路桥工程中沥青路面裂缝的防治技术探讨

杨 英

辽阳市交通运输综合行政执法队 辽宁辽阳 111000

1 路桥工程中沥青路面出现裂缝的原因

1.1 沥青混合料性质

一直以来路桥工程中沥青混合料是主要的路面摊铺材料，沥青混合料可以大幅度提高路面的防水性能，并且还具有一定的强度。沥青路面十分容易受到气候、温度的影响而出现开裂的情况，对道路桥梁的正常使用造成不良影响，并且折损路桥的使用寿命，增加额外的养护支出。而且，北方地区冬天比较寒冷、气温比较低，沥青路面的刚性显著增加，而沥青路面的韧性和延展性性能降低，这时在载重卡车的重压之下，就会导致沥青路面产生纵向、横向、网状裂纹，间接损坏路基，给道路行驶的车辆和行人带来危险。针对沥青混合料对气候、温度等因素影响较大的特点，在施工中应合理调配沥青混合料，通过做好相应的处理，增强它对外部因素的抵抗能力，比如温度、湿度、雨水等[1]。

1.2 路桥基础材料性质

道路桥梁工程的基础材料的特性，决定了其具有一定的伸缩性，而伸缩性的不同往往会导致沥青路面的开裂。基层材料导致路面开裂主要表现在路面干缩方面，由于路桥工程施工路面摊铺使用的沥青混合料水分不足，工程基层材料中空隙缩小，路面由此干缩；另一个是温度收缩方面，根据热胀冷缩原理，沥青混合料摊铺完成后，在较低温度的环境下路面产生收缩力，当这个收缩力大于路面本体的抗拉强度时，收缩状况便会呈现于路面表面。所以，在施工过程中要保证工程基础面层有较强的凝实度。

1.3 设计原因

路桥工程施工过程中，设计不合理也同样是导致路面出现问题的主要原因。我国路桥工程中沥青路面的使用起步较晚，应用时间短，导致技术发展不太完善，技术还无法照顾到工程施工过程中的方方面面。此外，在工程设计过程中，也缺乏相应的理论和数据支撑，因此在设计中便存在一定的隐患。目前工程设计中导致沥青路面开裂有几点原因，如工程结构的设计不当、道路基层与路面派纾系统设计不合理、设计工作所需要各项数据支持未到位等[2]。

1.4 路桥工程施工问题

（1）部分工程的施工现场，其地质为软地基，若处理不到位软地基的硬度要求未达到施工标准，那么路面便有极大概率出现沉降问题，严重情况下路面坍塌等衍生问题。

（2）路桥工程施工过程中，压实作业不彻底、不到位，路基的稳定性未得到保障，在投入使用后在车辆往来的压力下，路面逐渐开裂，形成或大或小的裂缝。

（3）部分工程在施工过程中层面集料出现离析问题，局部的细集料远远少于粗集料，给公路路基压实施工带来影响，降低路基强度，最终导致沥青路面开裂[3]。

2 路桥工程中常见的沥青路面裂缝

2.1 纵向裂缝

纵向裂缝是指道路中沿道路方向出现的裂缝，它与路基面积的强度及道路车流量相关，主要原因有以下几点:

（1）路面倾度不足，在道路车流量产生的压力大于路面承载力时便会持续此裂缝；

（2）地基存在问题，地基强度不够导致路面出现不均匀沉降；

（3）部分道路的车流量较大，为满足道路的使用需求，道路的宽会增加，增加路面纵向裂缝出现的概率。

2.2 横向裂缝

横向裂缝时是与道路走向垂直的一条“线”，横向裂缝的出现原因比纵向裂缝要多，但可大致分为两种裂缝，一种是温度原因导致的裂缝，另外一种是反射原因导致的裂缝，在此主要研究温度原因导致的裂缝。温度裂缝可分为低温收缩裂缝与温度疲劳裂缝两种，低温收缩裂缝产生的缘故是因为在周边环境温度降低后，路面的收缩状况被限制，路面的拉应力超出限定范围，此时横向裂缝出现。温度疲劳裂缝是温度变化之后，沥青路面在温度应力的反复作用下出现疲劳开裂的状况，通过对大量的裂缝问题进行探究发现，温度裂缝问题的根本原因是沥青混合料未考虑周全，导致沥青路面出现过早老化、硬化情况[4]。

2.3 网状裂缝

网状裂缝是路桥表面出现的一种纵横交错且比较密集出现的一种裂缝，此裂缝通常情况下比较小。网状裂缝是一种典型的疲劳裂缝，通常是沿着轮迹带出现单条或多条平行的纵缝，而后在纵缝附近出现横向和斜向小的连接缝，最终形成网状裂缝。形成原因有以下几种情况：

（1）路面结构设计不合理，路基压实度不符合工程建设标准；

（2）路面在出现纵向裂缝、横向裂缝后未进行及时的处理导致雨水从裂缝中向下渗入，再经过车流的荷载力，被水分侵蚀的粉浆通过面层裂缝或空隙进入表面产生唧浆，路面逐渐结构被破坏，逐渐形成网状裂缝；

（3）车辆超载对公路造成破坏，是基层产生疲劳破坏。此外道路老化也是产生此问题的常见原因之一[5]。

3 路桥工程沥青路面裂缝问题的防治技术

3.1 沥青混合料合理配比

路桥工程路面施工中，路面摊铺所需的沥青混合料的调配比例一定要进行严格的管控，以确保合理、有效，这是保障道路路面质量的必要条件。除此而外，对施工道路进行全面的勘测，获取完整、精确的数据，之后通过数据分析，调配适宜比例的沥青混合料，并在此过程中应严格的控制混料的稳定性及空隙率等诸多影响因素。

3.2 增加路面基底的抗拉强度

沥青路面在受到外力荷载作用时，如果路面基底层的抗拉强度难以承受荷载施加的外力的时候，就会使路面出现开裂。要想杜绝此类裂缝问题，则需要增强基底层的抗拉强度，通常可以选择在道路的基层和面层之间加设连接层，连接层的抗拉强度要能保证比路面与基底层都高，这样路面与基底层的结合质量就会达到标准。所以，可以采用双层摊铺，沥青双层摊铺是指在施工的时候，可以同时摊铺上下两层不同比例的沥青混料物，在高温条件下，较薄的上层还可以利用下层余热增加压实量。同时，连接层还会为地面底层承担较多的拉应力作用，从而有效的防止沥青路面裂缝发生[6]。

3.3 规范施工技术

（1）严格控制路基填挖结合部、软土地基、新路旧路交界处、特殊地形处的压实作业质量，以保障路面施工的质量，避免由路面沉降引发的裂缝问题。

（2）半刚性基层施工碾压时的含水量需要严格控制，过多过少都会引起相应的反应，而造成预期之外的问题。

（3）半刚性基层施工需要进行多变碾压，压实度要符合工程施工标准。

（4）半刚性施工完成后对路段进行适量的洒水，并且在一段时间后进行封层施工，然后展开沥青混合料的摊铺作业，摊铺机的工作应匀速前行、不间断地进行摊铺作业，不可以突然停止或调整摊铺速度，以保证摊铺作业的质量[7]。确定摊铺速度时，需要将摊铺宽度等因素考虑其中。另外还有沥青混合料的类型，若摊铺机作业的速度过快，可能会导致沥青混合料离析，特别是间断级配混合料，或者粗式混合料[8]。现场人员必须密切注意现场的混合料摊铺动向，一旦发生纵向断面不满足条件、结构处缺料和表面不均匀时，应立即补充料并对混合料进行调换。保证道路的压实，是沥青道路质量的控制手段之一，也是沥青混合料使用的最后一道工序，经过压实之后，混合料经过二次的拌制，结构层达到了工程建设所需的密度，提高了道路的质量。

3.4 沥青路面常见类型裂缝的治理方法

（1）网状裂缝的处理。网状裂缝的治理较为繁琐，如果网状裂缝规模较小，则可先进行5cm 左右的铣刨，之后重新进行沥青混合料的摊铺。如果网状裂缝规模比较大，或者已经造成严重破坏，则需要对受破坏区域进行全面铣刨，依照设计标准展开二次施工。

（2）纵向裂缝的处理。沥青路面出现纵向裂缝会对该路段的稳定性造成极大影响，需要采取针对性的措施进行处理，目前纵向裂缝处理技术最常用的是水泥压浆技术。使用硅酸盐水泥，量为335kg/ m3,偏差在15kg/ m3以内，以压强1.2～1.5MPa 的标准对裂缝进行灌浆，直到溢浆方可停止灌注[8]。

（3）横向裂缝的处理。沥青路面受温度、湿度等因素影响都会出现横线裂缝问题，若裂缝大小在5mm 内，先使用设备将其中的杂质清除，避免因杂质影响修补效果，之后采用修补材料进行封堵，比如沥青混合料或者乳化沥青等，若横向裂缝的宽度已超过5mm，则需要使用压缩空气清除其中的杂质，之后再使用细粒式沥青混合料进行填充[9]。

3.5 管控基层厚度及修筑防裂路面

增加基层厚度而其承载力也会随之提升，通过相关试验了解到，半刚性基层的厚度从10cm 开始增加15cm，达到25cm 时，其承载力增加约有三倍。同时试验中还了解到面层反射裂缝受沥青面层厚度影响，当面层厚度在17cm 以上时，对于受拉疲劳产生的裂缝可起到很好的抵抗作用，同时受到车流产生的剪应力也明显降低。相关资料显示，铺设10cm 的沥青路面时，在形成反射裂缝前可累积通过标准轴载10×10 次。如果沥青面层加厚到15cm则可通过20×10 次。如沥青面层加厚到17.5cm 建设质量可靠有保障。

4 结语

为了保证人们的出行安全，必须重视路桥工程的裂缝问题。通过对路桥工程的路面的横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝出现的原因进行深入剖析，可以了解裂缝产生的原因，从而提出综合的防治裂缝措施和补救裂缝的方法，提高我国路桥工程的质量。