沥青路面裂缝产生的主要因素与控制措施研究

曹文

摘 要 本文以“五一”路道路提质改造施工为例，分析了沥青路面开裂的原因，论述了裂缝处理措施及SMA沥青面层的特点，为沥青路面施工提供了参考。

关键词 沥青路面；施工；裂缝

前言

随着城市规模不断的扩大，沥青和其他混合筑路用材料物大大提升了抗荷载能力和抗其他因素破坏能力，也使路面更加平实、少尘、耐用，沥青在城市道路建设中被最广泛应用。一般来讲，城市街道是否平整、通畅、绿色、环保是评价优秀城市的主要指标之一。当前，城市道路经常达不到使用年限就出现破损的情况，沥青路面出现裂缝现象尤其严重，其中横向裂纹、网状裂纹、纵向裂纹、反射裂纹等尤为明显。究其原因，多种多样，有执行标准、道路设计、施工方面的原因；有城市车辆增多，交通量猛增的因素；有原材料或沥青混合料质量差的原因等等，而沥青面层较薄时更易形成反射裂纹，沥青路面究其特性也易产生低温裂纹，沥青路面一旦出现裂纹，就会破坏路面结构，影响路面使用寿命。

1 沥青路面开裂的原因分析

1.1 技术标准低

五一路是按市政标准90版执行的，已有二十多年。近年来，伴随着改革开放和经济蓬勃发展，城市建设突飞猛进，城市道路也迅猛发展。用老经验老办法来规划现有道路建设，显然不符合城市道路质量、规划和美观等方面的要求。应用老式的技术、仪器设施以及施工方式，很容易产生横向裂纹和纵向裂纹，且用老旧规范和指标来检测项目，虽然显示合格，但实际上道路远不能满足要求，在当前复杂的交通环境下，很容易造成破损和裂纹。

1.2 沥青及沥青料标准低、集料不规范

沥青和混合料的特性直接决定了沥青路面的质量，它的好坏直接影响沥青路面开裂程度和开裂快慢。而沥青的质量又决定了混合料的质量，沥青混合料低温抗裂性决定着路面是否开裂主要因素。碎石开采企业一般都没有长期的开采资格，虽然政府对碎石质量要求非常高， 但仍然没有统一的标准，执法力度和监控力度也不够。更何况生产企业一般为小作坊型，质量意识不高，为利益最大化材料质量把控力度有限，生产的碎石粉尘以及软石含量超标，大大影响沥青混合料质量，会直接降低沥青黏度和混合料强度。

1.3 车辆荷载和自然条件因素

主要有两种情况，一是是由于荷载过大而导致了沥青路面结构性破坏，通常叫荷载型裂纹。第二种是由于现行设计规范的原因，在当前设计规范中明确规定或者鼓励使用半刚性基层，因此很容易因半刚性基层温缩、干缩而导致沥青面层产生相应裂缝。

1.4 基层材料的性质及施工因素影响

五一路在2000年修建时，基层料采用机械摊铺水稳层，水泥含量达到8%，强度过高并采用了每15米设置一道横向断缝的处理方案。在道路服役使用12年中，病害较为普遍，纵向的施工缝、横向的裂缝，以及龟裂达1万多米，裂纹宽宽2cm以上超过一半，局部面层跑沙、沉陷、坑洞等现象，严重影响到城市美观以及行车的通畅。

（1）横向裂纹产生的主要原因：施工缝隙处理不当，接缝不紧实，结合度不高；沥青料达不到质量规范，导致沥青混合料抗损强度小于沥青路面层温差收缩或疲劳损强度。

（2）纵向裂纹产生的主要原因：前后摊铺幅冷接缝结合不紧密；纵向沟槽回填不够，回填夯实度不高，质量不符合要求；半刚性基层纵向施工缝。

（3）网状裂纹产生的主要原因：沥青以及混合料本身质量不过关，延度低，抗裂性差；沥青面厚度不够，层间粘接不高，水分渗入，加速裂纹形成。

（4）反射裂纹的主要原因：半刚性基层收缩很容易造成反射裂缝。

2 裂缝处理措施及SMA沥青面层的特点

对于路面沉陷、凹陷、坑洞的部位处理，经过现场弯沉、密实度等检测，视情况对基层或沥青层逐个处理，针对裂缝的处理是本次改造工程的重点。

2.1 路面裂缝处理

（1）切缝。用现状上面层进行洗刨（一般范围深1cm），对于小于1cm的微裂缝，再采用干切机进行向下切缝，缝宽1cm。

（2）开槽。裂缝宽度超过1cm以上，采用开槽机在现状上面层顶部开深2.5cm，宽5cm的凹槽，开槽完成后，不断加宽的裂缝必须切割成没有毛边的方块形，尤其要注意不能为投省事，在以前补过的裂缝上直接开槽。而当宽度大于2cm时则采用开槽机在现状上面层顶部开深2.5cm，宽度为每边出裂缝边缘外2cm的凹槽。

（3）清理和干燥。用开槽机开槽后，应用高压空气将裂缝里面和周围的灰尘、沙粒等吹干净，地面保持干燥（而宽度小于2cm时使密封胶可以黏结在干净、坚实的表面上）。一般情況下使用喷筒对裂纹处加热和清洗，如施工季节在春季，温度较低时，还要使用加热棒或加热枪对裂纹升温加热、清洗。

（4）填缝。填缝材料先放入容器中，容器必须带有自动搅拌设备，边搅拌边加热，确保密封胶时刻保持均匀和温度均衡，一般温度在190～200度之间浮动，密封胶准备充分和清缝工序完结后，需采用专用灌缝设施立即浇灌。为避免气泡对填缝修补质量的影响，要求填缝材料结构形状保持均匀，且填充顺序需从底部往上填装，要求填缝材料充实凹槽，在路面潮湿以及温度小于4度的环境下不允许施工，对于宽度大于2cm时填缝材料采用乳化沥青加碎石粉和骨料，骨料粒径配比应以裂缝宽度确定，以能密实填充为原则。

2.2 裂缝上贴防水卷材

待填封材料冷却凝固后，再在上方铺一层APP高聚合改性沥青防水材料。APP卷材有突出的耐高温能力，在110℃或130℃的高温下受热2h，卷材无变化。它拥有比较好机械强度以及抗裂性，能在允许范围内和一定条件下不断裂。拉力大、延伸率高、耐热度好且低温柔度较好等特点，可以减少裂缝向上传播或延缓裂纹反射速度。

2.3 沥青防水粘结层

在新加铺层与原沥青路面之间洒布SBS改性沥青，该粘结层防水效果好，有吸收层的作用，可延迟基层收缩产生的反裂裂缝，有提高高温抗剪强度和改善低温抗裂性的作用。