沥青混凝土路面裂缝产生的原因及治理*

李涛

(沧州市交通运输局地方道路管理处，河北沧州 061000)

沥青混凝土路面裂缝产生的原因及治理*

李涛

(沧州市交通运输局地方道路管理处，河北沧州 061000)

在对沥青混凝土路面裂缝主要表征进行简单阐述后，对沥青混凝土路面裂缝产生的主要原因进行了分析与归纳。最后，结合笔者实际工作经验，对沥青混凝土路面发生裂缝的防治措施提出了建议。

公路;沥青混凝土;路面裂缝

随着国民经济的进一步发展，现代交通四通发达，而公路桥梁作为现代交通工程建设发展的重要组成结构，是保障现代陆地交通快速、安全运营发展的主要承载体。沥青混凝土路面工程可以有效改善公路道路行车通行质量、提高行车舒适性和效率，同时具有较高稳定性、安全性、以及投资经济性，在中高等级公路工程中得到广泛推广使用。虽在公路路面设计过程中采用较高设计标准，以及施工过程中采用先进施工工艺、技术、和施工机具，但随交通运输承载重量的不断增加，以及行车密度的进一步加大等多种不利复杂因素的共同作用，公路沥青混凝土路面的安全性能和运行环境变得相当复杂，且加上自然环境侵蚀等不利因素的影响，公路沥青混凝土路面出现不同程度的裂缝、沉陷等病害问题，尤其是裂缝病害，已成为公路沥青混凝土路面最为常见，也是最为严重的病害之一，是影响路面安全舒适行车质量的不利因素。因此，对沥青混凝土路面裂缝产生的原因进行认真分析，并提出有针对性的治理措施，有效提高沥青混凝土路面综合行车质量水平，就显得非常有工程实际意义［1］。

一、沥青混凝土路面裂缝主要表征

沥青混凝土路面的主要表征形式，如果按裂缝形状可以分为横向裂缝裂缝(横裂)、纵向裂缝(纵裂)、鬼状裂缝(鬼裂)、以及网状裂缝(网裂)四种形式;如果按荷载类型可以划分为荷载裂缝和非荷载裂缝(包括:温缩裂缝和干缩裂缝两大类);如果按路面有无沉陷可以划分为沉陷性、疲劳性、以及非沉陷性早期裂缝等多种表征形式。

二、沥青混凝土路面裂缝产生的主要原因

(一)路基、路面整体强度不足

由于设计、施工等过程中，造成沥青混凝土路基、路面整体强度出现不足问题时，在路面较大承载负荷作用下，就会出现沉陷、车辙等引起裂缝病害。公路路面沥青混合料中的强度主要由矿料间的嵌挤力和内摩阻力，以及结合配合沥青矿料间粘结力以及沥青本身凝聚力共同作用形成。当公路里面沥青混凝土材料在运营过程中其弯拉强度出现不足问题时，在路面承载超过设计运行载重力作用下就会产生裂缝，也就是当外部拉应力作用大于路面基层运行抗拉强度时，在反复超重荷载作用下，路面底部就会很快出现开裂损坏，严重时还会出现车辙或沉陷等危险到安全形成的路面裂缝病害。

(二)沥青材料出现老化现象

良好的养护制度和措施体系，是提高沥青混凝土运营质量和使用寿命的重要技术措施。当公路养护措施不合理或落实不到位时，沥青混合材料就会出现严重老化，从而其应用的变形性能就会大大减弱，路面也会逐步被拉断拉裂，多呈现为龟裂病害。沥青混合料性能、路面基层材质、运营环境、施工水平、交通运输量、以及养活措施等均会引起沥青材料出现老化，进而引起沥青路面发生结构性损坏，造成不同程度的路面裂缝，影响行车质量和安全水平。

(三)运行环境不佳

1．温度变化引起路面裂缝

沥青混凝土路面发生非荷载裂缝主要原因是运行环境中温度变化不均引起的裂缝。实践工程经验可知，沥青混凝土路面发生温度裂缝主要表现为横向裂缝，对于不存在分隔带的路面，其横向裂缝基本会贯通整个路面;而对于有中央分隔带的炉前，会贯通半幅路面。由于运行环境中的温度变化，引起沥青混凝土路面发生温度收缩和温度疲劳，进而产生非荷载性裂缝。在温度变化下，沥青混凝土路面就会存在沥青材料性能收缩或疲劳问题。当路面收缩或疲劳拉应力大于沥青混合料应有的抗拉强度时，路面就会产生裂缝病害。

2．路基冻涨引起路面裂缝

当沥青混凝土公路路基含水量较大，且设计、施工、以及后期运营维护过程中，没有建立完善可靠的排水系统时，冬季冻胀就会引起路面拱起进而发生路面断裂。

3．雨水侵渗破坏引起路面裂缝

当沥青混凝土路面运行在降水频率较大和降水量较多的地区，尤其是当大量降水延续时间非常长时，雨水就可能进入到公路沥青面层中。如果进入路面结构层中的雨水不能及时有效的排出，则车辆在通过沥青混凝土面层时，就会产生较大水压力和抽吸力，就会引起沥青面层发生脱落等不利情况，甚至会造成路面出现局部松散并形成坑洞、唧浆等裂缝病害。

三、防止沥青混凝土路面发生裂缝的技术措施

根据相关设计规范标准，通过合理路面结构设计和厚度计算，设计出技术、经济等方面均较为优越的方案，确保沥青混凝土路面具有较高强度和承载能力，进而有效解决荷载型裂缝产生的问题［2］。

(一)完善的设计方案

在优化设计方面，应该注意沥青混凝土路面产生裂缝的多方面问题，具体包括:

(1)在进行半刚性沥青混凝土路面设计时，应优选抗冲刷性能好、干缩系数较小、温缩系数较小、以及抗拉强度较高的半刚性材料作为路面基层，有效提高沥青混凝土路面基层的强度。

(2)优选松弛性能好较好的品质优良沥青做公路路面沥青面层，对于缺少优质沥青的情况下，应该优选如SMA改善性沥青来提高沥青面层综合性能。

(3)在公路路面稳定度能够满足设计相关技术要求的基础上，应该优选针入度较大的沥青作为公路路面沥青面层，有效提高沥青面层综合性能水平。

(4)公路沥青面层应采用密实型沥青混凝土，提高沥青面层抗雨水侵蚀能力。

(5)要结合工程实际情况，设计出性能较为优越的合适沥青面层厚度，确保公路半刚性基层在运营过程中通常不会产生干缩裂缝和温缩裂缝，有效提高沥青混凝土路面的行车质量水平。另外，为了进一步提高沥青混凝土面层的抗温度裂缝能力，可以在沥青混凝土面层的基础上采用橡胶沥青或聚合物沥青再做一封层，有效提高沥青混凝土路面综合质量。也可以在沥青混凝土面层中设置一层应力消减(应力吸收)中间层，以提高沥青混凝土面层的抗拉裂性能。

(二)优质的施工工艺技术方案

严格控制沥青混凝土路面半刚性基层施工碾压过程中的含水量，要按照相关技术规范标准或设计要求，确保沥青混合料中的含水量始终保证在最佳水平，有效提高沥青混凝土路面施工质量水平。当半刚性基层碾压施工完成后，应采取有效的措施对沥青混凝土路面进行及时养生;待养生结束后，要应立即采用乳化沥青做透层或封层;待透层或封层施工完成后，应尽快进行沥青混凝土面层施工。

四、沥青混凝土路面现有裂缝治理措施

为了防止雨水通过路面裂缝进一步渗透到路面结构中，对沥青混凝土路面造成更为严重的破坏，必须采用有效的治理措施提高沥青混凝土路面综合质量水平。对于细裂缝(裂缝宽度在2mm～5mm)可以采用乳化沥青灌缝方式进行裂缝处理。

对于大于5mm的粗裂缝而言，可以采取以下治理措施:

采用改性沥青(如SBS改性沥青)或密封胶进行彻底灌缝处理。在灌缝前，应按照裂缝走向进行完善开凿处理，并用吹风机对缝内杂质进行彻底清除，确保缝内干净、干燥。然后，采用粘贴带在高温条件下将其有效粘贴在缝隙上，并压实。灌封处理法一般应选择在高温天气进行施工。

对于路基不稳定引起路面发生的网裂灾害处理时，可以采用石灰或水泥来对路基进行加固处理，或采用注浆进行加固处理，具体注浆处理深度可以根据路面裂缝具体情况而定，通常为20mm～40mm，选用含5%～10%消石灰或4%～6%水泥对地基进行加固处理后，再对裂缝路面重做基层和沥青面层。

由于基层软弱或厚度不足引起路面网裂灾害处理时，应先清扫干净路面裂缝病害处，将乳化沥青均匀地涂抹在路面裂缝病害处，待乳化后，再均匀地铺上土工布加固材料，相接处应预留15cm～20cm的重叠层。并在土工布上抹一层乳化沥青，视乳化沥青沉陷实际情况，将预先筛制挑选好的石屑或0cm～5cm碎石均匀铺撒在乳化沥青上，用1．5t～3t压路机进行彻底碾压2遍～3遍后，待破乳完成及开放交通。

在沥青混凝土路面设计和施工过程中，只要采取积极有效的设计方案和施工技术措施，减少或杜绝引起路面裂缝各种不利因素的发生，才能彻底有效解决沥青混凝土路面的裂缝问题，有效提高沥青混凝土路面工程的安全舒适行车质量水平。

［1］JTG F40－2004，公路沥青路面施工技术规范［S］．

［2］王西安．浅析沥青路面常见病害及处治方法［J］．安徽建筑，2006，(5):26－29．

2012－03－08

李涛(1969－)，男，回族，工程师。