公路沥青路面的裂缝

　　1.沥青裂缝的类型 

　　沥青路面出现的裂缝。按其成因不同可分为横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝三种类型。裂缝是高等级高等级公路沥青路面最主要的破坏形式。 

　　1）横向裂缝 

　　横向裂缝是垂直于行车方向的裂缝。按其成因的不同，横向裂缝又可分为荷载型裂缝与非荷载型裂缝两大类。荷载型裂缝是由于车辆严重超载。致使拉应力超过其疲劳强度而断裂。荷载型裂缝首先在路面的底面发生，逐渐向山扩展至表面。通过不同的路面等级设定不同的限重标准，可以有效地控制车辆严重超载引起横向裂缝。所以非荷载型裂缝是横向裂缝的主要形式。而这种裂缝又有两种情况：沥青面层缩裂和基层的反射裂缝。沥青面层的缩裂主要发生在冬季。当沥青面层中的平均温度低于其断裂温度，由于温度降低所产生的拉应力超过其在该温度的抗拉强度时，沥青面层即发生断裂。基层反射裂缝是指半刚性基层先于沥青面层开裂，在荷载应力与温度应力的共同作用下，在基层开裂处的面层底部产生应力集中而导致面层底部开裂，尔后逐渐向上扩张致使裂缝贯穿面层全厚度。非荷载型横向裂缝一般比较规则，每隔一定的距离产生一道裂缝，裂缝间距的大小取决于当地气温和沥青面层与半刚性基层材料的抗裂性能和厚度。气温高、日温差变化小、面层和基层材料抗裂性能好的路段，一般间距较大，且出现裂缝的时间也较晚。 

　　2）纵向裂缝 

　　纵向裂缝是基本平行与行车方向的裂缝。其产生的原因有两种：一种情况是施工的影响，即沥青面层在分路福摊铺时，两幅接茬处未处理好，在车辆荷载与大气因素作用下逐渐开裂；另一种情况是由于路基压实度不均匀或由于路基边缘受水浸蚀产生不均匀沉陷而引起。 

　　3）网状裂缝 

　　网状裂缝主要由于路面的整体强度不足而引起，或由于路面出现横向或纵向裂缝时未进行及时处理导致裂缝扩展连接或未及时封填，致使缝宽不断增大，横向裂缝再不断附生纵向裂缝，最终形成大小不等独立板块，在表面水的作用下，致使裂缝附近基层的含水量加大，甚至饱和。其结果是路面强度明显降低。在大量行车荷载反复作用下，产生冲刷、沉陷等现象。最终导致路面很快产生结构性破坏，使道路结构逐渐丧失承载能力。沥青在施工期间以及长期使用过程中的老化也是导致沥青面层形成网裂的原因之一。 

　　2. 影响裂缝产生的主要因素 

　　1）沥青及沥青混合料的性质。它是影响沥青路面温度开裂的最主要因素。沥青混合料的低温劲度是决定沥青路面低温开裂程度的根本因素，而沥青的低温劲度又是决定沥青混合料低温劲度的决定因素。沥青混合料的抗疲劳性能是决定了沥青路面的疲劳裂缝程度。在沥青的性能指标中影响最大的是沥青的温度敏感性，温度敏感性大的沥青容易开裂。 

　　2）基层材料的性质。基层材料的收缩性越小，反射到沥青面层上的裂缝越少。 

　　3）层间结合的处理。沥青面层与基层之间应设置透层沥青或粘层沥青。当采用半刚性基层时，为防止粒料松散和雨水下渗，宜采用单层层铺法表处或稀浆封层表处进行封闭。 

　　4）结构层厚度 

　　5）气候条件。极端最低温度、降温速率、低温持续时间、升降温循环次数是气候条件影响温缩裂缝的四大主要原因。

　　6）交通量和车辆类型。半刚性基层中的最大拉应力，通常是由最重的车轮荷载产生的。 

　　7) 施工因素。混合料的摊铺和压实两项工作是路面施工的重要环节。摊铺质量不好往往伴随着裂缝、车辙等病害的发生。压实度不够，是路面渗水，容易导致早期破坏；过度碾压易造成构造深度偏小，甚至出现泛油病害，影响行车安全。 

　　3.减轻沥青路面裂缝的措施 

　　依据规范，通过路面设计和厚度计算可以满足沥青路面强度和承载能力要求，基本解决荷载型的横向裂缝产生的问题。对如何让避免或减轻非荷载型裂缝的产生，应从设计与施工两方面进行考虑。 

　　3.1设计方面 

　　1）选用松弛性能好的优质沥青做沥青面层。在缺少优质沥青的情况下，应采取改性沥青。 

　　2）在稳定度满足的前提下，优先选用针入度较大的沥青做沥青面层。 

　　3）沥青面层采用密实型沥青混凝土。加铺沥青防裂层，在面层和基层中间设置沥青碎石中间层，低粘度沥青混凝土层等均匀应力吸收层。 

　　4）在半刚性基层设计时，首先应选用抗冲刷性能好，干缩系数和温缩系数小，抗拉强度高的半刚性材料做基层，确保半刚性基层在使用期间不会产生干缩裂缝和温缩裂缝，并采用合适的沥青面层厚度，使基层的裂缝不至于很快的反射到面层表面。 

　　5）为进一步提高表面层抗温度裂缝性能，可采用橡胶沥青或聚合物沥青在沥青混凝土表面做封层。 

　　6）应设置应力消减（应力吸收）中间层。 

　　7）做好排水设计。 

　　8）做好沥青混合料配合比设计。 

　　3.2施工方面 

　　1）摊铺过程中除严格按照《规范》要求施工外，还应着重控制摊铺温度、碾压温度、供料速度与前进速度相协调，防止大粒滚动离析等现象。碾压过程应遵循少量喷水，保持高温，梯形迭进的原则。不能片面追求平整度而进行低温碾压，降低压实度标准。 

　　2）半刚性基层碾压完成后，要及时养生。 

　　3）半刚性基层碾压完成后或最迟在养生结束后应立即用乳化沥青做透层或封层,并在透层或粘层完成后，应尽快铺筑沥青面层。 

　　4) 选用合适的沥青混合料及沥青混合料的空隙率，尽量减少沥青在拌合过程中的热老化。 

　　5）加强养护管理，提高养护管理水平。在养护过程中，注意温湿控制、渠化交通和检测表面弯沉值。 

　　4.结束语 

　　沥青路面的裂缝是不可避免的现象，其原因是多方面的，既有设计的原因又有施工的原因，还有自然因素与车辆荷载的因素，非常复杂。沥青混凝土路面各种裂缝的产生很大程度上是由于不规范施工造成的，只有采取积极有效的措施，规范管理，合理组织施工工序，才能有效控制和延缓裂缝的产生。从而延长路面的使用寿命，提高路面的服务性能，减小后期养护强度。合理设计、选材、精心施工和加强养护是提高沥青混凝土路面使用性能的唯一途径。 

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