沥青路面裂缝病害成因分析及防治措施

王智文

山西一通监理咨询有限公司 山西大同 037006

109国道k397+174—k445+563段始建于1990年，设计行车速度为60公里/小时，路基宽度为12米，路面宽度为11.6米.路面结构层为22cmC30水泥混凝土+30cm C15贫混凝土+15cm水泥稳定砂砾基层。2005年对该段路面破碎板进行修复，2012年对该段路面进行加铺4cmAC13改性沥青混凝土+5cmAC20沥青混凝土。

1 该段裂缝病害的成因分析

k397+174—k445+563段道路重型货车比例高达80%以上。裂缝形成并出现较多的位置在行车道车轮碾压处，而且重车道较轻车道裂缝多而且严重。满负荷的车辆通过轮胎的狭窄作用点反复碾压沥青混凝土路面，导致面层疲劳程度加重，裂缝产生并不断延伸，在雨雪的侵入后承载力值加剧降低，减弱了路面结构层的强度应力，使路况病害急剧上升。经过对较严重裂缝处钻探取芯样分析发现，裂缝主要集中在沥青混凝土路面的面层，缝宽平均为1cm左右[1]。

改造方案：首先对旧路纵横缝、坑槽进行修补处理，裂缝处理方式为：3mm以内进行人工灌道路密封胶处理；3mm以上进行利用机械开槽后灌道路密封胶。旧路病害处理完成后，在原路面上洒一层粘层油，再洒1cm厚改性沥青稀浆封层，然后再铺筑6cm厚的AC-16型改性沥青中粒式沥清混凝土。

纵观以往对沥青混凝土路面出现裂缝的情行，综合分析沥青混凝土路面产生裂缝的几方面成因既对应的防治措施如下：

2 水泥混凝土面板反射产生的裂缝

通过对沥青混凝土面层裂缝进行钻探取芯样检测，发现下层的水泥混凝土面板已存在裂缝，有的是施工缝，有的是加铺沥青路面前已形成的断板裂缝，所以，出现在沥青面层的这部分裂缝是受水泥混凝土面板反射所引起的。

2.1 防治措施

当面层的下承层是水泥稳定粒料基层时，尽量控制基层过早产生温缩裂缝。除加强保湿养生外，在基层施工时尽量适度的增大粗骨料含量，水泥掺量不应过高，避免因强度太高产生应力裂缝。工地实际采用的水泥剂量宜比室内试验确定的剂量多0.5--1.0个百分点；采用集中厂拌法施工时宜增加0.5个百分点；采用路拌法施工时宜增加1个百分点[2]。

3 受温度影响产生的裂缝

北方地区昼夜温差大，而沥青路面受温度影响其受力性能影响非常大。众所周知，沥青在夏季高温时延度较大，沥青混合料的粘滞度大大降低，应力松弛时间大大缩短，接近或小于荷载作用时间，当受到反复的重载作用下，在临界状态下就会产生塑性变形。沥青混合料在冬季低温状态下粘滞度较高，所表现出来的应力松弛时间比较长，如果超出荷载的作用时间，沥青混合料表现出弹性体的变形特征而产生裂缝。

因沥青是一种对温度变化十分敏感的粘弹性体材料，冬季温度下降时，沥青混合料变硬变脆并发生收缩变形，当这种收缩变形产生的拉应力超出沥青混凝土的拉应力强度时，沥青面层就会被拉裂，并逐渐向下延伸，形成上面层宽下面层窄的横向裂缝。

防治措施：在温差变化较大、高温和低温持续时间长的地区，可采用改性沥青作为沥青混凝土路面的材料，以改善沥青混合料的路用性能，而且公路沥清路面设计规范（JTG D50一2006）中规定：改性沥青的基质沥青易选用稠度较低的沥青。SBS改性沥青混凝土具有很好的低温抗裂能力，增强了路面的承载能力，对于防止路面产生裂缝具有很好的抑制作用，比使用普通沥青的路面产生裂缝的几率要低。

4 旧路基拓宽与新路基结合部产生的裂缝

在一些大、中修路面改造施工中，涉及到旧路基拓宽，由于边部的土质路基台阶处理不规范，以及新旧路基沉降量不同，分层填筑厚度及压实度控制不当，在建成通车一段时间后，一旦有雨水侵入，很容易引发纵向裂缝产生。如果边坡不稳定的情况下，极易发生错台。这种情况下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，同时引发裂缝两侧产生更为严重的新裂缝，甚至网裂破坏。防治措施：在旧路基拓宽施工中一定要控制好新旧路基的衔接，按规范要求挖台阶，然后逐层填筑，必要时要铺设土工格栅，以增强新旧路基的结合，提高新旧路基搭接处路基的稳定性，使旧路基与已拓宽部分路基形成一个整体，改善了因新旧路基的不均匀沉降造成路面开裂。

5 路基沉降产生的裂缝

公路的路基就是路面的基础，主要作用是承受车辆、路面及交通荷载的静荷载和动荷载，同时，将这些荷载向地基深处传递与扩散。路基沉降较为严重的地段，常常是在高填方路基，填、挖交界处，结构物台背填土处以及路基施工时没有很好控制压实的地段，从而引起路面结构层承载力减弱而产生裂缝等现象[3]。

防治措施：路基沉降路段产生裂缝即说明此段落的土体强度较弱，不能承受路面传递下来的荷载。针对此种情况，宜采用轴阀管式静压注浆方法对土体进行纯水泥浆灌注。在细粒土中形成一根根的“柱体”与路基土牢固结合在一起，既起到土体滑动的摩阻作用，又起到增强土体承载能力的作用；在粗粒土中注入水泥浆液，使其添充到粗粒土的空隙中，形成一个板结的整体结构。随着增大注浆量，增强注浆压力，势必在土体中的水泥凝结体的密度增大，网状结构更强，形成具有一定刚度的骨架结构，从而改善了此处土体强度薄弱、承载能力低下的弱点，提高了土体强度，改变了土体受路面荷载作用变形的能力，增强了承载力和传递荷载的能力，从而达到抑制路面裂缝的产生。

6 结语

由于沥青混凝土路面无论在行车、视觉方面都较水泥混凝土路面舒适，而且维修方便，所以近年来城市道路和其他公路建设都广泛采用沥青混凝土路面这种结构形式，但沥青混凝土路面裂缝会使路面承载力下降，再者，有水分沿着裂缝进入路面会造成唧浆、网裂等病害，从而影响路面的使用性能。所以预防和及时治理裂缝是十分有必要的，从工程建设期的施工到投入运营的养护工作都应精细，并不断探索创新工艺，早期维护预防性养护，尽量减少路面裂缝的产生。