裂缝也会随应力而继续被拉开，温度的变化也会对新铺设的沥青混凝土材料产生一个收缩应力，而地面的老路的拉应力也会作用在新路层上，因此叠加的两个应力一旦超过了新的路面的材料抗拉度，新路层就会在老路的裂缝上方出现相应的裂缝，并逐渐的延伸知道和老路对接，这就是对应裂缝的产生。同样的，老路的裂缝本身就具有着龟裂的拉力，因此裂缝会对新路层从底面开始具有拉力，底面一旦出现了开裂现象，不但在负温差下会产生拉应力，在正温差下由于低端裂缝产生的应力拉力更大。如此一来正负温差都会出现反射裂缝。

1.7.2 荷载型

由于车辆荷载作用而出现的裂缝现象的形成主要可以分成三个阶段。第一，由于裂缝接缝两侧出现位移而造成剪切应力过大。 第二，轴载位于顶面而接缝裂缝两侧位移小使得弯拉应力过大。 第三，轴载驶离接、裂缝时，在面层内产生与第一次方向相反的剪切应力。在整个过程中沥青混凝土面层受到两次剪切一次弯拉作用，其作用的直接结果是引起反射裂缝的产生和扩展，荷载因素是引起反射裂缝的一个重要因素。

2 防治措施

2.1 合理设计

2.1.1 路面厚度的确定

作为柔性路面，必须根据其道路等级、交通量、自然地基地质情况，道路基层情况和施工季节等综合因素计算其设计厚度。

作为旧水泥路改造，沥青混凝土罩面层厚度的两确定主要考虑结构强度因素。与结构强度有关的设计层厚度问题。

2.1.2 沥青混凝土的级配设计

为了提高抗滑能力和抗车辙能力，国内高等级道路普遍采用较粗级配，用油量少，空隙率偏大，传荷能力削弱，容易开裂，耐疲劳能力降低。设计中应考虑其综合作用，并根据设计厚度选择适当的混合料类型。

2.1.3 使用土体固结剂

在经济许可的条件下，可尝试将土体固结剂用于高等级公路路基、路面及护坡等处，以提高土体的水稳定性。

2.1.4 使用粘层油

粘层油是指在封层之间或是具有裂缝的路面层之间的涂刷层，它能有效地去除反射裂缝。如路面做在半刚性基层和旧水泥混凝土路面上时必须使用。

2.1.5 设计应力吸收层及加筋层

通过对反射裂缝产生原因的分析，结合国内外的实践经验和最新发展动态，为防治反射裂缝，可针对工程具体情况采用相应技术措施。

a. 应力吸收：在罩面层与原路面之间设置隔离层，主要采用弹性模量较小的材料。b. 加筋：采用强度和弹性模量较大的材料，以提高加罩层的抗拉强度。

2.1.6 使用嵌缝料

在旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土时，常常在胀缝处出现横向反射裂缝，原因是嵌缝料不饱满或日久老化。

2.2 合理选材

2.2.1 选择抗裂性好的材料作基层

为减少收缩裂缝，除增加4.75 mm以上骨料含量，降低施工含水量，减少结合料和提高压实度外，选择水泥代替石灰做水泥稳定碎石比二灰碎石具有更好的抗裂性能。

2.2.2 推广应用抗裂性好的改性沥青

在沥青的低温粘度，感温性，耐老化等指标上，改性沥青均优于普通沥青，这已得到共识。

然而推广应用改性沥青的障碍在于初期投资高，但长期及综合造价经济，为此，应采用改性沥青作预防和减少沥青路面裂缝和延长使用寿命的重要措施。

2.2.3 选择合适的矿料

无论什么骨料，为使沥青与矿料发生强烈的吸附作用应使用抗剥落剂，以延缓由于荷载和温度反复作用发生沥青剥落而产生的水毁现象；同时限制碱性骨料的使用。

2.3 正确施工

2.3.1 确保施工质量，保证摊铺质量、碾压强度，减少由于混合料表面温度降低，影响温度均匀性而产生的离析和裂缝。

2.3.2 基层、底基层养生期要满足要求，切勿为赶工而提早铺筑面层，以防基层损坏而导致面层产生反射裂缝。

2.3.3 加强运料车的保温工作，保证适宜的摊铺碾压温度，及时摊铺，并保证供料和施工的连续性。

2.3.4 做好施工接缝的联接。

2.4 加强养护及时维修

完善路基路面的排水设施，确保路面排水顺畅，基层与面层之间不得形成“蓄水槽”。

此外，沥青路面的早期损坏应及时处理，避免基层破坏进而加剧面层的破坏，延长路面大修时间。

综上所述，设计、选材、施工、维护等环节对控目沥青混凝土路面裂缝的产生影响很大。合理设计、选材，精心施工，加强养护是提高沥青混凝土路面使用性能的较好途径。

参考文献

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