浅谈沥青混凝土路面裂缝的成因与防治林艳红

浅谈沥青混凝土路面裂缝的成因与防治林艳红

林艳红

林艳红

韶关市粤北建设工程有限公司广东韶关512000

摘要：随着公路运输的发展，沥青混凝土路面的裂缝问题成为公路建设中亟待解决的主要问题之一。本文从沥青混凝土路面的裂缝类型和成因入手，探讨了裂缝的防治措施。

关键词：市政公路；沥青路面；裂缝防治

引言

沥青混凝土作为我国公路工程中使用最为广泛的路面层结构，其具有扬尘少、行车舒适以及维护方便等独特优势，在市政公路建设中被广泛应用。但是在建设中经常会出现裂缝问题，严重影响了道路的使用。因此，为了减少路面病害，提高路面质量，必须加强对沥青混凝土路面早期裂缝的认识及防治。

1.沥青路面裂缝产生机理

市政道路沥青路面出现裂缝是比较常见现象，与碾压强度有一定关系，尤其发生在不同路段，强度不同会造成基础层的不同路段承重能力不一致形成裂缝；改建公路新铺路面下面是旧的沥青层，因结构体膨胀系数不同，就会因为温度和天气的变化形成新的裂缝；沥青路面材料结构之间存在接缝问题，不当处理将会导致渗水情况发生，局部形成通道，渗水反过来会加剧裂缝扩大，损害进一步加剧。上述情况都是导致裂缝出现的原因，危害较大，甚至超过建材疲劳所致，这类情况的裂缝会从沥青路面表面沿轮迹带方向，逐步向沥青路面内部结构层扩展传播。

2.沥青路面裂缝分布特性

2.1沥青路面裂缝破损率计算

通过比较不同使用年限的市政沥青路面，分析其中各种形式裂缝的破损率及其占比情况，会对沥青路面裂缝问题有初步了解，了解其分布规律，掌握其发展态势。

以《市政道路沥青路面养护技术规范》中路面综合破损率（DR）计算公式进行计算，确定裂缝分布特征：

CR－路面裂缝破损率，以千分数计；

TR、LR、SR、RR－路面横裂、纵裂、块裂、龟裂破损率，以千分数计；

C－调查路段内的裂缝折合破损面积/m2；

A—调查路段内各车道路面总面积/m2；

Cij—第i类裂缝、j类严重程度的实际破损面积（横、纵裂破损面积为裂缝长度×0.2）/m2；

Tj、Lj、Sj、Rj—横裂、纵裂、块裂、龟裂第j类严重程度的实际破损面积/m2；

Kij——第i类裂缝、第j类严重程度的换算系数；

T、L、S、R—调查路段内的横裂、纵裂、块裂、龟裂折合破损面积/m2。

对裂缝破损率进行理论计算，从而成为沥青路面裂缝分布破损率特性的理论计算依据；

2.2沥青路面裂缝的分布规律

不同原因导致不同形式裂缝出现，所处位置和影响因素也有所不同，外界对其影响存在差异，只有深入分析才能获得全面了解，这将有助于寻找规律所在。本文以某市政道路沥青路面实例，对沥青路面裂缝的分布进行分析。对此次研究的市政道路出现裂缝的条数和位置进行统计，由表1表示。

表1-某市政道路沥青路面典型路段裂缝数量分布情况

根据以上统计和实践经验，市政道路裂缝的主要分布位置集中在以下几个地方：

（1）人行道附近：经常有行人通行，附近车辆制动对地面产生作用力，其力量较大，呈水平方向分布，使沥青路面受到损害，出现裂缝，与车道数呈现明显正相关，会随后者增多而加长；

（2）检查井四周：由于该处地下呈中空状态，易产生沉降，与周围路面受力不同，出现裂缝，以检查井为中心向四周扩散，网状分布；

（3）超高内侧：随着路面通行时间延长，靠内侧会先超过路面的极限疲劳承载力，内外侧受力存在差别，裂缝随之产生；

（4）路面坑洼处：车辆路过坑洼处时对路面产生不同强度冲击，尤其跳车时的重力加速度影响较大，促进裂缝产生并逐渐延长，沿着坑洼地段扩展；

（5）交通信号灯周围：车辆行驶状态会随着信号灯的变换而变化，导致信号灯周围路面所承受压力增大，无论是制动还是加速都可能导致路面遭受更大损害，更容易出现裂缝；

（6）填挖方交界处：由于交界处两侧路基存在差异，同样的力作用于其上时所产生的受力情况不同，特征差异导致裂缝出现，以分界点为中心扩散。

（7）转弯地段：当车辆转弯时会产生向心力，随着车速升高而增大，力量作用于路面，于水平方向产生损害，导致裂缝出现，此时路面更容易出现转弯裂缝；

综上所述，产生裂缝原因不同其分布规律存在差异，只有对其进行深入分析，针对性采取有效措施进行防范，及时发现问题所在，通过修复，避免损害加重，才能保证路面达到形式要求，确保处于满意状态。

3.沥青路面裂缝防治技术

由于沥青材料特征所在，无法完全避免沥青路面裂缝现象出现，但可根据具体情况，采取有效措施，最大程度加以防范，本人曾参加多项改建工程，利用多种措施进行裂缝防治，对其详述如下：

3.1反射裂缝的防治

反射裂缝往往存在反射源，这也是采取有效防治措施的根源所在。针对性应用防治方法提高面层抗拉强度，可考虑在面层和基层间设置过渡层，消除应力，从而防止裂缝出现。土工织物防治是一种有效方法，旧混凝土路面碎石化处理也比较常见，本文对其进行系统介绍，并指出采用沥青大碎石应力吸收层同样十分有效。

3.1.1土工织物防治

土工织物具有优良的抗拉力学特性及良好的隔离防渗功能。高分子物质吸附能力强，分子间存在键合作用，以其作为中间材料与沥青有机复合，可以大幅度提高隔离缓冲效果，增强隔离防渗功能，理论上完全可行。以目前实际应用情况来看，二者所形成的加筋沥青面层性能明显改善；

3.1.2旧混凝土路面碎石化处理

以旧凝土板为材料进行破碎，通过碎石化技术使其达到理想尺寸，构成结构层。有效尺寸混凝土板在此处可以相互嵌挤，形成主要结构，集中应力随之消减，从“根源”缓解变形情况，使沥青层受力减少，防治反射裂缝出现；

3.1.3采用沥青大碎石应力吸收层

路面结构的集中应力是导致裂缝出现的主要因素，如果设置沥青路面柔性基层将会使其大幅度消减，产生“抗裂”作用，大碎石应力吸收层即发挥此类作用，除此之外又可以有效防止“反射裂缝”上延，起到理想防治效果。表2为此项技术指标，要求采用MAC-70#改性沥青；

表2-MAC-70#改性沥青的技术指标

3.2对半刚性基层开裂的防治措施

基层开裂将会导致沥青路面裂缝出现，为了控制此类现象出现，减少损害发生，应从多方面入手采取有效措施进行把控。原材料选取至关重要，采取适宜集料配合比才能提高基层施工质量，通过工艺改进，注重后期养护，确保施工及时有效进行，才能大幅度提高施工效果。

3.3水损害的防治

水损害是导致路面裂缝出现的常见原因，如果不能有效解决防水和排水问题，路面裂缝将会大大增多，只有从防水、耐水、排水三方面入手，才能真正解决此类现象。目前工程中大多采用设置碎石集料排水基层的方法进行防治，应用多孔细水泥稳定碎石，从而提高工程质量，防治裂缝出现。这是一种无细料或少细料的混合料结构。见表3为实践中得出的多孔隙水泥稳定碎石设计与实测技术指标参考值。

表3-多孔隙水稳碎石设计与实测技术指标参考值

4.结语

综上所述，市政沥青路面所出现的裂缝现象如得不到及时治理，不仅会对社会车辆形成一种潜在的危害，还会给国家造成极大的经济损失。因此应特别重视市政路面开裂问题，正确、合理做好病害防治，增强路面的建设质量，增加其使用时间，提高沥青路面的使用质量。

参考文献：

[1]一种基于多尺度脊边缘的沥青路面裂缝检测算法[J].王世芳，车艳丽，李楠，徐志刚，安毅生.中国公路学报.2017（04）

[2]高速公路路面裂缝防护及施工技术[J].武岳.交通世界.2017（Z1）