分析沥青路面裂缝的防控措施

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摘 要：随着我国社会主义市场经济的进步和发展，道路交通建设在我国社会发展中起到了非常关键的作用，道路是连通我国各区域经济互动的命脉，我国政府必须要高度重视道路交通建设的质量，以保证我国经济的正常运行。公路是我国道路交通建设中的主要内容，是陆上交通的主要方式。在公路建设中，路面质量的高低直接影响着行车安全，而影响路面质量的主要问题是路面裂缝。道路交通建设与管理部门，必须要高度重视对路面裂缝的治理。

关键词：沥青路面；裂缝；原因；防治

在城市道路及公路工程中，广泛应用水泥稳定类基层上铺设沥青路面。但沥青路面在使用过程中，随着交通量的不断增长，超载车辆的急剧增加，水泥稳定类基层沥青路面在设计使用年限内常出现一定的破坏，如裂缝、车辙、堆包等，严重影响到沥青路面的外观、行车安全和使用寿命。因此，根据水泥稳定类基层沥青路面的特点，分析沥青路面裂缝的成因和影响因素，在施工中采取有效措施进行控制是很有必要的。水泥稳定类基层沥青路面开裂的成因分析及其控制措施如下：

一、沥青路面裂缝类型以及产生的原因

（一）沥青路面裂缝的类型

裂缝是最常见沥青路面病害，如果不对其进行及时的处理，裂缝会不断的增大，最终导致公路失去其使用功能。沥青路面常见的裂缝类型有：

1、纵向裂缝。纵向裂缝是指地质沉降或是地基加宽处理不当所引起的顺着道路方向的裂缝。

2、横向裂缝。横向裂缝是指路基不均匀沉降或是在摊铺沥青时处理不当所引起的与道路方向有较大夹角的裂缝。

3、网状裂缝。网状裂缝是指由于沥青摊铺的厚度不均匀，经过车行荷载长期碾压而形成的类似于渔网状的细小裂缝。

4、块状裂缝。块状裂缝主要是指裂缝的分布呈块状，裂缝较大。

5、疲劳裂缝。疲劳裂缝又称龟裂，是指由于沥青的柔性不足，在重载车辆的不断碾压下使得路面材料疲劳，进而产生的一种裂缝。

6、反射裂缝。这种裂缝是由于基层裂缝而引起的，最先出现在沥青路面的基层上，伴随着基层裂缝越来越大，进而导致路面出现裂缝。反射裂缝多呈下宽上小的形式分布。

（二）路面裂缝产生的原因

沥青路面产生裂缝的原因有很多、环境温度、地基、沥青混合料的质量、施工技术、荷载情况等有着很大的关系。

（1）根据裂缝的产生及扩展主要是由缝端应力剧变 ―― 急剧增加所致的原理，如果在基层上就已存在裂缝，通过反射作用必然影响到沥青面层，即在基层已有裂缝的地方则更加容易造成沥青路面裂缝的产生。

（2）在组成沥青混合料的材料中，都存在大小和方向不同的微细裂隙。这些缺陷和裂隙的存在改变材料的应力状态，并在微小裂纹的末端周围产生应变能的过量集中，缝端应力就会增加到破裂的水平，这样便会使裂缝扩大。

（3）沥青和矿料性质各异，混合后的结构并不均匀，里面存有不少凹穴或孔隙。这是由于混合料中的水泡、气泡空隙，压实不良，沥青不均匀老化等内部缺陷和表面不规则及刚性车轮的压挤痕迹等原因造成的。这些不同方向和大小的微细孔隙，是形成路面初始裂纹的“裂源”。这种初始裂源会改变材料的应力状态，在缝端导致能量过度集中，使紧接缝端的应力可能达到破裂的水平。

（4）沥青路面在车轮荷载作用下，在轮载中心轴下沥青层底部会产生最大拉应力。当拉应力超过沥青路面的抗拉强度时，面层底部就会产生拉裂。

（5）当初始裂纹缝端应力大于裂缝扩展最小拉应力时，裂缝将随之扩展，形成更宽更长的裂缝，导致病害发生。

二、控制裂缝产生的措施

沥青路面裂缝的产生主要是由于沥青混合料本身存在的内部缺陷形成初始“裂源”，在温度应力和车轮荷载反复作用下，缝端应力过度集中，当缝端应力大于裂缝扩展最小拉应力时，导致裂缝逐渐扩展，最终形成表层裂缝。据此，防止半刚性基层沥青路面裂缝的产生，可以从以下几方面进行控制：

2.1 基层质量的控制

由于基层上已有裂缝可以通过反射作用影响到沥青面层，容易造成沥青路面层裂缝的产生、扩展。因此，在水泥稳定类基层上铺设沥青面层时，必须首先注重基层的施工质量，杜绝或减少基层裂缝的产生，做到最大限度地消除基层裂缝对沥青层的反射拉裂作用，避免由于基层裂缝逐渐反射到沥青层表面。加强基层施工质量控制，确保基层质量优良，是控制裂缝产生的最基本的措施。

2.2 施工工艺的控制

1、试验段施工

在正式摊铺前，进行试验段施工。试验段开工前28d安装好试验仪器和设备，配备好的试验人员报请监理工程师审核。各层开工前14d在监理工程师批准的现场备齐全部机械设备进行试验段铺筑，以确定松铺系数、施工工艺、机械配备、人员组织、压实遍数，并检查压实度，沥青含量，矿料级配，沥青混合料马歇尔各项技术指标等。

2、摊铺施工

取得上述技术参数后，才正式开始摊铺，开铺前将摊铺机的熨平板进行加热至不低于65℃。并据路面宽度采用双机或三机梯进式施工，相邻两机的间距控制在10～20m。两幅应有5～10cm宽度的重叠。摊铺时底、中、面层采用走线法施工，表面层采用平衡梁法施工。并且摊铺机均匀行驶，行走速度和拌和站产量相匹配，以确保所摊铺路面的均匀不间断摊铺。在摊铺过程中不准随意变换速度，尽量避免中途停顿。沥青混凝土的摊铺温度根据气温变化进行调节。一般正常施工控制在不低于110～130℃，不超过165℃，在摊铺过程中随时检查并做好记录并随时检查摊铺质量，出现离析、边角缺料等现象时人工及时补洒料，换补料，在摊铺机无法作业的地方，在监理工程师同意后采取人工摊铺施工。

3、碾压施工

压路机采用2～3台双轮双振压路机及2～3台重量不小于16t胶轮压路机组成。初压采用双轮双振压路机静压1～2遍，正常施工情况下，温度应不低于110℃并紧跟摊铺机进行。复压采用胶轮压路机和双轮双振压路机振压等综合碾压4～6遍，碾压温度多控制在80～100℃。终压采用双轮双振压路机静压1～2遍，碾压温度应不低于65℃。边角部分压路机碾压不到的位置，使用小型振动压路机碾压。碾压顺纵向由低边向高边按规定要求的碾压速度均匀进行。相邻碾压重叠宽度大于30cm。并且碾压进行中压路机不得中途停留、转向或制动，压路机每次由两端折回的位置呈阶梯形随摊铺机向前推进，使折回处不在同一横断面上，振动压路机在已成型的路面上行驶时应关闭振动。

2.3 结构材料的控制

沥青混合料力学强度的表征参数是：抗压强度、抗剪强度和抗拉强度。一般沥青混合料均具有较高的抗压强度，而抗剪和抗拉强度则较低。而沥青混合料的抗剪强度主要取决于沥青与矿料相互作用而产生的粘结力，以及矿料在沥青混合料中嵌挤程度不同而产生的内摩阻角。抗拉强度，则取决于所用材料的性质（沥青性质、用量，矿料的性质，混合料的均匀性）及结构破坏过程的加荷状况（重复次数、应力增长速度等）。同时，沥青混合料的强度有随温度而变化的特点，温度降低时强度提高，温度升高时强度降低。

因此，通过沥青混合料的组成设计，选择劲度模量较好的沥青和沥青混合料，这对提高沥青路面的强度，增强抗温缩变形和抗疲劳性能，抑制裂缝的产生会起到显著的作用。

近年来，我公司使用的改性沥青（如SBS）路面，即是通过对结构材料性能的改善达到防止和减少裂缝产生的目的。实践证明，这种通过改善材料性能来控制裂缝产生的方法，其效果是令人满意的。

2.4 采用新型附加材料

近年来，我国对沥青路面的使用进行了有成效的研究和试验，总结出使用土工合成材料能有效地减少和延缓沥青路面裂缝的产生。即：在半刚性基层上先铺一层土工合成材料（如玻璃纤维格栅），然后再铺沥青混合料。利用土工合成材料的撕裂强度和一定的延伸性，使基层反射裂缝产生的应力扩展至更宽范围，缓减裂缝处的应力集中，达到消除裂缝扩展的目的。

三、结束语

随着我国公路建设的不断增多，公路施工技术不断发展，沥青路面施工在我国公路建设中的应用越来越广泛。要确保沥青路面不出现裂缝，首先必须要做好路基建设，选择高质量的沥青材料，然后再控制好施工技术，只有这样才能够保证沥青路面的施工质量，才能减少路面裂缝的产生。

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