公路沥青混凝土路面裂缝原因及防治措施

王琳琳 驻马店市公路事业发展中心

一、公路沥青混凝土路面裂缝类型

（一）横向裂缝

横贯垂直于公路路面中心线的沥青混凝土路面的裂缝，称为横向裂缝。其裂缝宽度不一致，裂缝长的贯穿整个沥青路面，有的只是部分开裂。在裂缝刚出现时，横向裂缝于公路的两侧出现，然后逐渐延伸到公路的中间，裂缝边缘剥落。严重时，随着裂缝边缘的剥落快速增加，支缝也迅速变多。横向裂缝中包括两种：低温横向裂缝和温度疲劳裂缝。由于沥青混凝土热胀冷缩的特性，随着温度的变化会产生不同的现象，其温度收缩系数在25x10-6到40x10-6之间，温度较高时应力吸收功能良好。在寒冷的冬季，收缩变化已大大超过沥青路面拉应力极限，使沥青路面薄弱处产生低温横向裂缝；而在温度升降现象明显的北方，温度应力在沥青路面的表现更为显著，在反复的温度应力作用下，疲劳裂缝便会相继出现。

（二）纵向裂缝

从纵向裂缝的分布来看，其走向与公路路面中心线保持平行，长短与宽度存在差异，并伴有少量的支缝。与横向裂缝一样，裂缝早期没有或只有很少的支缝，裂缝发展严重后，裂缝边缘剥落而且伴随着大量的支缝。大多数纵向裂缝以数米长和笔直的形式出现在路基附近。一般在新老结合部位最容易产生纵向裂缝。

（三）网状裂缝

其特点是裂缝纵横交错，产生形似蜘蛛网的裂缝，裂缝宽度大于1cm，裂缝间距一般在40cm以下，面积大于1m2。初始形态的网状裂缝通常是沿着轮轨出现多个平行或者单个纵缝，随着时间的推移，在纵缝之间逐渐出现了斜向和横向的连接缝，最终形成网状裂缝。

（四）反射裂缝

碾压成型的半刚性基层，在温湿度和交通荷载反复作用下，碾压成型的半刚性基层由底部向顶部开裂，逐渐反射到沥青面层，路面裂纹形状和基层相似。此现象多发生在公路的“白改黑”路段。

二、公路沥青路面裂缝出现的原因

（一）疲劳开裂

若路面并没有明显的永久变形，沿着轮迹带出现的裂缝都属于疲劳开裂。沥青混凝土路面受到路面行驶轮载的作用，会出现弯曲变形。受到荷载作用，面层底部存在的弯拉应变大于材料疲劳限度，加大底面开裂几率，逐渐向表面扩散。观察其状态可以发现，初期裂缝为纵向平行且细微的，后期受到行车负荷作用逐渐发展为网状或龟背状裂缝，并且呈连片状态。

（二）反射裂缝、低温开裂

若存在湿度变化，或水泥混凝土路面板块接缝错台，都会导致横向收缩裂缝出现，自面层上有所反映，间隔一定距离可见面层存在横向反射裂缝，这是水泥稳定类基层的常见情况。横向裂缝初期并明显，但下雨时会出现水分积累，并对裂缝产生侵蚀作用，导致裂缝边缘出现碎裂，长此以往裂缝逐渐加大，最终发展为不规则的网状裂缝，对路面行车产生一定影响。

（三）裂缝走向平行于行车方向，裂缝长宽不一

若施工中并未依照规范要求对冷接缝进行处理，冷接缝结合不紧密，纵向沟槽回填压实不到位，极易出现沉陷问题，或新旧路面交界部位存在差异化沉降，都会导致此种裂缝问题出现。

（四）检查井周围环状裂缝

受到温度应力、弯拉应力等因素的作用，处于检查井附近的沥青混凝土路面极易出现破坏，在差异化的使用时间下，破坏形状在长度、宽度和深度方面各有不同，均为环状裂缝。

三、公路沥青混凝土路面裂缝防治措施

（一）预防措施

1.提高沥青路面的设计质量

在沥青路面设计时，应结合施工现场环境以及公路类型、等级，选择合适的沥青材料的种类、用量以及混合比例。为提高沥青混凝土路面施工质量，应选用松弛性能好、延展度强、针入度高的优质沥青材料，如SBS改性沥青材料。而路面沥青的铺设厚度应根据公路等级、交通运输量、施工时间以及地质水文条件等进行科学合理的设计，最小厚度应该控制在18cm左右，避免铺设厚度不足而降低路面抗变能力和强度，降低裂缝的发生率。优化设计沥青混凝土级配、沥青路面结构等，不仅可以减少沥青使用量，还可以提高路面性能。

2.严格把控材料质量

沥青是混凝土路面施工中的主要材料，在施工中要严格把控沥青材料质量，确保所选用的沥青材料各项关键指标都符合国家相关质量标准。应选择与正规的材料供应厂商合作，从源头上控制材料质量。路面基层材料优先选择抗拉性能好、抗冲刷能力强的材料，应适当增加矿料，如碎石、工业矿渣等，减少或避免使用水泥、石灰等干缩性强的材料，增强路面基层的强度和抗变形能力。此外，严格控制沥青混合料的比例，在混合料中适当增加粗骨料以及减少水的含量，以提高路面的压实度，减少收缩裂缝。

3.加强施工质量的监督管理

沥青混凝土路面施工质量对于路面裂缝的产生有着直接的影响。因此，应从以下4个方面加强沥青路面施工质量的控制：第一，应安排专人对进场的施工材料进行检查，对选定的石料、矿粉、沥青等材料的各项性能指标进行检测，均符合质量控制体系的要求，方可投入使用。还应清理路基表面杂物，确保表面干净，避免杂物混入沥青混合料。第二，在沥青路面施工中，都是机械化作业，应对沥青路面施工所用到的机械设备进行合理的配置，同时还应保持施工现场沥青混合料充足，确保施工的连续性，避免在机械化作业下因供应不足而影响沥青混凝土路面的施工质量。第三，在摊铺施工中，对于不符合全幅摊铺的施工路段，一般采用2台摊铺机进行前后紧跟式的方式摊铺模式，避免出现“先冷却后摊铺”的情况，保证了混合料热接工艺，同时下二层的施工接缝应间距15cm以上。第四，严格把控混合料的温度、碾压强度、平整度等，特别注意接缝的处理，确保接缝处结合紧密且平整，同时还应做好相关的防护工作，提高施工质量，减少裂缝的产生。

（二）治理措施

1.压浆法

当路面的高填方路段出现纵向裂缝时，应采取有效措施进行治理，如果治理不及时，将会影响路基的稳定性，威胁车辆运行的安全。因此，当出现纵向裂缝时，应采取压浆法进行治理。选用普通硅酸盐水泥，按350gm/m3的量灌入裂缝中，注浆压力设置为1.5MPa。在压浆作业前，应先使用环氧砂浆封堵表层裂缝，预埋注浆管的间隔为15m，从一端开始压浆，依次进行直到相邻注浆管中溢出浆液为止。

2.普通灌缝

由于灌缝具有操作简单、使用设备简单、修补速度快、成本低等优点，在裂缝治理中应用较为广泛。在沥青混凝土路面灌缝时，一般采用的是AH-90＃型号的沥青材料，并在施工现场对沥青材料进行预热处理，并将温度控制在150℃～160℃，通过容器将预热后的沥青灌入裂缝中，分2-3次进行，灌缝结束后，待沥青温度恢复在正常温度后即可恢复正常通行。

3.进口灌缝胶修补裂缝

采用进口灌缝胶修补路面裂缝后，能有效提升路面的平整性、弹性性能、抗碾压能力等。采用该治理技术，灌缝胶一般采用美国进口的路面密封胶，在使用前为提高密封胶的流动性和黏结力，须将固体的密封胶加热至180℃的液体状态，使沥青混合料更好地黏合在一起。冷却后的密封胶弹性回复率高达99%。在灌缝胶修补裂缝时，应按照封闭交通—路面清理—灌缝预热—养护撒料的程序进行施工，在施工中密封胶应高于路面2-3mm。

4.路面再生

沥青路面再生技术，可根据施工温度分为冷再生和热再生2种，结合路面基层损坏情况和沥青路面面层的厚度，确定选用不同的路面再生技术。2种施工工艺在具体施工中大体都是对废旧沥青混合料进行粉碎、翻松等，再通过重新拌和、摊铺、碾压等工序，重新形成再生层的过程。

5.稀浆封层

在路面裂缝产生的初期，一般采用稀浆封层的方法进行治理，能增加沥青路面的使用寿命和提高路面的防滑耐磨性能。稀浆封层的混合料一般采用矿料、乳化沥青、填料、水以及外加剂等配合而成。在稀浆封层施工中，利用机械设备将适当级配的混合料，按照设计配比拌和成稀浆混合料摊铺到原路面上，进行封层处理，待其固化后，恢复路面的使用性能，防止进一步损坏。

四、结束语

当前市政公路的建设依然存在诸多问题，尤其是裂缝问题危害较大，有必要分析沥青混凝土路面裂缝实际情况，制订正确措施以及解决方案，解决裂缝问题以延长公路使用寿命，确保车辆实现安全行驶并减少不必要的经济损失。