沥青混凝土路面裂缝成因分析及防治

摘要：沥青混凝土路面是我国常见的路面形式之一，然而受设计、材料以及施工质量等方面的影响，导致沥青混凝土路面在投入使用后出现各类不同程度的裂缝问题，影响了沥青路面的使用性能及寿命。对沥青混凝土路面裂缝成因进行了分析，并结合工作经验，总结出沥青混凝土路面裂缝预防和治理措施，以期提高沥青混凝土路面工程质量，为同类工程提供一些经验参考。

关键词：沥青混凝土；路面；裂缝成因；预防措施；治理措施

1裂缝成因分析

在混凝土路面病害中，裂缝是常见病害之一，裂缝形成与气候、结构设计、铺设材料、温度变化以及施工质量等有着密切关系，以下对裂缝成因进行了分析。

1．1雨水渗透引起的裂缝

在雨水的不断冲刷作用下，雨水就会渗透到路面结构内部，降低沥青与矿料的粘合力，情况严重时还会使粘合力逐步消失。与此同时，路面还受到了车辆、行人等外力作用，使水分随着已经形成的空隙和裂缝渗透到路面内部，在多方面荷载作用下，水分进行负压抽吸，与沥青和矿料的接触面进行接触，容易出现沥青膜脱离矿料表面、沥青混合料掉落堆积等问题，从而形成网状裂缝。

1．2基层裂缝反射引起的裂缝

路面结构设计不合理、混凝土配合比不科学等，都会造成路面承载力下降，在车辆的反复荷载作用下，沥青半刚性基层底部的拉应力过大，远超过实际强度，路面就会因疲劳强度过大而产生断裂，形成了由下而上的反射裂缝。在环境和温度的周期性变化影响下，反射裂缝不断向四周延伸，影响了沥青路面的使用寿命。

1．3沥青及混合料质量引起的裂缝

在路面施工中，由于沥青材料质量不达标、集料级配不合理等，导致沥青与矿料之间的粘合力不够，增加了沥青的低温劲度，同时还会降低沥青的高温稳定性。低温劲度和高温稳定性是反映沥青混合材料抗裂性能的重要指标，低温劲度越大、温度敏感性越高的沥青混合料，沥青路面就越容易出现油层松散、剥落等问题，进而容易引起路面开裂。

1．4温度变化引起的裂缝

温度变化使沥青混凝土路面容易产生收缩裂缝。随着温度的变化，沥青混凝土材料的收缩拉应力也在不断发生变化，且两者之间呈正相关关系，拉应力随着温度的增加而加大，随着温度的降低而下降，但是如果温度骤然下降，沥青混凝材料的收缩拉应力就会因为下降过快而得不到及时松弛，收缩拉应力就会大于抗拉强度，容易产生路面的横向裂缝。

1．5路面施工质量引起的裂缝

在公路施工中，为了更好地保护路面的混凝土结构，通常会在路面铺设一层沥青。但是，在实际施工中，由于施工人员没有严格按照沥青混凝土施工要求，忽视了路基建设的相对高度不同，回填压实度要求也不同，对路面的回填压实度不足，当行车荷载量超过路面承压力限值时，路面就会产生纵向裂缝。

2防治措施

2．1预防措施

1）提高沥青路面的设计质量。在沥青路面设计时，应结合施工现场环境以及公路类型、等级，选择合适的沥青材料的种类、用量以及混合比例。为提高沥青混凝土路面施工质量，应选用松弛性能好、延展度强、针入度高的优质沥青材料，如SBS改性沥青材料。而路面沥青的铺设厚度应根据公路等级、交通运输量、施工时间以及地质水文条件等进行科学合理的设计，最小厚度应该控制在18cm左右，避免铺设厚度不足而降低路面抗变能力和强度，降低裂缝的发生率。优化设计沥青混凝土级配、沥青路面结构等，不仅可以减少沥青使用量，还可以提高路面性能。

2）严格把控材料质量。沥青是混凝土路面施工中的主要材料，在施工中要严格把控沥青材料质量，确保所选用的沥青材料各项关键指标都符合国家相关质量标准。应选择与正规的材料供应厂商合作，从源头上控制材料质量。路面基层材料优先选择抗拉性能好、抗冲刷能力强的材料，应适当增加矿料，如碎石、工业矿渣等，减少或避免使用水泥、石灰等干缩性强的材料，增强路面基层的强度和抗变形能力。此外，严格控制沥青混合料的比例，在混合料中适当增加粗骨料以及减少水的含量，以提高路面的压实度，减少收缩裂缝。

3）加强施工质量的监督管理。沥青混凝土路面施工质量对于路面裂缝的产生有着直接的影响。因此，应从以下4个方面加强沥青路面施工质量的控制：①应安排专人对进场的施工材料进行检查，对选定的石料、矿粉、沥青等材料的各项性能指标进行检测，均符合质量控制体系的要求，方可投入使用。还应清理路基表面杂物，确保表面干净，避免杂物混入沥青混合料。②在沥青路面施工中，都是机械化作业，应对沥青路面施工所用到的机械设备进行合理的配置，同时还应保持施工现场沥青混合料充足，确保施工的连续性，避免在机械化作业下因供应不足而影响沥青混凝土路面的施工质量。③在摊铺施工中，对于不符合全幅摊铺的施工路段，一般采用2台摊铺机进行前后紧跟式的方式摊铺模式，避免出现“先冷却后摊铺”的情况，保证了混合料热接工艺，同时下二层的施工接缝应间距15cm以上。④严格把控混合料的温度、碾压强度、平整度等，特别注意接缝的处理，确保接缝处结合紧密且平整，同时还应做好相关的防护工作，提高施工质量，减少裂缝的产生。

2．2治理措施

1）压浆法。当路面的高填方路段出现纵向裂缝时，应采取有效措施进行治理，如果治理不及时，将会影响路基的稳定性，威胁车辆运行的安全。因此，当出现纵向裂缝时，应采取压浆法进行治理。选用普通硅酸盐水泥，按kg/m3的量灌入裂缝中，注浆压力设置为1.5MPａ。在压浆作业前，应先使用环氧砂浆封堵表层裂缝，预埋注浆管的间隔为`5m，从一端开始压浆，依次进行直到相邻注浆管中溢出浆液为止。

2）普通灌缝。由于灌缝具有操作简单、使用设备简单、修补速度快、成本低等优点，在裂缝治理中应用较为广泛。在沥青混凝土路面灌缝时，一般采用的是AH－90＃型号的沥青材料，并在施工现场对沥青材料进行预热处理，并将温度控制在℃～℃，通过容器将预热后的沥青灌入裂缝中，分2～3次进行，灌缝结束后，待沥青温度回复在正常温度后即可恢复正常通行。

3）进口灌缝胶修补裂缝。采用进口灌缝胶修补路面裂缝后，能有效提升路面的平整性、弹性性能、抗碾压能力等。采用该治理技术，灌缝胶一般采用美国进口的路面密封胶，在使用前为提高密封胶的流动性和黏结力，须将固体的密封胶加热至℃的液体状态，使沥青混合料更好地黏合在一起。冷却后的密封胶弹性回复率高达99％。在灌缝胶修补裂缝时，应按照封闭交通—路面清理—灌缝预热—养护撒料的程序进行施工，在施工中密封胶应高于路面2～3mm。

4）路面再生。沥青路面再生技术，可根据施工温度分为冷再生和热再生2种，结合路面基层损坏情况和沥青路面面层的厚度，确定选用不同的路面再生技术。2种施工工艺在具体施工中大体都是对废旧沥青混合料进行粉碎、翻松等，再通过重新拌和、摊铺、碾压等工序，重新形成再生层的过程。

5）稀浆封层。在路面裂缝产生的初期，一般采用稀浆封层的方法进行治理，能增加沥青路面的使用寿命和提高路面的防滑耐磨性能。稀浆封层的混合料一般采用矿料、乳化沥青、填料、水以及外加剂等配合而成。在稀浆封层施工中，利用机械设备将适当级配的混合料，按照设计配比拌和成稀浆混合料摊铺到原路面上，进行封层处理，待其固化后，恢复路面的使用性能，防止进一步损坏。

3结语

沥青混凝土路面裂缝产生的原因是多种多样的，因此，在施工中必须采取相应的措施进行预防，如提高设计质量、把控材料质量、加强施工质量监督等，并在裂缝产生后及时采取有效治理措施，切实提升沥青混凝土路面的质量。