1、路面裂缝的成因与处理方式摘要：沈阳市属于北温带受季风影响的半湿润大陆性气候。夏季高温多雨，冬季寒冷干燥。特有的地理气候条件以及沈阳经济技术开发区中央大街改扩建工程的特殊性，在路基底面层施工后，经过一个冬季的冻胀及自然沉降之后，路面局部产生不同程度的裂缝，本文结合中央大街扩建工程对路面裂缝产生的原因和处理方式进行分析和总结。 关键词：路面裂缝处理方式中图分类号：TV543+.6 文献标识码：A 沥青路面修筑后，往往出现程度不同的裂缝。出现各种不同的裂缝会影响沥青路面的质量，随着水分不断侵入路面基层，将使其强度逐渐降低，即而导致沥青路面的破坏。因此，预防或减少沥青路面早期出现裂缝可延长其使用寿命。
2、本文以中央大街改扩建为背景，对路面的裂缝成因和处理措施进行分析和总结。 1、裂缝成因分析及处理 （1）路基施工中的纵横缝及沉陷变形 挖开路面结构检验，这些裂缝属于路基压实度不够或路基施工后自然沉降时间过短引起，病害特征是新修建路基局部沉陷或出现裂缝，处理方式有三种。 1）路基结构基本稳定，但路面、路基施工后出现纵缝，如桥台后背回填施工中，桥头附近区域因碾压设备无法进行有效作业，或没有按设计要求按一定厚度（0.81m）进行强夯，导致路面、路基产生纵向裂缝。处理方案：在纵缝范围内将路面砂砾层以上挖除，浇筑 2m 宽 20cm厚的钢筋混凝土板，然后重新填筑砂砾垫层以上各路面层（如图 1） 。 2）涵
3、洞上填筑压实得不到保证，造成的较大横向裂缝，将上基层在横缝位置切除，浇筑 3m 宽 20cm 厚膨胀钢筋混凝土板处理。 3）填方压实不达标引起加宽部分沉陷，导致路面弯拉断裂，出现严重的纵横裂缝。由于重新修建部分已没有充分的自然沉降时间，采用在沉陷范围内砂砾层以下用 1.5m 梅花形布孔进行注浆加固，然后重新铺筑上基层方案进行处理。 （2）旧路路基基底不稳定引起的变形或反射裂缝 此类裂缝产生的原因是路基的横向位移撕裂或旧路面裂缝反射所致，虽然裂缝宽度很小（一般在 3mm 左右） ，但仍有继续发展的可能，必须加以处治。 处理方案：在裂缝范围内，将局部路面切割成台阶状，在下基层位置处浇筑宽 2m，厚
4、 1820cm 的膨胀钢筋砼板，然后重新填筑其它各路面层，为避免因处理段过长，而设置砼板的沉降缝，要求分段处理，每段最长不超过 50m，每两段之间应留 5m 间隔，并对其进行灌缝处理（如图2）或采用钻眼注浆的办法。 （3）路面基层收缩产生的裂缝 此类裂缝的特点是裂缝仅出现在上基层（下基层以下无开裂） ，或在新旧路面结合处。因水稳基层干缩及温度变化引起的细小裂缝，这部分裂缝所在位置通常路基基底条件较好，填筑压实质量不错，或基层施工时含水量略高或衔接处难以挤压压实所致，这种裂缝一般不会引起使用问题。 处理方案：主要采用锯割 30cm 浇筑膨胀砼或直接灌缝进行处理。 （4）扩建工程的设计原则因素 采
5、用较薄的水稳上基层找平层或黑色找平层（尚未做）进行新旧路面衔接的路段出现了纵缝或横缝，挖验表明当旧路面上的水稳找平层很薄时（最薄仅 7cm） ，仅在收缩影响和少量的施工车辆作用下即可产生各种裂缝，因此必须将这部分路段的水稳找平层（薄于 12cm）连同下面的剩余旧黑色面层（1013cm）一起切除，重新铺筑上基层；对于设计上采用黑色找平层进行新旧路面衔接而出现纵缝的路段，将新加宽部分的水稳上基层边缘切割整齐，在铺筑黑色找平层之前，结合喷洒粘层油将裂缝进行封闭，并在做黑色找平层时加强衔接部位的碾压进行处理。 2、中央大街改扩建工程中路面裂缝的处理方式 （1）双向土工格栅的应用 双向土工格栅是用聚丙烯
6、高分子聚合物通过塑化挤出板材、冲孔、加热后再纵向、横向拉伸而成。双向拉伸塑料土工格栅在纵向横向上都具有很强大的拉伸强度。在软土地基中可提供有效的承载力，并可使之成为整体的连锁系统。是一种新型的高强度土工合成材料，成本低、品种多、质量轻，整体连续性好，抗拉强度大，延伸率低，具有耐酸、耐碱、耐腐蚀、抗老化等耐久性能，是很好的工程材料。土工格栅具有独特的网孔结构，加固机理存在于格栅与土的相互作用中。其一：土工格栅的表面与土产生摩擦；其二：土工格栅肋条和结点产生被动抗阻作用；其三：由于网孔的存在，网格上层的填料与下层的填料可以相互作用，对土产生锁定作用。因此，在新旧路基结合部铺设土工格栅使得其与土颗粒
7、之间通过摩擦和“锁定”咬合作用及土颗粒对土工格栅肋的被动阻力限制了土体的侧向滑动变形，提高了地基的承载力和约束了帮宽路基的侧向位移。同时土工格栅与土颗粒之间的作用产生应力效应，在上部荷载作用下，土工格栅的张力产生的拉力承担了部分土体的竖直应力和水平应力，并将荷载应力较均匀地扩散分布到较大的范围内，减小了应力的过分集中而造成新帮填路的土体坍滑变形，增强了新旧土体的整体性，降低了新帮填路基地基的不均匀沉降，因此，土工格栅解决了道路拓宽改造中新旧路基结合部的不均匀沉降问题。对于沥青结构层而言，可大大减轻沥青结构层产生的徐变作用，最终达到防止沥青路面开裂的目的。 （2）改性沥青的应用 改性沥青是新添加
8、了橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细了的胶粉等改性剂，或采用对沥青进行轻度氧化加工，从而使沥青的性能得到改善的沥青混合物。改性沥青能提高路面抗流动性，即高温下抗车辙的能力；提高柔性和弹性，即低温下抗开裂的能力；提高耐磨耗能力和延长使用寿命。改性沥青的优良性能来源于它所添加的改性剂，这种改性剂在温度和动能的作用下不仅可以互相合并，而且还可以与沥青发生反应，从而极大地改善了沥青的力学性质，犹如在混凝土中加了钢筋。为了阻止一般改性沥青可能发生的离析现象，沥青的改性过程是在一种特殊的移动设备中完成的，将液态的包含沥青和改性剂的混合料通过布满沟槽的胶体磨，在高速旋转的胶体磨的作用下，改性剂的分子被裂解，形成
9、了新的结构然后被激射到磨壁上再反弹回来，均匀地混合到沥青当中，如此循环往复，不仅使沥青与改性得了均化处理，而且使改性剂的分子链相互牵拉，网状分布，提高了混合料的强度，增强了抗疲劳能力。当车轮压过改性沥青时，沥青层面发生相应的轻微变形，当车轮过后，由于改性沥青对骨料的粘结力强，弹性恢复好，使受挤压的部分迅速恢复平展的原状。 目前，在国内使用过的改性沥青多采用聚合物改性，改性剂一般分为： 热塑性橡胶类，以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 SBS 为代表； 橡胶类：以丁苯橡胶 SBR 及其乳液为代表； 热塑性树脂类：以聚乙烯 PE、乙烯-乙酸乙烯共聚物 EVA 为代表。 一般而言，SBR 改性沥青具
10、有极好的低温性能，但改善高温性能有限。热塑性树脂类改性沥青，在改进高温性能方面有显著效果，但在低温性能方面改进不大或没有改进。只有 SBS 改沥青可以全面改进高温抗车辙、低温抗开裂与疲劳开裂性能，并已成为改性沥青的主流。中央大街改扩建工程表面层，基质沥青采用 AH-90 重交通石油沥青，添加 5%SBS 进行改性，各项技术指标达到了 Superpave 中 PG70-22 的分级标准，并在工程中表现出优异的性能。 （3）沥青玛碲脂碎石混合料（SMA）的应用 SMA 的结构组成可概括为“三多一少，即：粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料少” 。具体讲：SMA 是一种间断级配的沥青混合料，5mm 以上
11、的粗集料比例高达 70%80%，矿粉的用量达 7%13%，(“粉胶比”超出通常值 1.2 的限制)。由此形成的间断级配，很少使用细集料；为加入较多的沥青，一方面增加矿粉用量，同时使用纤维作为稳定剂；沥青用量较多，高达 6.5%7%，粘结性要求高，并希望选用针入度小、软化点高、温度稳定性好的沥青(最好采用改性沥青)。SMA 的特点是一种抗变形能力强，耐久性较好的沥青面层混合料。由于粗集料的良好嵌挤，混合料有非常好的高温抗车辙能力，同时由于沥青玛蹄脂的粘结作用，低温变形性能和水稳定性也有较多的改善。添加纤维稳定剂，使沥青结合料保持高粘度，其摊铺和压实效果较好。间断级配在表面形成大孔隙，构造深度大，抗滑性能好。同时混合料的空隙又很小，耐老化性能及耐久性都很好，从而全面提高了沥青混合料的路面性能。 另外，中央大街在新旧路基连接部位挖设台阶、错台填筑，并采用冲击碾进行补强压实；在结合部进行强夯处理；在桥头采用注浆技术。实践证明，这些技术的应用对路基路面的裂缝的产生起到积极有效的防治作用。 3、结束语 综合上述，导致沥青路面产生裂缝的因素很多，不仅与设计、施工等路面形成前的环节有关，而且与路面形成后所处的气候、环境、交通状况、日常养护与管理息息相关。因此要减少或消除路面的裂缝所引起的路面病害，延长路面的使用寿命，提高投资效益，就要求从设计、施工、养护管理等多方面入手，确保建设一流工程。
