论沥青路面裂缝成因与防治措施

　　摘要：随着我国公路建设飞速发展，道路病害尤其是沥青路面裂缝病害日益增多，裂缝对道路的危害作用极大。本文根据公路沥青混凝土路面的建设和养护实践，分析了市政道路沥青路面产生裂缝的影响因素及成因，对裂缝病害的处治进行了探讨，并提出了各种裂缝的防治措施。
　　关键词：沥青路面；裂缝；防治
　　
　　沥青混凝土路面因其具有表面平顺、无隔缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪音低、防水性能好、施工工期短、养护维修成本低、适宜分期修建等优点，被广泛应用于各级公路的建设中。沥青混凝土路面本身抗弯拉强度低，要求下承层应具有足够的强度和稳定性。经过大量的实验和论证，将半刚性基层作为其下承层较为合适。大部分半刚性基层是由水泥稳定各种结合料构成，易产生温缩、干缩裂缝，进而使沥青混凝土路面产生对应、反射裂缝。裂缝产生后若不及时处治，会使路面产生众多病害。病害的发生势必造成养护和维修费用的大量投入，增加管养费用，缩短路面的使用寿命，给国家造成重大经济损失。因此分析其产生原因，进行有效的防治处理，对提高工程质量具有重要意义。
　　1沥青路面裂缝的分类
　　按裂缝的形状可分为纵向裂缝、横向裂缝、网状裂缝(龟裂)和不规则裂缝等四种型式。
　　(1)网状裂缝。相互交错的裂缝将路面分割成形似网状或龟纹状的锐角多边形小块，块的尺寸小于50cm×5Ocm。其最初形态是一条或几条平行的纵缝，随着荷载重复作用次数的增加，平行纵缝间出现了横向、斜向连接缝，形成多边的、锐角的、形似网状、龟裂状的裂缝形式。
　　(2)纵向裂缝。与道路中线大致平行的长直裂缝，有时伴有少量支缝。路基、基层沉降引起的纵缝，通常断断续续，绵延很长；施工搭接引起的纵缝，其形态特征是长且直；而结构承载力不足引起的纵缝多出现在路面边缘，由于路基湿软造成承载力不足，从而导致纵缝。
　　(3)横向裂缝。与道路中线近于垂直的裂缝，有时伴有少量支缝。横向裂缝多由路基、基层裂缝的反射或由路面低温收缩造成；最初多出现于路面两侧，逐渐发展形成贯通路幅的横缝。
　　(4)不规则裂缝。路面裂缝呈不规则形状，块的最长边长小于100cm．不规则裂缝主要由面层材料的收缩和温度的周期性变化所致。
　　2沥青路面裂缝产生的原因
　　(1)设计因素。路面结构设计不合理或厚度不足，路面强度不能满足行车要求或者对路面设计年限内交通量年均增长率估计偏小，致使路面强度日趋不足，满足不了交通量迅速增长和汽车载重明显增大的需要。
　　(2)施工因素。由于基层混合料的离析或碾压不密实及机械组合不合理，造成基层上部1cm一2cm细粒上浮，形成强度较弱的薄层，在行车荷载作用下，易产生龟裂。另一方面由于施工控制不好，无机结合料没有拌和均匀，在底部存有素土夹层，导致沥青面层产生块状裂缝。另外，对于水泥稳定类的半刚性基层，若水泥用量过大，基层的强度就高，刚性就大。基层材料与下层材料的模量比就会增加，从而增大基层底面由行车荷载而引起的拉应力，容易使基层在行车荷载的作用下开裂。同时，材料的抗拉强度较高，裂缝的间距就大，其宽度也大，容易将沥青面层拉裂，形成反射裂缝。
　　(3)结构因素。沥青结合料的温度稳定性差，延性低，不适应当地气候条件和行车作用，极易造成沥青路面裂缝。另外，由于沥青混合搅拌不均或者温度过高，也是造成沥青路面裂缝的因素之一。
　　(4)天气因素。雨水等水的损害加剧了裂缝的产生,水分渗到路面空隙和裂缝中，在外力作用下，导致沥青与集料之间粘结力降低并逐渐丧失粘结力。因为水分的不断侵入，在汽车车轮动态荷载的反复作用下，进入路面空隙裂缝中的水分又不断产生动水压力或真空负压抽吸的反复循环，水分逐渐渗入到沥青与集料的界面上，沥青膜从面料表面脱落，沥青混合料掉粒、松散，形成网状裂缝并不断扩大。
　　3沥青路面裂缝问题的防范措施
　　施工质量控制不严，早期破损问题出现，所以沥青路面施工必须按全面质量管理的要求，建立健全有效的质量保证体系，实行目标管理、工序管理，明确责任，对施工全过程每道工序的质量要进行严格的检查、控制、评定，以保证其达到质量标准，具体要抓好以下几个方面：
　　(1)路面结构设计应做好交通量调查和预测工作，使路面结构组合与总体强度满足设计使用期限内交通荷载要求。土基层必须选用水稳定性良好的有粗粒料的石灰水泥稳定类材料。沥青面层各层应满足最小施工厚度的要求，保证上下层的良好连接，并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。原材料质量和混合料质量严格按要求进行选定、拌制和施工。沟槽回填土应分层填筑、压实，压实度需达到要求。如符合质量要求的回填土来源或压实有困难时，须作特殊处理。
　　(2)拓宽路段的基层厚度和材料须与老路面一致，或稍厚。土路基应密实、稳定。铺筑沥青面层前，对下层需认真检查，清除杂物灰尘，处理好软弱层及病害，保证下卧层稳定，并在老路面侧壁涂刷0．3kg／m—O．6kg／m粘层沥青。铺筑的沥青面层应充分压实，新老路面接缝宜用热烙铁烫密。
　　(3)充分压实路面横向接缝。碾压时，压路机在已压实的横幅上横向碾压，钢轮伸入新铺层1．5cm左右，每压一遍向新铺层移动15cm-2Ocm，直到压路机全部在新铺层为止，再改为纵向碾压。对分段施工的基层，在碾压时，应预留3cm一5m混合料暂缓碾压，待下段混合料摊铺后一起碾压，以利于衔接。对于分层碾压的基层，上下层的接头应错开3cm一5m，以减少出现裂缝。桥涵两侧填土充分压实或进行加固处理；沉降严重地段，事前应进行软土地基处理和合理的路基施工组织。
　　(4)合理组织施工，路面摊铺作业应连续进行，减少冷接缝。采用全路幅一次摊铺，如分幅摊铺时，采用两个摊铺机，前后间距15cm-20m同时摊铺，避免前摊铺幅混合料冷却后才摊铺相邻半幅，确保热接缝。
　　(5)合理选配基层混合料的配比，严格控制粗细料数量，并及早铺筑上面层或下封层以利于减少干缩缝。基层混合料应在接近最佳含水量的状态下碾压，要防止碾压时含水量过大或过小，导致压实度、强度不足。
　　4沥青路面裂缝病害的治理措施
　　(1)缝宽小于2mm时，随着气温的上升，裂缝可以愈合者，可不作处理。2mm-5mm的裂缝可用开槽机沿裂缝进行扩缝，缝宽约2cm，缝深1．5mm-2cm，并将缝中杂物清除干净，然后用改性沥青灌缝；大于5mm的裂缝可用改性沥青(如SBS改性沥青)灌缝。灌缝前，须先清除缝内、缝边碎垃圾，并保持缝内干燥，灌缝后，表面撒一层粗砂或3mm～5mm石屑。
　　(2)如夹有软弱层或不稳定结构层时，应将其铲除；如因结构层积水引起网裂时，铲除面层后，需加设排水设施将路面渗透水排除至路外,然后再铺筑新混合料。
　　(3)如基层强度满足要求，网状裂缝因沥青面层厚度不足时，可采用先铣刨网裂的面层后再加铺新料来处理。加铺厚度按现行设计规范计算确定；如在路面上加罩，为减轻反射裂缝，可采取各种“预防”措施进行处理。
　　(4)由于路基不稳定，导致路面网裂时，可采用石灰或水泥处理路基，或注浆加固处理，深度根据具体情况确定，一般为20cm-4Ocm。消石灰用量5﹪一1O﹪，或水泥用量4﹪一6﹪。待土路基处理稳定后，再重做基层、面层。
　　(5)由于基层软弱或厚度不足引起路面网裂时，可根据情况，分别采取加厚、调换或综合稳定的措施进行加强。水稳定性好，收缩性小的半刚性材料是首选基层。基层加强后，再铺筑沥青面层。
　　5.结论
　　沥青路面的裂缝是不可避免出现的现象,其原因是多方面的，既有设计的原因，又有施工的原因，还有自然因素与车辆荷载作用的原因，非常复杂。沥青混凝土路面各种裂缝的产生很大程度上是由于不规范施工造成的，只有采取积极有效的措施，规范管理，合理组织施工工序，才能有效控制和延缓裂缝的产生,从而延长路面的使用寿命，提高路面的服务性能，减小后期养护强度。合理设计、选材、精心施工和加强养护,对提高公路与城市道路建设质量，改变沥青混凝土路的使用质量有很大的帮助，同时能带来很大的经济效益和社会效益。
　　
　　参考文献
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