沥青路面裂缝产生原因与处治措施

沥青路面裂缝产生原因与处治措施

夏晓丹

湖南省慈利县公路桥梁工程有限责任公司，湖南 张家界 427200

摘要：本文针对公路沥青路面裂缝的危害和形式进行探讨，对裂缝产生的原因进行深入分析，提出了具有针对性的沥青路面裂缝的预防和处治措施。

关键词：公路沥青路面;裂缝病害;产生原因;预防;处治措施;

1 公路沥青路面裂缝的危害与形式

1.1 公路沥青路面裂缝的危害

公路沥青路面裂缝的出现会对公路交通安全和行车舒适性产生较大影响，主要表现在：增加车辆的阻力和噪声、减弱路面的承载能力、影响路面的排水性能。

1.2 公路沥青路面裂缝形式

公路沥青路面裂缝是沥青路面最常见的病害之一，主要包括横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝及块状裂缝。裂缝病害会随着时间的推移逐渐加重，影响路面的平稳性、舒适性和安全性，降低路面的使用寿命和经济效益。

2 影响公路沥青路面裂缝产生的因素

2.1 气候因素

公路沥青路面作为一种复合材料，其性能特点在不同的气候条件下会发生变化，因而易受气候变化的影响。常见的气候变化因素包括温度变化、降雨和风化等，其会对路面的物理、化学和力学性能产生影响，导致路面发生膨胀、收缩和变形，从而加速路面裂缝的产生。例如，当路面温度变化较大时，沥青材料会发生热胀冷缩，产生膨胀和收缩变形，从而导致路面发生裂缝。尤其在寒冷气候下，沥青路面易变脆，导致路面疲劳裂缝的产生。

2.2 地质因素

路面的承载能力和变形特性受地质条件影响，不同地质条件下，路面的承载能力和变形特性会发生不同程度的变化。部分地质条件，如土壤含水量、土层厚度和土壤密度，对路面承载能力和变形特性影响较显著。当路面所处的地基不均匀或不稳定时，会导致路面承受更大荷载，易引起路面裂缝的产生。例如，在地下水位较高的地区，土壤稳定性较差，易引起路面下沉、裂缝和变形。

2.3 沥青路面材料因素

沥青路面由沥青混合料摊铺而成，原材料主要包括沥青及矿料，路面材料的质量和配比是影响路面抗裂性能的关键因素之一。质量差的材料易变形、老化和破裂，继而引起路面裂缝产生。例如，若使用的沥青材料品质较差、掺杂杂质较多，路面在使用过程中则会逐渐失去弹性，导致路面承载能力下降和裂缝的产生。此外，若路面材料配比不合理，如沥青含量过高或过低、矿粉掺量过多等，同样会影响路面材料的性能和抗裂性能。

2.4 行车荷载因素

超载、频繁的重载和大型车辆均会对路面的承载能力和稳定性造成影响，加剧路面的应力和变形，引起路面裂缝的产生。首先，超载和频繁的重载会使路面遭受超设计荷载的压力，导致路面变形和应力集中，加速路面裂缝的产生。超载车辆的行驶对路面损伤较严重，会导致路面产生变形、破碎和剥落等问题，降低路面使用寿命和安全性。其次，大型车辆的轮胎面积较大，对路面的荷载较集中，易引起路面应力集中和变形，因此，大型车辆对路面的稳定性和抗裂性能存在影响。

2.5 设计及施工质量因素

2.5.1 设计因素

路面设计应根据道路的使用要求、气候条件和交通量等因素进行合理的选择和优化。对于重载和高速公路等道路，路面设计应更加注重其抗裂性能和承载能力。对于低交通量的道路，则更注重其平顺性和经济性。若沥青路面结构设计不当，则易引发裂缝产生。例如，沥青路面设计过薄，导致路面无法适应车辆荷载，继而产生裂缝问题。或者车流量预测偏差较大，导致最初设计中的沥青路面强度较弱，无法满足荷载需求并形成裂缝。

2.5.2 施工质量因素

沥青路面施工质量差会导致路面材料不均匀、压实不足、翻浆等问题，导致路面产生裂缝和变形。例如，施工过程中沥青温度不够、沥青含量不足、压实不均匀等，均会导致路面压实不足和空鼓现象，从而加速路面裂缝的产生。此外，若施工工艺控制不佳，如基层不均匀、太干或太湿等，也会影响路面的稳定性和抗裂性能。

3 公路沥青路面裂缝的处治措施

3.1 横向裂缝的处治措施

在进行路面裂缝处治时，裂缝深浅是一个重要的考虑因素。对于横向裂缝较浅的，一般采用封闭处理方法，使用封闭材料填充裂缝并进行封闭。此举可阻止水分进入路面内部，减少裂缝的扩展和路面损坏。封闭材料的选择应结合裂缝大小和类型，通常可选择沥青封闭剂、聚氨酯等材料，此材料具有较好的黏附性和耐久性，可在较长时间内保证裂缝处于封闭状态。

对于横向裂缝较深的，需采用更严格的处理方式，如采取加铺沥青混合料、冷补材料等方式进行修补，以增加路面的抗压能力。加铺沥青混合料可将沥青混合料倒入裂缝内，经压实使之与路面形成一体。冷补材料则是一种较为新型的处理方式，主要由特殊高分子材料组成，可在快速凝固后达到与路面相似的硬度和强度，具有成本低、使用方便等优点。

3.2 纵向裂缝的处治措施

对于纵向裂缝的处理，应注重加强路面的承载能力，避免裂缝再度产生。具体方法包括铺设砖石等加强结构、增加路面厚度和强度等。此外，全面的路面翻修也是一种有效的处理方法，可通过重新铺设沥青混合料、冷补材料等方式进行修补，以增加路面的抗压能力，提高路面使用寿命。在进行纵向裂缝处理时，需注意修补与周边路面的接合处，以保证道路的平整度和行车安全性。

3.3 网状裂缝的处治措施

网状裂缝的形态和位置不固定，较难处理。此类裂缝通常采用钻孔修补法进行处理，即在裂缝两侧钻孔，再灌注封闭材料，使裂缝得到加固和封闭。此外，可采用加铺沥青混合料、冷补材料等方式进行修补。对于较严重的网状裂缝，则需进行全面的路面翻修。在进行网状裂缝处理时，还需注意与周围环境和材料搭配，并保证处理后的道路平整度和车辆行驶舒适度。

3.4 块状裂缝的处治措施

块状裂缝的处治措施应根据裂缝的严重程度和影响范围，综合考虑经济、技术等因素进行选择，以达到延长路面使用寿命、提高路面质量的目的。对于块状裂缝较小的区域，可采用局部补修的方法。该方法需首先清理裂缝内的杂物和水分，再采用热补材料或修补胶对裂缝进行填充和修补，最后进行压实。对于块状裂缝严重、路面损伤较为严重的情况，则可采取路面改造的方法。该方法要求先将旧路面进行清理和拆除，再重新铺设新的路面材料。

4 预防公路沥青路面裂缝的建议

4.1 合理设计

强化公路沥青路面设计，保证公路工程沥青路面施工结构的设计科学和针对性，是防止沥青路面裂缝问题的重要途径。在路面设计时，应综合考虑道路使用要求、气候条件和交通量等因素，进行合理的选择和优化，如增加路面的厚度、采用更好的路面材料等，以提高路面的承载能力和稳定性，降低沥青路面裂缝的产生率和扩大率。

4.2 优化施工工艺

公路沥青路面施工工序和施工工艺是否科学与合理，直接决定着公路沥青路面的成型质量，因此，须加强沥青路面施工工艺过程控制。合理的施工工艺可使路面材料压实均匀，沥青含量适宜，从而减少路面裂缝的产生。在施工过程中，应重点控制沥青的温度、含量和压实等，确保路面的质量和稳定性。

4.3 加强路面养护

公路竣工投入使用后，加强路面的维护和巡查是保持路面完好和安全的重要手段。通过完善公路养护机制，实行科学化监管，做好定期维护和巡查，可及时发现并处理路面裂缝等病害，防止病害进一步扩大和深化，维持路面的平整和舒适度，确保道路的通行安全和舒适性。

4.4 加强交通管理

在道路日常运营期间，车辆超载现象极为普遍，而车辆超载会严重破坏公路的使用功能，导致道路沥青路面出现裂缝病害。通过加强交通管理，可减少超载和频繁重载车辆的行驶，减少路面应力，延长路面的使用寿命。因此，在道路使用过程中，应加强对超载和重载车辆的管理和监管，限制超载和重载车辆的行驶。

5 结语

综上所述，在公路交通建设中，路面裂缝作为路面常见病害问题，对行车安全、行车舒适性、路面排水性能等均产生不利影响，已严重威胁公路交通安全和可持续发展。