1、沥青混凝土路面裂缝产生的原因与防治摘要：沥青混凝土路面最普遍的、最主要的病害就是裂缝，最初对于路面的使用并无明显的影响，但是随着雨水的冲刷和洗涤，裂缝下面的土基含水量大大的增大而强度明显的降低，再加上车辆的反复荷载，就会产生冲刷和唧浆的现象，从而使得沥青路面的破坏加速甚至是彻底的结构性破坏，直接影响到沥青路面的使用性能，所以及时的进行修补，防止裂缝进一步的发展至关重要。本文探讨了沥青混凝土路面裂缝产生的原因与防治。 关键词：沥青混凝土；路面裂缝；原因；防治 中图分类号：TU528.42 文献标识码：A 文章编号： 随着道路交通量日益增大、机动车车流量不断增长和超限车辆不断增多， 使沥青混凝土路
2、面的病害日益增多， 如：裂缝、车辙、沉陷、坑槽、泛油、水破坏、松散等，对道路的使用寿命和行车舒适性带来严重的影响。其中, 裂缝病害极具普遍性，是沥青混凝土路面最常见、最主要的一种破损形式，不仅使沥青混凝土路面的质量下降， 而且造成路面病害的恶性循环“裂缝对沥青混凝土路面的危害主要在于雨水或雪水等通过裂缝不断下渗，损坏基层路基, 导致路面承载力下降，在大量行车荷载作用下，产生唧浆、松散、网裂、路面沉陷等病害, 从而加速路面破坏，缩短路面的使用寿命。因此，对影响沥青混凝土路面裂缝的开裂因素进行分析，研究它的防治措施对道路设计和施工等具有十分重要的意义。 一、沥青混凝土路面产生裂缝的原因 1、设计原
3、因 由于城市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路面横向裂缝。 2、施工方面的原因 （1） 沥青材料的老化使路面产生裂缝。沥青混凝土路面在施工中一般采用大锅明火熬油, 为使用方便,沥青长期处于高温状态, 造成沥青改性、老化、粘结力降低, 因而铺筑的路面易发生网裂、松散等病害。 （2）路面的平整度不够也会使路面产生裂缝。由于施工队伍资质差, 施工机械陈旧落后, 施工组织安排不合理等因素影响路面的平整度。车辆在行驶时会颠簸起
4、伏, 车轮荷载作用在路面上会使路面受力不平整而产生裂缝、波浪等破坏现象。 3、荷载型裂缝 荷载型裂缝, 即主要由于行车荷载作用而产生的裂缝. 沥青面层在车辆荷载的作用下, 其受力状态是: 车轮直接作用下的面层受到压应力, 轮载边缘外的区域受到拉应力, 这两种不同性质的应力形成一个合应力. 在这个合应力的长期反复作用下, 沥青混凝土路面发生疲劳效应, 其抗弯拉强度降低, 弹性模量减小, 发生疲劳开裂. 这种疲劳裂缝反映在面层上, 往往不是单独的、稀疏的或较有规则的裂缝, 而是稠密的、有时互相联系的裂缝, 甚至是网状的裂缝. 这种疲劳作用对面层甚至整个路面结构( 底基层、基层和面层) 均会造成影响
5、. 用水泥处治的半刚性基层, 当设计欠安全或已达到设计使用年限时, 由于疲劳会产生开裂. 并依材料的残余力学特性( 强度, 模量) , 大面积的块裂可能发展为小面积的块裂甚至成为龟裂. 4、路基沉降产生裂缝 路基应具有足够的强度、稳定性、耐久性, 要求能承受行车荷载的反复作用和抗御自然因素的影响. 但路基大部分为土质路基, 土质路基的亲水性较好, 受水的影响较为明显, 路基弯沉值在下雨前后测得的结果相差甚大, 很能佐证这一点. 究其原因主要是: 路基边沟和顶面排水不畅, 造成路基受到浸泡,水分渗入其内, 使其含水量增大, 压实度降低, 回弹模量减小, 造成路基弯沉值增大. 在外界水分的长期浸泡
6、下, 路基在行车荷载的外力作用下, 造成路面基层断裂, 这种基层裂缝反射到沥青混凝土面层较难避免. 同时, 沥青混凝土路面上的水顺缝而入, 在车辆荷载的反复作用下, 裂缝进而形成网裂, 坑槽等病害. 二、沥青路面裂缝的预防处治措施 沥青混凝土路面产生裂缝的原因很多, 需要综合分析, 我们应该合理设计、准确施工、及时养护, 采取切实可行的措施减少和防止沥青混凝土路面裂缝的产生。 1、设计措施 （1）通过优化设计，改变千篇一律的路面结构形式，根据具体的交通情况选择合理的路面结构形式，使路面设计更合理，更加符合实际需要。在当前超载车难以消除的情况下，分析交通量时，充分考虑转移交通量和超载的因素，应把
7、超载车辆的荷载都换算成当量轴次，据此算出容许弯沉值，设计时应留有余地。 （2）全面认识半刚性基层沥青路面的优缺点，做到扬长避短，综合治理，克服早期损坏，延长使用寿命。 （3）加强路基、路面防排水设计，保证路表水及路面结构层内部排水通畅。 2、 合理选材 （1） 选择抗裂性好的材料作基层 选择抗冲刷性能好、干缩系数和温度系数小及抗拉强度高半刚性材料做基层，如水泥稳定粒料或二灰稳定粒料，不选择水泥或二灰稳定细粒土做基层，也不应采用石灰碎石土做基层。 （2） 应用抗裂性好的改性沥青 选择优质沥青或改性沥青作面层材料，沥青面层应该采用密实型沥青混凝土。在较高等级公路施工中使用国产沥青时，要掺入丁苯橡胶
8、等高分子聚合物进行改性，提高沥青的粘度和稳定性，为防止沥青老化，可加入树脂改性沥青。为了减少沥青混合料低温开裂，在同等条件下，优先选取延度大、稠度低的环烷原油沥青，最好不要用石蜡基原油沥青。3、施工措施 在城市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) 基层施工应尽量保证在混合料接近最佳含水量
9、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，以减少裂缝。 ( 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 130 150 ，碾压速度应保持在2 m/min 左右，避免混合料空隙过大。
10、( 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 5 mm 的浅裂缝可采用乳化沥青灌缝处理; 超过 5 mm 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、养护方面 提倡预防性养护, 及时维修各类裂缝病害, 一般可根据裂缝的宽度和深度确定具体的修补工艺, 常用修复裂缝的方法有 4 种: 压浆法、普通沥青灌缝法、S BR 改性乳化沥青灌缝法和进口灌缝胶修补裂缝法; 完善路基路面的排水设施, 确保路面排水顺畅, 基层与面层之间不得形成/蓄水槽。 总之，沥青混凝土路面的裂缝是一个大问题, 不论在施工中还是建成通车后对它都应该给予足够的重视, 只有采取积极有效的措施, 杜绝各种不利因素, 严格规范施工, 提倡预防养护, 才能有效地解决好沥青混凝土路面的裂缝问题, 提高沥青混凝土路面的工程质量, 为行驶的车辆提供安全、可靠、美观、舒适的环境。 参考文献： 1 韦智超. 沥青混凝土路面裂缝的成因与防治J. 广西大学学报(自然科学版). 2007(S1) 2 孟凡韧,包天栋. 沥青混凝土路面裂缝开裂因素分析与防治措施研究J. 交通建设与管理. 2010(06) 3 李洪波,苗立中. 沥青路面裂缝的形成及防治J. 北方交通. 2009(02)
