浅析沥青路面裂缝形成原因及防治对策

岳阳明

（中铁建港航局集团有限公司 深圳工程公司，广东 深圳518000）

0 前言

沥青路面以其行车舒适、噪音小、扬尘少、维修方便等优点被广为应用,但裂缝是沥青路面的常见病害,裂缝的出现不仅使沥青路面的品质下降,而且带来路面病害的恶性循环。我国经过长期的实践、探索和研究,随着施工技术和机械化施工程度的提高,许多病害已逐年减少,开裂导致路面迅速损坏的现象虽有所改善,但沥青路面裂缝这一病害至今未能根除。所以对裂缝形成原因及制定防治对策非常有必要。

1 裂缝病害形式

裂缝病害常见的形式有：纵向裂缝，横向裂缝和网裂三种。

2 裂缝病害产生的原因

2.1 纵向裂缝

纵向裂缝的产生主要是由于地基和填土在横向不可避免的不均匀性所造成的，特别是在旧路基拓宽地段，由于土质台阶处理不规范、分层填筑厚度及压实度控制不严，尤其在有表面水渗入的情况下，这些地段往往是纵向裂缝的高发区。

其主要原因有：

（1）地基沉降

部分处于河谷、丘陵低洼路段的地基土，天然含水量较高,在设计及施工时未做处理,经高填土后,由于地基承载能力的差别出现不均匀沉降,而造成路面纵向开裂。

（2）路基施工不合格

主要原因是路基压实不均匀，压实度不够；如果土基施工时天气干燥,局部路堤填料土块粉碎不足,路基压实不均匀,暗埋式构造处因构造物长度限制,路基边缘不能超宽碾压,致使路基边缘压实度不够，或者混合料摊铺时纵向施工搭接质量不好,都会造成纵向裂缝。

（3）渗水

尤其是中央分隔带、路表、边坡等地方渗水，使得局部路基受水浸泡后承载力值降低,在动静荷载的作用下,路基滑动产生裂缝。另填料如果为弱膨胀土,在施工中未做处理,渗水后含水量变化,也会导致裂缝产生。

2.2 横向裂缝

横向裂缝是与路面中心线接近垂直的裂缝,裂缝起初大多出现于路面两侧的硬路肩,逐渐发展而贯通全路幅，贯通裂缝沿路面大致呈均匀分布。

其产生的主要原因有：

（1）温度应力的作用

横向裂缝的产生往往是由于温度应力的作用而产生的疲劳裂缝。这种温度裂缝往往起始于温度变化率最大的表面并很快向下延伸，并随着时间增长造成沥青老化，沥青面层的抗裂缝能力逐年降低，温度裂缝也随之增加。面层裂缝一旦发生冲刷、唧浆就会产生以缝为中心的下陷形变，同时引起裂缝两侧产生新裂缝甚至碎裂破坏。

（2）材料收缩引起

由材料收缩引起对的横向裂缝。其一是在基层成型过程中,因基层材料失水收缩而形成规则的横向裂缝，其二是基层材料因温度骤降而发生低温收缩开裂。这两种收缩变形使面层底面承受拉力,当拉力超过沥青面层的抗拉强度时就使沥青面层底部拉裂,并随着温湿的循环变化及行车荷载的反复作用而导致沥青面层底面裂缝。

（3）沥青及砼的温缩引起

因沥青是一种对温度变化比较敏感的粘弹性材料,温度下降时,沥青混合料逐渐变硬变脆,并发生收缩变形.当收缩拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时,沥青路面表面就会被拉裂,并逐步向下发展,形成上宽下窄的横向裂缝。

（4）差异沉降引起

在软土地基与非软土地基交界处、软土地基处理方法变化处或构造物台背与路段交接处,因地基或路基与构造物差异沉降导致基层开裂,并反射到沥青面层,而形成横向裂缝。

2.3 网状裂缝

网状裂缝是由于水渗入表面层后滞留在表面层的下部和下层的交界面上，因此在长期行车荷载作用下，沥青膜开始从面层的底部剥落并逐渐向上扩展，随着下部大量碎石上沥青的剥落，沥青混凝土也就失去了强度从而产生网裂和形变。

其产生的主要原因是：由于路面的整体强度不足而引起。

（1）路面结构设计不合理,路基路面压实度不足,路面材料配合不当或未拌和均匀等使沥青与石料粘结性差，产生网裂。

（2）由于路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填,致使水分渗入下层,使基层表面被泡软，在汽车荷载反复作用下，粉浆通过面层裂缝及空隙被压到表面产生唧浆,基层表面被逐步淘空,而产生网裂。

（3）沥青老化和汽车严重超载，使得基层产生疲劳破坏，导致沥青面层产生网裂。

3 预防措施

3.1 纵向裂缝防治

（1）尽量采用热接槎施工，采用两台或两台以上摊铺机梯队作业。如不可避免产生纵向冷接槎时，应加设挡板或用切刀切齐，也可以在混合料未冷却前用镐刨除边缘留下毛槎。在另半幅铺筑前必须将边缘清扫干净，涂洒少量黏层沥青。

（2）将已摊铺混合料留10～20cm暂不碾压，作为后摊铺的高程基准面，和后摊铺混合料一起碾压。纵缝如果为热接缝时，宜1/2轮宽跨缝碾压；如果为冷接缝时，应先在已压实路上行走，只压新铺层的10～15cm，再将压实轮每次向新铺面移动10～15cm。

（3）碾压完成后，宜用3米直尺检查，并用钢轮压路机处理棱角。

（4）对于缝宽小于3mm的裂缝可不作处理，大于3mm小于5mm的纵向裂缝,可将缝隙刷扫干净,并用压缩空气吹净尘土后,采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵。

3.2 横向裂缝防治

（1）横向接缝尽量采用平接缝，将已摊铺的路面尽头边缘在冷却但尚未结硬时锯成垂直面，并与纵向边缘成直角，或趁未冷却时用凿岩机或人工垂直刨除端部层厚不足的部分。采用斜接缝时，注意搭接长度，一般为0.4～0.8m。

（2）预热软化已压实部分路面，加强新旧混合料的粘结。

（3）摊铺机起步速度要慢，并调整好预留高度摊铺结束后立即碾压，压路机先进行横向碾压（从先铺路面上跨缝开始，逐渐移向新铺面层），再纵向碾压成为宜体，碾压速度不宜过快。同时也要注意碾压的温度要符合要求。

3.3 网状裂缝防治

（1）沥青路面摊铺前，认真检查下承层，及时清除杂物、灰尘，处理好软弱层，并保证下承层的稳定，喷撒0.3kg/m2-0.6kg/m2粘层沥青。

（2）保证原材料质量和混合料质量。

（3）沥青面层各层厚度应满足要求，并保证上下层的良好连接；还应从设计施工养护上采取措施有效的排除雨后结构层内积水。

（4）路面结构组合与总体强度需满足设计使用期限内交通荷载要求。上基层必须选用水稳定性良好的有粗粒料的石灰或水泥稳定材料。

4 结束语

沥青路面产生裂缝的外部因素有交通荷载、环境温度、突发的震灾、水分及阳光、空气的老化作用,内部因素有材料的受拉疲劳、受拉屈服、剪切屈服以及施工不当留下的潜在裂缝。裂缝的防治采取综合治理的办法,宜从防裂厚度、混合料配合比、应力吸收层、应用改性沥青等方面综合考虑。裂缝一旦出现应及早治理以防路况急剧恶化,维修方法采取灌油法、封层罩面法以及现场再生法等。总之，分析沥青路面产生裂缝的原因，掌握控制裂缝的施工技术，精心组织、严格管理，才能铺筑出一条真正合格的沥青路面。