浅议沥青路面裂缝产生原因及预防措施

浅议沥青路面裂缝产生原因及预防措施

卢玉强

丹凤县程通公路养护工程公司726200

近年来，半刚性基层柔性沥青路面越来越多应用到国省干线公路、城市道路及农村道路建设中，与其他类型路面相比，沥青路面具有表面平整、无接缝、振动小、噪音低，行车平稳舒适，养护维修简便，造价相对较低等优点。但沥青路面也存在着抗弯拉强度低，面层的温度稳定性较差等缺点。沥青路面在铺筑使用后会产生各种各样裂缝，由于路表水的浸入，裂缝两侧的路面结构层和下层路基的含水量增大，致使路基、路面强度降低。随着交通量的迅速增加，特别是大吨位超载车辆的增多，路基路面超负荷承受行车荷载，从而加快了路面裂缝的产生，大大缩短了沥青路面的使用寿命。

沥青路面病害主要表现为纵横向裂缝，雨水沿缝下渗形成缝边唧泥，并有少量网裂、局部松散、坑槽、泛油等。沥青路面病害的发展具有一定的阶段性，多位于桥涵台背回填、路基高填方处。在通车的一年内冬季出现一些细小短缝，随着气温的升高，大部分的细短裂缝又重新愈合。经过几次大的降雨及冰雪之后，沥青路面原有的裂缝灌缝处重新开裂且行车道新出现许多细短裂缝。在通车3年后，缝宽大于5mm的长宽裂缝两侧发生结构性破坏，对沥青路面的使用寿命、服务水平产生较大影响。

通过对我县境内的312国道K1281-K1335（丹凤段）二级公路、棣花至月日二级公路的调查，沥青路面病害绝大多数是横向裂缝，只有少部分为纵向裂缝、网裂、龟裂或沉陷、坑槽，这说明路面结构层的整体强度不存在问题。

通过调查，结合本人工作实际，认为路面裂缝缺陷的形成原因有以下几个方面：

一、水泥稳定碎石基层的收缩裂缝。水泥稳定碎石基层是一种半刚性材料，随着时间的推移，会产生干燥收缩与温度收缩，半刚性基层的收缩裂缝会不可避免地反射到沥青面层，但沥青路面是一种柔性路面，具有一定的抗变形能力，因此在路基压实度较好的路段路面裂缝较少。

二、行车荷载和雨水侵蚀作用加速裂缝的发展。水泥稳定碎石在施工及运营中由于种种原因会产生细微裂缝，根据断裂力学理论，半刚性基层内存储的能量由行车荷载提供，并通过裂纹失稳扩展消耗释放能量，这个过程不断反复进行，使独立裂纹扩展为数条贯通裂纹，直到形成小裂缝，最后成为贯穿裂缝。现今随着交量流量迅速增加，特别是大吨位超载车辆的增加，路基、路面在超标准行车荷载作用下，加快了路面的裂缝产生，大大缩短沥青路面的使用寿命。由于沥青面层存在孔隙，雨雪消融，路面中有水分渗入，而由于路面横坡不适，造成路面积水无法排出，雨过天晴数天后，路面面层中仍有大量水分。沥青面层所含的许多水分不断汇集到裂缝处并沿裂缝下渗，由于基层强度大、较密实，水很难排出，从而造成路面界面条件和受力状态发生变化。在行车荷载作用下裂缝处出现唧泥现象，水泥稳定碎石基层表层因水而脱落、松散，路面结构和承载力不足，出现啃边现象，进而发展成为网裂或坑槽、沉陷等病害。超载车辆的增多，加剧了路面病害的扩展。而沥青路面必须具备良好的排水系统，排水不良势必会成为路面病害的心腹大患。所以说超限超载是公路的“第一杀手”，水是造成路面病害的“元凶”。

三、施工因素。施工中填方路段压实不足，路基产生不均匀沉陷，继而引起路面裂缝；边通车边施工，采用半幅施工，造成接缝处压实未达到标准要求，在行车荷载作用下形成纵向裂缝；基层混合料的离析或碾压不密实以及机械组合不合理，造成基层上部细粒料上浮，形成强度较弱的薄层，在行车荷载作用下，易产生龟状裂缝。另外，基层水泥剂量超标（过高或过低）、养生不及时都是形成裂缝的原因；面层沥青原材料低温延性差、沥青混合料配合比控制不严、粘结力低，都易造成路面早期裂缝。

四、预防措施。为了提高沥青路面的使用寿命，在施工中应树立预防为主的思想，采取科学合理措施，防止沥青路面裂缝的产生。

1、优化设计。在设计中，应充分估计和预测远景交通量，适当考虑超载车辆的比例，提高路面结构层的强度标准。在设计半刚性路面结构时，优先选用抗压性能好，干缩系数和温缩系数小及抗弯拉强度高的半刚性材料做基层。

2、材料措施

1）选择合适的面层材料，进行科学合理的路面结构设计，确定沥青路面结构层厚度。2）面层沥青尽量选择低稠度、高延度、低含蜡量的优质沥青，在满足稳定性要求的前提下，选择针入度较大的沥青，必要时可选用改性沥青。

3、施工措施

1）在路基施工中优先选择承载比较高的山渣、砂砾等材料，填料中不得含有淤泥、腐殖土及有机物等，压实度达到标准要求。2）严把沥青混合料质量关，按照设计配合比拌制混合料，使沥青混合料级配最佳、集料拌和均匀、油石比适宜。3）严格控制沥青及混合料的温度，既要防止沥青混合料加热过度“烧焦”，又要保证混合料各个工序的施工温度。4）严格按碾压操作规程作业，采用合理的压实机械组合进行碾压，严格控制碾压温度以取得最佳压实效果；压路机在对沥青路面进行碾压时，车辆禁止在新压实路面调头，碾压速度不宜过快。5）大风和降雨时停止摊铺和碾压。6）在半刚性基层施工中，控制碾压时的含水量。7）半刚性基层碾压后，应及时覆盖洒水养生，保湿养护5-14天。8）半刚性基层施工后，养生期内严禁车辆通行，养生期结束后及时加铺面层。

4、超载治理。1）适当增加路面结构层厚度、使用高性能材料，提高路面整体强度。2）从严执法，限制车辆超载运输，避免道路的早期破坏。

沥青路面裂缝的形成原因较多，在施工中必须牢固树立预防为主的思想，严格控制施工各个环节。在工程质量控制中，做到事前积极防治，事中严格控制，事后及时处治，最大限度降低沥青路面裂缝的产生，将裂缝控制在允许的范围之内，以延长沥青路面的使用寿命。