城市沥青混凝土路面裂缝成因及应对措施

朱继峰

（肃宁县交通运输局，河北 沧州 062350）

1 工程概况

某沥青公路是在三级公路的基础上按照二级公路标准改建而成的，公路设计车速为80km/h，路基宽度为12m，路面宽为9m，两侧硬路肩宽为1.5m。公路基层为15cm水泥稳定砂砾，水泥含量为4.5%；垫层采取15cm厚天然砂砾；路面面层设计为5.5cm沥青上拌下贯形式，上层设计为1.5cm沥青混合料，下层则为4cm沥青贯入。公路改建后通过了验收，质量较好。然而在公路运营过程中却出现了较多质量问题，尤其是沥青公路路面裂缝问题尤为严重。为此，需要对沥青公路路面裂缝成因及处理措施进行研究。

2 沥青公路路面裂缝成因

沥青公路路面裂缝成因较多，其裂缝的产生与沥青公路路基处理、路面施工、排水设计等多个因素存在着紧密关系。在该公路工程中，发现其主要的沥青路面裂缝多为横向裂缝、纵向裂缝、网裂、坑槽等，综合分析路面裂缝成因，主要与水损坏、气候因素、路基问题、施工问题、养护问题及超载问题有关。

（1）水损坏

在沥青公路施工中，其沥青路面或多或少地存在着一定的裂缝与空隙。如遇雨天，容易在路面出现积水，积水沿着路面裂缝与空隙逐渐下渗。如果下渗积水不能及时排出，则会在车辆荷载作用下，形成动水压力，压力作用于沥青混合料与基层界面，最终致使公路基层与面层出现剥离。一旦出现公路基层与面层剥离问题，则会因层间不连续性而增加沥青面层底部拉应力，在拉应力作用下，引起沥青混合料开裂。

通过调查发现，该公路路基裂缝处理质量较差，在积水渗入后，不能及时排出，在外部车辆荷载的不断作用下，进入到路面空隙裂缝的水出现动水压力，以及在荷载作用下产生真空负压抽吸循环，反复冲刷沥青膜，从而导致沥青膜脱落，引起沥青路面裂缝。

（2）气候因素

在沥青公路施工过程中，出现的较大温度变化，如外部气温突然下降，沥青路面则会在低温环境中出现低温收缩，引起收缩裂缝。在外部荷载作用下，收缩裂缝逐渐发展为沥青路面横向反射裂缝。

（3）路基问题

路基质量直接影响着沥青公路质量。在该公路施工过程中，其路基设计缺乏合理性，主要表现在以下方面：一是沥青混合料材料选择及配合比设计不合理，均会引起沥青公路路面裂缝问题；二是路基路面在厚度设计过程中不符合公路行车通行要求，导致沥青路面承载力不足，在荷载影响下出现裂缝问题；三是在进行路基施工中未设置路面排水系统，导致雨水渗入基层后无法排出，引起水损坏裂缝。

（4）施工问题

在进行沥青公路路面裂缝施工过程中，缺乏质量控制措施，导致公路路面出现裂缝问题。如在进行换填土施工时，缺乏对换填土质量的控制，主要表现为：换填土含水量较大，在冷胀影响下出现路面裂缝问题；路基碾压不均匀，引起路基不均匀沉降，产生裂缝；路基压实度不足，引起路基沉降，出现裂缝问题等。

（5）养护问题

在沥青公路施工后，如果没有及时采取养护措施，则可能会导致路面裂缝的出现。比如：沥青路面在车辆行驶过程中出现局部松散现象，未及时采取维护措施，导致路面裂缝持续扩大；或采取养护措施不合理，未能及时有效地修复裂缝。沥青路面养护要求养护人员具备一定的专业技术，采取合理的养护措施，以保障公路工程施工质量。在该公路中，其养护措施较好，不存在因养护不当所引起的裂缝问题。

（6）超载问题

车辆超载是引起沥青公路路面裂缝问题的重要因素。车辆超载导致沥青路面所承受的负荷超过其设计能够承受的极限负荷，公路路面基层抗拉强度不足，在路面结构层中容易出现裂缝问题。对该公路进行交通量调查，并进行了记录，具体见表1。

表1 公路交通量调查表

通过调查发现，该公路存在着较为严重的超载现象，这也是引起公路路面裂缝的重要原因。

除了以上几点以外，沥青路面结构设计、施工队伍综合水平较低等也是引起沥青公路路面裂缝产生的重要因素。路面裂缝的存在，不利于交通运行的安全，因此有必要对公路路面裂缝处理措施进行探讨。

3 沥青路面裂缝处理措施

3.1 应用沥青路面裂缝贴缝带进行裂缝处理

应用沥青路面裂缝贴缝带进行沥青公路路面裂缝处理是一种十分常见的方法，其操作简单，成本较低，且无须投入大量的人力物力，只需要采取一定的压实设备及相关设施即可。贴缝材料多采取滚卷式阻裂防水材料，由大于或等于2mm厚的聚合物防水材料膜与0.3mm厚的抗皱型聚丙烯材料进行加工并复合在一起。根据实际沥青路面裂缝宽度，进行贴缝带材料裁剪。应用沥青路面裂缝贴缝带进行小型裂缝处理时较为适用，处理宽度较大的裂缝时其效果较差。

3.2 应用进口灌缝胶进行沥青路面裂缝修补

在处理沥青路面裂缝时，可应用进口灌缝胶进行路面裂缝修补，其修补效果较好，能够满足沥青路面裂缝处理的技术要求。这种裂缝处理方法操作也较为简单，劳动强度较低。但灌缝胶多为进口，故后期设备维护成本较高。为降低裂缝处理成本，结合国内对灌封设备性能逐渐提高，应用国产灌封设备并结合进口灌缝胶处理沥青路面裂缝，可以实现裂缝处理的综合效益最大化。

3.3 应用普通沥青与改性沥青进行沥青路面裂缝处理

在处理沥青路面裂缝时应用普通沥青与改性沥青，其消耗的人力、物力、财力较低，综合成本较低，且后期养护费用较低，施工工艺较为简单。但应用这种方法处理沥青路面裂缝的效果相对不如贴缝带处理措施与进口灌缝胶裂缝处理效果，即使在进行裂缝处理后，也容易出现新的裂缝。所以，一般在裂缝较少的情况下采取这种处理措施。

3.4 沥青路面裂缝修补及养护

一般将沥青路面裂缝处理分为骑缝法与填缝法两种形式。其中，骑缝法是指采取一定材料，在一定工艺的操作下将材料填充或覆盖于处于活动状态的裂缝中，从而防止水进入到路面裂缝中。填缝法与骑缝法在处理沥青路面裂缝密度较低、中的情况下适用。裂缝修补材料的选择影响着裂缝处理的效果，一般要求裂缝处理材料具备黏性好、抗老化、抗磨损、具有一定弹性及柔性等性能。一般将裂缝处理材料分为冷铺热塑性材料、热铺热塑性材料、化学热凝性材料。聚合物改性沥青、乳化沥青属于冷铺热塑性材料；热铺热塑性材料主要包括沥青胶、沥青砂、纤维沥青、普通橡胶沥青等；化学热凝性材料主要为硅树脂材料等。

在进行沥青公路路面裂缝处理时，应分析裂缝成因，考虑裂缝宽度、深度及危害性，科学选择路面裂缝处理措施。为保证裂缝处理效果，在裂缝处理后应做好维护。在该公路采取裂缝处理措施后，获得了较好效果，处理前后路面裂缝病害对比见表2。

表2 某公路沥青路面裂缝处理前后对比

在公路施工中，保证公路设计质量，严格按照设计要求及规范要求进行公路施工，可以有效避免沥青公路裂缝产生，保障公路施工质量。

4 结语

沥青公路路面裂缝问题属于公路运行中常见的质量缺陷问题。公路路面裂缝的存在，对公路运行的安全性及经济性构成了一定程度的威胁。本文主要从水损坏、气候因素、路基问题、施工问题、养护问题及超载问题等方面对沥青公路路面裂缝成因进行了分析。沥青公路裂缝处理措施主要包括贴缝带法、进口灌缝胶法、普通沥青与改性沥青处理、裂缝修补及养护等。根据实际情况，合理选择裂缝处理措施，可以有效保障公路质量，实现公路运行综合效益的最大化。

[1]王腾.公路沥青路面裂缝成因分析及治理措施探讨[J].科技与企业，2012（5）：217，219.

[2]李振军.控制公路沥青路面裂缝的预防和处理措施[J].城市建设理论研究：电子版，2012（11）：196-197.

[3]任秋儒.公路沥青路面裂缝成因分析及防治措施[J].交通世界：建养·机械，2013（1）：62-63.

[4]刘强.关于高速公路沥青路面裂缝的处理技术探讨[J].黑龙江科学，2013，4（6）：111.

[5]娄喜智.关于高速公路沥青路面裂缝的处理技术探讨[J].城市建设理论研究：电子版，2013（19）：23-24.