浅析沥青路面裂缝问题及防治措施

张力鹏

（广东省长大公路工程有限公司，广东 广州 511431）

沥青路面作为我省目前高速公路建设的主推路面结构，近年来，在我省的高速公路建设中应用广泛，凭借着自身众多优点，一直独领风头。然，在大力推进路面建设的同时，结构病害的问题也有所抬头，如裂缝问题，便是其中之一。与其它路面病害相比，虽然裂缝问题是所有病害类型中属于程度较为轻微的一种，但倘若不及时加以处理，它就会引发出其它迸发症出来，造成连锁反应，带来恶劣影响，因此，我们必须对它紧而慎之。为了能清楚地掌握裂缝的产生机理，更好地对其进行处治，我们必须对它进行了解，从科学的角度，从技术的角度来对它进行探讨，下面，就让我们来由浅入深地谈一谈沥有关裂缝处治的有关问题。

1 沥青路面产生裂缝的理论原因

由于行车荷载的作用而发生的结构性破坏裂缝，在车轮荷载作用下，半刚性基层的底部将产生拉应力。当拉应力大于半刚性基层材料的抗拉强度时，半刚性基层的底部就会很快开裂。在行车荷载的反复作用下，底部的裂缝会渐渐扩展到上部，并引起沥青面层也产生开裂。影响拉应力的主要因素有面层厚度、基层本身的厚度、基层的回弹模量和下承层的回弹模量。

通过原理分析，再进行细分，造成沥青路面产生裂缝的主要原因主要有：

1.1 疲劳开裂

它是指路面在正常使用情况下，由行车荷载的多次反复作用引起的。沥青结构承受车轮荷载的反复弯曲作用，结构层底面产生拉应变（或拉应力）值超过疲劳强度时，底面便开裂，并逐渐向表面发展。经水硬性结合料稳定而形成的整体基层也会产生出疲劳开裂，甚至导致面层破坏。这种开裂开始大都是形成细而短的横向开裂，继而逐渐扩展成网状，开裂的宽度和范围不断扩大。

1.2 低温收缩开裂

沥青路面在低温时强度虽增大，但其变形能力却因刚性增大而降低。但气温下降特别是急骤降温时，沥青面层受基层的约束而不能收缩，产生很大的温度应力，当累计温度应力超过沥青面层某一薄弱点（或面）的混合料的抗拉强度，路面便发生开裂。这种开裂一般为横向间隔性裂缝，严重时才发展为纵向裂缝。这些裂缝从表层开始向下逐渐延伸，并形成对应裂缝。

1.3 反射裂缝

由于基层开裂，反射带动面层开裂，或是面层带动基层开裂。半刚性基层随着混合料中水分的减少产生干缩和干缩应力。在铺筑沥青后半刚性基层继续产生干缩，原有的干缩裂缝继续拉开和扩大，会将面层拉裂。从温度膨胀系数分析，沥青面层大于半刚性基层，由于外露受气温和风速影响较大，因而在同一地段同一时间沥青面层温缩应力大于基层，这也是温缩裂缝的主要原因。

1.4 路基的破坏所引起的裂缝

由于路基压实不均匀、路基稳定性差等原因，同时在自重和重载车的作用下，地基产生不均匀沉降使路基发生滑动，将路面拉裂，出现裂缝，通常为纵向裂缝。另外由于施工缝压实度不足，也容易产生裂缝，继续发展会成为翻浆。

2 裂缝种类及诱发原因

2.1 裂缝种类

2.1.1 低温裂缝。由于沥青混合料低温劲度的影响，当气温下降时，沥青材料逐渐发硬并开始收缩，由于沥青面层在路面中是受到约束的，面层中产生的收缩拉应力或拉应变一旦超过沥青混合料的抗拉强度或极限拉应变，沥青面层就会开裂。

2.1.2 温度疲劳裂缝。在日温差较大的地区，由于温度反复升降导致沥青面层温度应力疲劳，使沥青混合料的极限拉伸应变能力变小。加上沥青的老化使沥青的劲度增高，应力松弛性能降低，最终达到极限抗拉强度，使路面产生开裂。

2.1.3 刚性路面的反射裂缝。在寒冷地区，在结合较好的沥青面层下，开裂的半刚性基层的水平位移，使得直接在裂缝上的沥青面层内产生大的拉应力或拉应变。因此，沥青面层容易被拉裂。

2.1.4 刚性路面的对应裂缝。在已经产生干缩裂缝的半刚性基层上铺筑沥青面层，在沥青面层厚度较薄的情况下，半刚性基层的裂缝会由于温度应力而使面层的底面开裂，并较快形成反射裂缝。

2.1.5 纵向裂缝。纵向裂缝产生的主要原因是新老路基结合部的不均匀沉降及公路工程施工中路面摊铺碾压不均匀。多形成于新老路基结合部的上面或道路中间处，裂缝两侧会发生错位。

2.1.6 龟裂。龟裂是水泥稳定砂砾基层破坏的标志。严重时常伴随表面的形变和挤浆现象。多是厚度不足、强度不够、路面发生疲劳破坏、水损坏造成的。

2.2 造成沥青面层裂缝的主要原因

高速路面基层一般分为三层，从路面基层角度上分析，造成上层沥青路面裂缝的原因，主要是路面基层未按规范和标准施工，其强度和密实度达不到要求。

2.2.1 砂砾垫层。路基软弹、翻浆导致路基产生软弹、翻浆现象的主要原因有：路基遗留问题；天然砂砾一次性路上备料过多，导致路基表面积水浸泡路基；砂砾垫层施工段落过长，下基层施工跟上不及时，下雨后，雨水从砂砾垫层渗到路基表面，浸泡路基。路基的软弹、翻浆导致砂砾垫层的质量满足不了要求，是沥青路面出现裂缝的隐患。

2.2.2 水泥稳定砂砾基层。砂砾的级配不合理：在混合料的生产过程中，由于天然砂砾级配的变化，而掺加的破碎砾石含量未及时加以调整，导致生产出来的混合料级配不能满足要求。

混合料的含水量变化：由于原材料含水量的变化或天气的影响，在混合料的拌和过程中，加入的水量未加以合理的控制和调整，生产出来的混合料含水量过高或过低。含有泥块的混合料在碾压过程中，就在局部出现软弹和翻浆现象。

2.2.3 沥青混合料施工质量也是造成裂缝的主要原因。沥青混合料的原材料有：

①沥青：道路沥青的感温性是沥青性能的核心指标。含蜡量较高的沥青，其延度小，粘结性和耐久性也差，沥青容易老化，裂缝更容易产生。

②碎石：碎石质量不合格主要体现在碎石含风化岩和硅质岩较多，使沥青混合料的压碎值不能满足要求，而且，由于杂质较多，石料的裹油力下降，沥青与碎石之间的粘结力下降。这将导致混合料之间的粘结力不足，使沥青路面裂缝更容易产生。

2.2.4 沥青材料本身的性质也是造成路面裂缝的主要原因。

3 减轻沥青路面裂缝的控制措施

3.1 做好桥头回填

桥涵两侧必须按照规范要求，换填砂砾和分层夯实。砂砾必须选用合格的材料，分层压实厚度不得大于20cm。

3.2 处理好路基软弹、翻浆现象

当发现路基出现软弹、翻浆现象后，应认真分析原因，采取措施，换填砂砾并压实。

3.3 控制砂砾垫层的施工质量

必须选用含泥量合适的天然砂砾，其级配和含石量应满足规范和标准要求，不合格时，必须掺配破碎砾石或碎石。砂砾路上备料应按计划分阶段进行，不可一次性备料过多。砂砾垫层施工应与下基层施工相协调，砂砾垫层的施工段落不得超过2km。施工时，根据天气情况，严格控制洒水量，并做到及时碾压。

3.4 控制水稳基层的施工质量

在混合料的生产过程中，对混合料的级配必须随时进行检查，发现级配不符合要求时，必须立即给予调整。根据原材料的含水量和天气情况，严格控制混合料的含水量。现场摊铺时，必须做到及时碾压，发现有软弹、翻浆现象必须立即换填。加强基层的养生，必须使基层的表面一直保持湿润，养生时间不得少于7 天。

4 结束语

由上述可知，沥青路面的裂缝问题，不仅仅是简单的质量问题，它所涉及内容众多，有建设时期施工过程造成的原因，也有后期管养不善带来的影响，因此，我们必须加以区分，只有这样，才能使得制订出来的裂缝防治措施具有针对性、具有可行性，以便达到对症下药之效果。本人相信，不管裂缝状况是否在继续变化发展，只要及时发现，及时采取措施进行处理，它所造成的危害，将会因我们的努力得到进一步的降低。

[1]公路改性沥青路面施工技术规范.中华人民共和国行业标准[M].人民交通出版社，2000.