浅谈高速沥青路面裂缝的防治技术

何文涛

【摘 要】目前沥青路面在使用早期开裂是世界各国普遍存在的问题，且不论其基层是柔性的还是半刚性的。路面裂缝的危害在于从裂缝中不断进入水分，使基层甚至路基软化，导致路面承载力下降，产生唧浆、台阶、网裂等病害，从而加速路面破坏。探讨了路桥工程中沥青路面裂缝产生的主要原因及防治技术，以期对路桥工程中沥青路面裂缝的防治有借鉴作用。

【关键词】高速公路；沥青路面；裂缝；防治技术

一、高速路面裂缝产生的主要原因

1.1设计原因

我国沥青路面的真正开发、研究及大规模设计、施工还是随着高速公路建设而发展起来的。因此有待于结合工程实践不断完善。如基层厚度不够面层分层及材料配合比设计不当，面层厚度不合理。路面、基层、底基层徘水设计考虑不周。路面所处段土质和水文情况与实际出入大使得路面设计参数不符合实际。

1.2施工原因

a软土地基施工。在含水量较高、强度低、孔隙比大、压缩性高的软弱土层即软弱地理状态下的路基中修筑路基若处理不当往往会发生路基失稳、过量沉陷和不均匀沉隔路面产生纵向裂缝，导致公路破坏或不能正常使用。b.压实度不足。路基压实是路基施工过程中的重要工序亦是提高路基路面强度与稳定性技术措施之一。压实的目的在于使土粒重新组合，彼此挤紧。孔隙缩小，土的密度提高，形成密稳定性提高。由于路基局部路段压实度不足会导致公路路面出现纵向裂缝和横向裂缝。路面基层施工质量低劣。由于抢工期、赶进度造成料源紧缺原材料质量难以保证，不能按照施工规范的要求施工。半刚性基层没有合理的龄期，放松对工程质量的控制，使得基层和底基层质量低劣造成基层网裂破坏，反射到面层，面层出现网裂。在龄期不足的情况下，由于摊铺机和重型运料车辆的碾压并转弯底面层施工时用振动压路机碾压这都会破坏水泥水化、硬化已形成的初期强度。面层集料离析。沥青面层集料大小颗粒离析局部粗集料偏多，细集料偏少：不易压实。矿料与沥青的粘结力强度低容易出现龟裂和松散。

1.3沥青及沥青混合料的性质

沥青路面所铺筑沥青混合料主要由瀝青结合料、粗集料、细集料和矿粉等多种成分组成的复合材料。在混合料组成中由于材料质量的差异和数量的多少，可形成不同的组成结构，表现为不同的物理力学性能。沥青和沥青结合料的性质是影响沥青路面温度开裂的最主要原因，沥青混合料的低温劲度是决定沥青路面是否开裂的最根本因素，沥青劲度又是决定沥青混合料劲度的关键。在沥青性能指标中影响更大的是温度敏感性，温度敏感性大的沥青更容易开裂。

1.4基层材料的性质

基层材料的收缩性愈小，面层裂缝愈小基层上有透层油以加强与面层的粘结对抗开裂是有好处的基层材料种类对沥青面层的裂缝率有明显影响。a干燥收缩开裂。主要是由于混合料失去水分引起的，混合料中游离水分的减少缩小了颗粒问的空隙。b低温收缩开裂。半刚性基层多在高温夏季和常温时施工成型冬后温度骤降，混合料遇冷收缩，在收缩过程中受到下层的约束产生收缩拉应力。如果收缩应力大于当时的极限抗拉强度时就会产生温度收缩裂缝，温差越大温度变化越快，则约束越大混合料就容易开裂。

二、延缓和减轻半刚性基层沥青混凝土面层的可采用两大类方法：

2.1是在施工期间就采用相应的预防裂缝或处理措施

2.2是在维修养护

凝土面层的荷载型裂缝和非荷载型裂缝可采用两大类方法。一是在施工期间就采用相应的预防裂缝或处理；二是在维修养护类方法。仅从半刚性基层沥青路面裂逢的预防或处理方面进行阐述。提高路基工作区的强度和稳定性路基是路面的基础，路基工作区又是路基经受行车荷载影响较大的深度区域该深度区域有足够的强度和整体稳定性对保证路面结构的强度和稳定性极为重要。否则将产生不均匀沉降使路面发生开裂。因此取有效措施处理好影响路基工作区的稳定性和强度的关键环节。

工作区的强度主要是在填筑过程中形成的。必须严格控制路基的填筑工艺确保路基强度。填筑材料首选石、砾、砂类土。其次选用含砾、砂低液限粘土再次选用低液限粘土。粉质土和有机土不能用于填筑路。面对当前高速公路超载现象十分普遍的情况下建议在路基施工时对路基工作区的控制深度最好是大于路基工作区的设计深度，以防患于未然。

压实度是反映路基强度的重要指标也是提高路基强度和稳定性的最经济、最有效的技术措施施工中必须严格检测控制。使其达到规定值。填土层的厚度对压实度有直接的影响。检测压实度试坑要打到下一层定值的要加压处理或推除重填。

降低地下水位是提高路基强度的重要措施。路面底以下80cm路床是路基的关键部位它直接承受和吸收路面的扩散应力要有足够的强度和稳定性。当开挖后发现底下渗水。不论流量大小都要处理。填方地段要采用较好的材料填筑，土质差的地段要进行换填处理确保其强度和稳定性。

2.3基层应有合理厚度及修筑防裂路面

当基层厚度增加时，承载能力也迅速增加，试验证明：半刚性基层厚度由10cm增加到25cm时承载力提高为原来的3倍。研究表明面层反射裂缝明显地受沥青面层厚度的影响，厚度超过15cm的面层可以有效的防止受拉疲劳所产生的裂缝还可以降低车辆荷载引起的剪应力。国外资料介绍。在贫混凝土中铺筑10.0cm的沥青面层时，在形成反射裂缝前可累积通过标准轴载。

2.4设置应力吸收层

在基层与面层之问铺橡胶沥青中问层、预制织物膜带条、土工织物或土工格栅中间层、低粘力吸收层。用应力吸收层产生与扩展有明显的效果，可使裂缝处相对位移产生的应力传到面层时大为减明显降低应力强度因子。而吸收薄膜的弹。就目前常用的材料而言土工织物与沥青橡胶薄膜的弹性模量都较低。不存在低温脆裂问题。用土工格栅加筋沥青路面的主要功能是控制车辙、反射裂缝和疲劳裂缝。不同类型格栅性能显著不同。

橡胶沥青吸收膜，是使用废橡胶磨细的粉与热沥青搅拌后。

刚性基层的预开裂技术在半刚性基层上锯缝，即在结构层碾压前切割一条缝直到层底。缝宽为0.5cm，内填沥青砂或沥青乳液。随即将切缝快速封闭。然后以正常方式碾压该层。其目的就是预先制造更直、更多规则问距的裂缝。

三、施工控制裂缝发生

在施工方面控刚性基层碾压时的含水量为最佳含水量的1.0-1.1倍压实度达到规范要求碾压完成后要及时保湿养护，防止基层干晒，养护结束后立即喷洒沥青乳液，做成透层或粘层，尽快铺沥青面层。

制备沥青混合料时控制好加热时间和加热温度，不使沥青老化、加强碾压，使沥青混合料达到规定的压实度也可减少反射裂缝。为了减少沥青面层由于半刚性基层的收缩裂缝而产生反射裂缝或对应裂缝应尽可能采取有效措施来减少半剐性基层本身的收缩裂缝。

四、结论

高速公路铺设沥青面层前，采取裂缝预防措施和处理技术可以大大减少路面裂缝的出现。这种思路和方法是强调于道路建设初期采取措施阻止裂缝的形成。

通过选择道路结构、技术或材料来处理已出现的裂缝，这将减少裂缝或根本不出现裂缝，或者使得原有的或不可避免的裂缝活性大大降低。为此，从设计开始提出解决和防止裂缝产生，同时施工中严格按照施工规范规程施工，保证质量，控制各个施工工序中的关键工序来减缓裂缝的产生和出现。