浅谈沥青路面的裂缝分析与控制措施

陈 琪 李春霞 安徽水利开发股份有限公司 233000

浅谈沥青路面的裂缝分析与控制措施

陈 琪 李春霞 安徽水利开发股份有限公司 233000

裂缝是沥青路面多种病害中最常见的一种病害, 是主要的破坏形式之一,裂缝的产生不仅影响道路的美观，而且对行车安全和路面的寿命产生重要影响 因此, 控制沥青路面裂缝的产生有着重要的实用价值。本文结合工程实际，针对沥青路面裂缝产生的原因进行分析，并提出了相应的措施，以改善路面状况。

沥青路面; 裂缝; 分析; 控制

1、概述

最近几年来，随着我国经济的快速发展，全国各地的高速公路掀起了建设高潮。沥青路面是用沥青材料作结合料、黏结矿料或混合料修筑面层与各类基层和垫层所结成的路面结构。沥青路面具有表面平整，无裂缝，行车舒适，耐磨、振动小，噪音低，施工短养护维修简便，适宜于分期修筑和快速施工等特点。因而获得越来越广泛的应用。随着现代道路交通运输的需要，沥青路面必然会有更大的发展。但这些沥青路面都存在着同样问题，就是在建成运营一段时间后产生不同形式的裂缝，导致路面的破坏。结合蚌埠某沥青路面的实际施工情况，以及采取控制裂缝的措施，本文从沥青路面裂缝产生的机理进行分析，并提出相应的控制措施来解决这一现实问题。

2、裂缝的成因

目前沥青路面的裂缝成因主要有两种：一类是指由于非行车荷载因素引起的非荷载型裂缝裂缝。另一类是裂缝主要是由于行车荷载作用而产生的荷载型裂缝。

2.1 非荷载型裂缝

非荷载型裂缝从外观形式来看，主要有横向裂缝、纵向裂缝和大块状裂缝;从形成原因来看，主要有以下三种情况:单纯由温度变化引起;由温度变化和行车荷载联合作用产生;由基层裂缝反射作用所致。通常可以将其分为温度裂缝和基层反射与对应裂缝两类。

2.1.1 温度裂缝

温度裂缝包括温度收缩裂缝、温度疲劳裂缝和温度梯度裂缝。温度裂缝的产生主要是由于路面材料低温收缩引起，其次是由于温度疲劳所致，更多时候是两者综合作用的结果。在降温过程中，沥青面层的表面最先产生收缩变形，相应产生的应力应变也最大。当降温幅度较大或由于温度应力的循环反复作用，裂缝就会首先在沥青面层表面产生并向下延伸。

(1)温度收缩裂缝。温度收缩裂缝也称低温裂缝。在冬季降温过程中，沥青混凝土材料变得越来越脆，并产生收缩。当沥青面层产生的收缩拉应力或拉应变超过沥青混合料的抗拉强度或极限拉应变，沥青面层表面的薄弱处就可能首先开裂。沥青面层的表面一旦开裂，随着持续低温或另一次降温的到来，在裂缝尖端会产生很大的应力集中，使裂缝向下延伸并逐渐穿透整个面层。沥青面层处的薄弱处愈多，产生的横向低温裂缝就愈多。由于一般道路沥青面层的宽度都不是很大，收缩所受的横向约束较小，所以低温裂缝主要是横向裂缝。

(2)温度疲劳裂缝。温度疲劳裂缝是由于气温变化引起的温度应力反复多次作用在沥青面层形成。这种温度应力虽然不是很大，但是应力循环反复多次作用在路面上，其破坏性也是非常明显的。在南方非冰冻地区，通常疲劳裂缝是其主要形式。其大小主要取决于所受到的重复应力(应变)的大小，路面环境因素有关。

（3）温度梯度裂缝。由于沥青路面结构的温度是随环境变化的，且随着路面结构的深度呈不均匀分布。因此不同时期和不同位置处其胀缩的程度是不同的。即在同一时间同一路面结构，由于温度的变化，沥青路面的表面与底面间存在较大的温度差即温度梯度，使路面上下面产生较大的收缩应力，从而引起裂缝。

2.1.2 基层(干缩)反射与对应裂缝

半刚性基层的温缩裂缝和干缩裂缝通常会引起路面结构层的垂直位移和水平位移。沥青面层下面，基层开裂处的水平位移在裂缝上的面层内会产生很大的拉应力或拉应变，这种条件下，沥青混凝土面层通常较脆，只能承受很小的拉应力和拉应变，因此很容易将面层拉裂层的反射与对应裂缝。在结合较好的再加上低温条，从而形成基层的反射与对应裂缝。

2.2 荷载型裂缝

半刚性路面的结的，构性破坏裂缝主要是由于行车荷载引起的。车轮荷载作用下，半刚性基层的底部要产生拉应力。当拉应力大于半刚性基层材料的抗拉强度时，半刚性基层的底部很快开裂，在行车荷载的反复作用下，底部的裂缝会逐渐扩展到上部，使沥青面层也开裂破坏。产生荷载型裂缝的原因主要是:路面结构设计不合理或厚度不足，在行车荷载作用时，在基底层产生过大的拉应力，当拉应力超过基底层的抗拉强度时将在基底层产生裂纹;随通车使用时间的增长，路面强度下降，路面回弹弯沉值逐渐增大，满足不了交通量迅速增长和汽车载重量明显增大的需要，轮迹处沥青路面产生龟裂。这种荷载型裂缝在一些中低级道路车行道中常见，但就目前大多数高等级公路来说，普遍采用半刚性基层，有足够的强度，因此荷载型裂缝并不是主要的，相反沥青路面非荷载型裂缝普遍存在。

3.裂缝的控制

通过对沥青路面裂缝产生的成因分析，结合作者多年从事一线沥青路面施工工作的经验，提出了从材料、施工和养护等方面裂缝控制的措施。

（1）材料措施

选择合适的道路材料和面层材料，进行合理的结构组合设计，确定沥青面层厚度；在沥青混合料中添加石棉或木质纤维料或采用较厚的沥青面层以减少或延缓由半刚性基层产生的反射裂缝；面层沥青尽量选择低稠度、高延度、低含腊量的优质沥青，在满足稳定度要求的前提下，选择针入度较大的沥青，必要时可选用改性沥青。如沥青路面采用改性沥青或面层，中面层和下面层采用结构；加强路面层的结合，使用高性能的黏结材料作粘层，既可提高路面的整体强度，又具有较好的防水性能。

（2）施工措施

首先在路基施工时，要确保路基的压实度，杜绝出现弹簧现象，另外在沥青施工时，要清扫路面，保持路面干净，提高沥青路面的黏结力。另外材料进场时，要确保沥青的温度不能低于施工规范要求，确保沥青的压实度。

4.结束语

沥青路面裂缝的形式有多种，路面产生裂缝的原因也各不相同，在材料选择方面必须确保材料合格，在路面施工中必须牢固树立预防为主的思想，严格把住施工各个环节的工程质量，在养护方面要做到及时有效。做到事前积极防治、事中严格控制、事后及时处理，最大限度降低沥青路面裂缝的产生，将裂缝控制在规范允许的范围之内，提高沥青路面的使用寿命和改善路况。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2010.13.024

陈琪（1982.3-），男，安徽肥西人，大学本科毕业，助理工程师，在安徽水利开发股份有限公司工作，主要从事市政道路，房屋建筑，桥梁工程方面的工作。