浅谈道路沥青混凝土路面裂缝原因与防治

　　摘要: 裂缝是沥青砼路面普遍常见的病害,对道路的危害作用非常大。尤其是在冬季与春季,因时有雨、雪水渗入,在行车荷载的作用下,使本来就处于裂缝状态的路面病害更加趋于严重,最终导致破坏。文章主要写道路沥青混凝土路面裂缝产生原因，并给予相应的防治解决措施。

　　关键词:市政道路,沥青路面,原因与防治

　　0前言

　　沥青混凝土路面以其表面平整、较小的空隙率、透水性小、耐久性高、行车舒适、耐磨、噪音小、施工周期短、养护维修简便等特点，而被广泛应用于高等级公路路面工程建设中。然而其允许拉应变值较小，采用的沥青黏稠度较高，其稳定性受到温度的影响较大，裂缝就成为沥青混凝土路面最为常见的早期病害之一。由于沥青混凝土路面产生各种裂缝，不仅对路面的连续性和平整性产生了破坏，影响车辆的行驶舒适性，而且还容易造成水等有害物质进入其中，影响了道路使用寿命。

　　1 沥青路面裂缝的主要类型与表现

　　从沥青砼路面裂缝的成因分析看，裂缝大体可分为三种类型，即荷载型裂缝、非荷载型裂缝与沉降裂缝。荷载型裂缝即指行车荷载作用下，由于路面半刚性基层底部强于材料的抗拉强度所引发的结构性破坏裂缝; 非荷载型裂缝则主要表现为温度裂缝，包括因沥青面层温度变化产生的低温收缩裂缝与温度疲劳裂缝; 沉降裂缝则主要包括由地基沉陷或填土固结沉陷引发的路段纵缝、桥涵两端的横向裂缝。总体而言，前二者在道路裂缝病害中表现得尤为突出，并分别以横向、纵向、反射裂缝及网裂等形式表现出来。换言之，即行车荷载作用与沥青面层温度变化是沥青砼路面裂缝的主要成因。

　　2 沥青路面裂缝的主要影响因素

　　2. 1 设计原因

　　由于市政道路沥青路面厚度不足，或因对道路设计年限内交通量的增长率估算偏小导致设计缺乏科学依据，路面强度不足，无法适应车辆荷载作用，致使沥青路面产生裂缝。地下管道如水电暖气等管道埋设深度不足，也会出现因基层压实不平而产生的踣面横向裂缝。

　　2. 2 材料因素

　　一是沥青品质，目前市政道路大多采用收缩性较小的半刚性基层，沥青路面裂缝以温度收缩裂缝形式为主，沥青品质也就成为沥青路面裂缝的首要内因，其中包括如沥青油源、低温延性、劲度、含腊量以及抗老化性能等都属于沥青品质。二是沥青混合料组成，不同组成结构的混合料性质也有所差别，诸如沥青用量、集料级配、矿粉细度及配合比等都会影响到沥青混合料的抗裂性能，其中沥青劲度与混合料低温劲度都是决定沥青路面开裂与否的关键。三是基层材料类型与性质，传统市政道路基层材料多使用石灰土基层作为主要承重结构，但其显然无法满足城市交通载荷发展的要求，由基层破损逐步发展至路面破损。此外，半刚性基层材料的不同选择也会因其收缩性的差异影响到面层裂缝率的大小。

　　2. 3 施工因素

　　半刚性基层的温缩、层间接触状况对沥青路面的抗裂性能存在重要影响，这就对施工工艺与流程执行提出了更为严格的要求。但鉴于市政道路工程的特殊性，即市政道路与其他公用基础设施同步建设，任务重、工期紧，部分施工单位甚至需要按进度表倒排施工环节，由于以上种种因素的制约，市政道路施工存在部分工序简化或省略的现象，尤其是市区干道更需考虑城市交通压力而采周半封闭式施工，这势必造成路口处的横向搭接与两幅间的纵向搭接成为病害多发地段，影响到道路的整体性。

　　2. 4 载荷因素

　　超载严重历来是市政道路病害包括裂缝产生的重要原因。这主要是由于超载车辆累计轴次增大，引起设计弯沉值减少; 超载与车辆的振动冲击作用会对路面产生一次性破坏作用; 超载车辆在刹车、上下坡时造成对沥青面层的剪切破坏; 超载还会因超出路面基层的设计抗拉强度使底层提前产生拉裂。

　　3 沥青路面裂缝的预防处治措施

　　如上所言，沥青混凝土路面裂缝的形成因素较多，因而其防治也是一个综合治理的过程，必须结合市政道路路面设计、施工等诸多影响要素，才能做到有效防治裂缝的形成发展。

　　3. 1 路面设计

　　( 1) 路面厚度须具体联系市政道路施工对象加以确定。如旧水泥砼路面改造，其沥青混凝土罩面层厚度主要取决于结构强度因素，加罩层厚度则须对混凝土最小摊铺厚度、工程费用控制及沿线高程控制做综合的考量。而新建柔性路面则应联系道路等级、地基地质、施工季节和交通量等诸多因素测算设计厚度。此外，在路面设计中，应对城区远景交通量作充分的估测，就超载车辆比例适当提升路面结构层标准。

　　( 2) 沥青混凝土级配设计。目前高等级道路所采用的较粗级配具有较强昀抗滑抗车辙能力，但同时由于其空隙率偏大、传荷能力较弱，耐疲劳能力也相应下降。因此，在市政道路设计中应综合考量其使用性能，依据设计厚度选择恰当的混合料类型。首先，在沥青品质上应要求含蜡量低、施工抗老化性能及高低温性能较佳，改性沥青与沥青玛蹄脂碎石( SMA) 混合料是可优先考虑的选择，尤其是间断级配、密实型的 SMA 混合料，它具有良好的抗车辙性能与低温抗裂性能，是近年来沥青路面防裂设计中选用较多的新技术。其次，混合料配合比设计应严格控制级配组成，对其中的空隙率与稳定度要适当调整，沥青用量也要控制于马歇尔试验最佳用量± 0. 5% 的范围内。

　　( 3) 沥青路面结构。除加强市政道路沥青路面防水设计外，在保证一定厚度的前提下，选用水稳性好、材料强度较高的基层与底基层结构。经检验证明，厚度超过 150mm 的沥青面层或强度、弹性模量较大的材料对于降低车辆荷载剪应力与反射裂缝扩展均有明显效果。

　　3. 2 施工措施

　　在市政道路中沥青路面施工中，应严格遵循施工规范，确保沥青路面防裂措施在施工环节中得到完整的落实。其施工要点主要包括以下内容:

　　1) 路基填土不得含有腐植土、淤泥等，且压实度达到规定值。旧路改造路段尤其应注意在路基填筑时须先清除边坡松土，按填土厚度要求对其加以台阶处理并充分碾压。

　　2) 路基施工应按重型压实标准对其作分层填筑、边坡压实。

　　3) 基屡施工应尽量保证在混合料接近最佳含水量状态下进行充分碾压，要注意控制最佳含水量并改进碾压办法，保证基层强度，避免因过振过湿致使基层顶面形成灰浆硬壳; 着重加强已完成基层的养护，封层或加速铺筑上层，以减少于缩缝。

　　4) 合理组织施工。尽量采用全幅摊铺方式进行面层施工，如不具备相应条件，可安排两台摊铺机前后紧跟摊铺，保证混合料热接; 在施工条件不许可的状况下，冷接缝应按标准将将已压实摊铺带边缘整齐，并清除浮料、以热混合料敷贴至接缝处，在该部位预热软化后清除敷贴料，在接缝壁涂刷粘性沥青后继续摊铺沥青混合料。应注意的是，在面层摊铺质量控制上，应将摊铺温度控制在 130℃、500C，碾压速度应保持在 2m/min 左右，避免混合料空隙过大。

　　5) 在沥青路面裂缝出现后的处治上，要及时跟进，避免积水等物质侵入基层，影响道路使用寿命。2 ～ 5mm 的浅裂缝可采用乳化沥青灌缝处理; 超过 5mm 的粗裂缝则应以改性沥青进行灌缝处理。灌缝处理环节中，首先须清除缝内、缝边碎料或其他杂质，保证缝内干燥，并于灌缝后洒布粗砂或石屑。

　　4 结束语

　　综上所述，研究沥青路面裂缝原因及防护具有特别重要的现实意义。路面裂缝是沥青路面早期破损的主要原因之一，各级公路管理部门都应引起足够的重视，要充分认识到：合理设计、选材得当、精心施工及时养护和维修是提高沥青混凝土路面使用性能、减少沥青混凝土路面裂缝产生的根本保证。

　　参考文献

　　[1]郑雷.沥青混凝土路面裂缝原因分析及防治措施.黑龙江交通科技

　　[2]黄熙著.沥青路面施工与改善.

　　[3]管旭日. 市政道路掘路修复工程的常见病害与对策[J].中国市政工程，2010，( 8) .

　　[4]林增忠. 市政道路沥青路面建设质量若干问题与对策[J]. 福建建筑，2008，( 3) .

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