混凝土路面裂缝原因

第一篇：混凝土路面裂缝原因

水泥混凝土路面表面裂缝产生的原因及处理措施

水泥混凝土路面是一种刚度大、扩散荷摘载能力强、稳定性强的路面结构。但由于在施工中水泥混凝土的原材料及配合比的控制未达到设计标准，施工工艺不规范。使得水泥混凝土路面道板出现了早期损坏，导致路面出现裂缝与断板，这就降低了路面使用性能，不能确保水泥混凝土路面的正常使用年限，不能发挥道路建设的投资效益。因此，需要对路面出现的裂缝与断板进行认真观测、分析、确定裂缝原因，制定切实可行的修补方案。

一、裂缝分类与产生的原因

水泥混凝土道面的裂缝，可分为表面裂缝和贯穿板全厚度的裂缝(简称贯穿裂缝)。

(一)、表面裂缝 水泥混凝土道面表面裂缝主要是由混凝土混合料的早期过快失水干缩和碳化收缩引起的。 混凝土混合料是一种多相不均匀材料。由于构成混合料的各种固体颗粒大小、密度不同，混合料不可避免地会发生分层离析。

1、泌水裂缝

在路面水泥混凝土道面施工中混合料发生分层离析大

1 多是由于粗骨料在混合料中下沉，水分向上迁移，从而形成表层泌水。泌水的结果，使水泥混凝土道面表面含水量增加，经蒸发后混凝土表面形成凹面，此时混合料颗粒间产生较强的表面张力。当混凝土表面尚未充分硬化，不能抵御这一张力时，混凝土表面则发生裂缝。在混凝土浇筑后数小时，混凝土表面将出现大面积细微的龟裂。

2、碳化裂缝 当混凝土的水泥用量较低、水灰比较大时，空气中的二氧化碳易渗透到混凝土中，混凝土的碳化反应在空气相对湿度为30%-50%时最为激烈，此时混凝土的碳化收缩将引起混凝土表面龟裂。 根治这类病害的方法是：在混凝土路面的混合料铺筑、振捣后，立即采用真空吸水工艺，此方法可以将混凝土中富裕的水分和空气一并吸出。这样既提高了混凝土强度又可控制混凝土表面的网裂病害。

(二)、贯穿裂缝 水泥混凝土路面贯穿裂缝为贯穿板全厚度的横向裂缝、纵向裂缝、交叉裂缝和板交裂缝。

1、横向裂缝 垂直与行车方向的不规则裂缝称为横向裂缝，导致水泥混凝土路面出现横向裂缝的原因较多，其主要原因有以下三方面。

2 (1)、干缩裂缝：

在水泥混凝土中，水是以化学结合水、层间水、物理吸附水及毛细水等状态存在。当这些水再混凝土硬化过程中失去时，水泥浆体就会发生收缩，当收缩受到限制时而发生收缩应力时，才会引起混凝土的干燥收缩裂缝。

水泥浆干缩的内部内部限制：主要来源于混凝土中的骨料对水泥浆的限制。在普通混凝土中，水泥浆的收缩率被限制了90%(或称水泥浆被占有了90%)。因此，混凝土内部存在着引起干缩裂缝的应力状态。 水泥混凝土干缩的外部限制：主要是路面板块间 或路面整体的限制，处于限制状态下的混凝土结构，只有当混凝土本身的抗拉应变与混凝土硬化干燥过程中的自由收缩应变不相适应时，混凝土才会发生裂缝。 配合比：在混凝土中的水泥用量、集料粒径、细骨料含量等因素对混凝土的干缩都存在应响，但最重要的影响因素是混凝土的单位用水量。混凝土的单位用水量愈小，收缩 就愈小。单在实际施工中，过小的单位用水量，往往满足不了混凝土路面施工的要求。因而在实际施工中，混凝土的现场拌和，是以塌落度控制水灰比、单位用水量。 干缩裂缝引发的路面横向裂缝，出现在混凝土水化硬化的早期。有资料表明：水泥混凝土收缩量的14%-34%发生在水泥混凝土的14天龄期内。

3 (2)、冷缩裂缝(温度裂缝)： 水泥混凝土具有热胀冷缩的性能，混凝土板块的热胀冷缩都是在相邻部分或整体限制条件下发生的，故热胀属于变性压缩，而冷缩则属于拉伸变形，很容易引起开裂。 水泥的水化反映是一个放热的过程。在混凝土硬化过程中，释放大量热能，使温度上升，通常混凝土温度上升1摄氏度，每米膨胀0.01m。 水泥水化反应的放热速度初始较缓慢，25分钟后增温，在水泥终凝12小时后，水话温度可达80-90摄氏度，使混凝土内部产生显著的体积膨胀，板面的温度则是随着空气气温而变化的。当外界气温降低时，板面冷却收缩。此时混凝土路面内部膨胀，外部收缩，因而产生很大的拉应力。当混凝土的极限抗拉强度小于此拉应力时，板块将出现裂缝或断板。

施工期在高温季节内，当日平均温度约为35-40摄氏度，由于高温暴晒，未能采取越过高温时间段的施工措施，使得面层表面失水过快，而混凝土内部和底部大量水分却不能及时排出，由于水分的作用使混凝土上、下表面出现温差，在温度应力的作用下，使得混凝土表面出现横向不规则裂缝或断板。 上述因素是混凝土路面出现裂缝或断板的主要原因。防治这类病害的方法很多，比较简单的方法是：在混凝土路面

4 的收水抹面后及时覆盖朔料布，根据施工期气温情况确定覆盖时间。此方法可以解决混凝土早期养护用水，并使此时的混凝土内、外部温差较小。这就避免了混凝土早期断板的病害。

(3)、切缝不及时的原因

水泥混凝土路面缩缝 (横缝)切割时间应视施工期温度而定，当气温在30摄氏度时，切缝时间应在混凝土浇筑的12-15小时后进行。采用真空吸水工艺时，切缝时间可在混凝土浇筑5-7小时后进行。当施工气温在20-25摄氏度时，切缝时间应在混凝土浇筑15-21小时后进行。采用真空吸水工艺时，可在混凝土浇筑8-11小时后进行。切缝深度应为混凝土路面厚度的1/4(厘米)。

由于切缝不及时 ，切缝深度不足，导致混凝土表面出现横向裂缝或断板。 (4)、养生不及时 混凝土路面在硬化的初期内，需要大量水进行保湿养生。由于养生水不足或养生不及时，使混凝土表面暴晒失水，这是混凝土路面极容易产生横向裂缝或断板。 (5)、板块分格应合理 混凝土路面的板块分格应严格按设计的要求施工。设计规范规定：混凝土路面板块的长宽比不得大于1.3，板块面积不得大于25m2。

5 由于板块分格不合理，不能满足设计要求，混凝土路面将会出现横向不规则裂缝。

2、纵向裂缝

沿路前进方向出现的裂缝称为纵向裂缝。水泥混凝土路面的动力荷载传递顺序为面层、基层、路基。由于路基的填料土质、湿度不均匀，膨胀土、粘土压实度不足等多种原因，导致路基强度不均匀。当道路的基层和面层铺筑后，尽管道面传到路基顶面的荷载应力很小，只要路基稍有不均匀沉降的现象出现，在板块自重和行车压力作用下将产生纵向裂缝。开始裂缝很小，一般小于0.05mm,但随着雨水侵入使基层软化、液化，而产生唧泥、淘空，使裂缝加大。 纵向裂缝的防治原则是：在新筑路基或旧路加宽改造时，要严格按着新筑路基或旧路拓宽改造的施工程序实施，确保路基的稳定性，并在混凝土路面浇筑之前严格检查基层顶面回弹模量是否符合规范要求。使之控制纵向裂缝的产生。

3、交叉裂缝 水泥混凝土在拌和、运输、振捣、凝结、硬化的过程中始终存在着水泥的水化反应。水化反应可分为：初始期、休止期、凝结期及硬化期四个阶段。水泥水化反应在混凝土发生升温和降温过程中产生体积的胀缩变形，在内部骨料及外部边界条件约束下使混凝土的自由胀缩变形受阻，而产生拉

6 压应力。由于安定性不足的水泥中残存着一些过烧的Cao和Mgo,它们的水化速度较慢，往往是在水泥硬化后再水化，引起水泥浆体积膨胀、开裂甚至溃散，在浇筑后的混凝土路面上出现大面积龟裂。因此，在水泥混凝土路面施工中要严格控制水泥的质量，严格按混凝土的设计配合比操作，保证混凝土强度。

4、板角断裂

与混凝土板角两边接缝相接的贯穿板厚的裂缝称为板角断裂。板角是混凝土路面的薄弱部位，由于板角很难振捣密实，板角强度相对较小。相邻板角之间无传力杆，传荷能力较差。当车轮荷载作用在板角时很容易出现板角断裂。， 预防板角断裂的措施：采用水稳性好的基层;横、纵缝填缝前要清理干净，填料要饱满;施工中板角、板边要振捣密实。

二、裂缝与断板的修补措施

1、一般裂缝 此裂缝的处理可采用环氧树脂修补圬工工艺方法进行。详见“环氧树脂修补圬工工艺”。

2、断板裂缝 这类裂缝处理可视裂缝走向，确定切割宽度，切缝应与混凝土路面分格的横缝平行，切割深度为12厘米，将切割区内的原混凝土凿除并清洗干净，并将底部的裂缝凿成“V”

7 型槽，用环氧树脂胶拌和水泥砂浆灌实。然将槽底部用1：1水泥砂浆铺平，并放臵方孔为5mm的钢丝网，再浇注抗折强度不小于4.5Mpa的细石混凝土进行振捣压实，经收水抹面后覆盖养生。细石混凝土中应掺配膨胀剂，其比例为水泥重量的15%。 混凝土路面的裂缝或断板按上述措施修补后，应建立观测点，观测修补后的道路使用情况。 附：混凝土路面修补工艺及参考表。

环氧树脂修补砼工艺

一、配合比工艺

1、先将水泥、中(粗)砂与水按其设计配合比进行配制。

2、将环氧树脂与稀释剂搅拌均匀。当环境温度低于20度时，可用温水溶法，(即将拌和物装入器皿内臵入水中加温)使树脂溶化，加热温度不超过40度。

3、将硬化剂加入已稀释的树脂溶液中，迅速搅拌。如使用间苯二胺(或乙二胺)作硬化剂时，应用温水溶法预先将硬化剂加热溶化，但温度不得超过65度。

4、将加好硬化剂的树脂倒入拌和好的粗细填料中，将含有环氧树脂的砂浆混合物，边和拌边压入裂缝中。

5、加入硬化剂后的树脂料，一般不宜加热。如气温过低影响操作或拌和时，间苯二胺(或乙二胺)有产生结晶析

8 出现象时，可用温水溶法稍微加热，但不得局部加热或加热过高，以防拌和物早期凝固。

6、含有环氧树脂的拌和物，应在浅槽内拌和，便于及时散除化学热。 环氧树脂拌和物的配合比为：水泥：砂：环氧树脂：间苯二胺(乙二胺)：水=1：3：0.25：0.02：0.45。本配合比为重量比。拌和物应在30分钟内用完。

二、方法选用

1、裂纹宽小于0.15mm,一般不作修补，必须进行封闭时，可涂二层树脂涂料;

2、裂纹宽0.15-0.3mm时，沿裂纹凿一条外口宽20mm，深约3mm的“V”形槽，然后涂一层厚约0.2mm的树脂涂料，再用树脂砂浆修补平整;

3、裂纹宽大于0.3mm时，沿裂纹凿一条外口宽20mm，内口宽约6mm，深约7mm的梯形槽，修补方法同2;

4、圬工(混凝土路面)表皮剥落或大块混凝土脱落时，凿除松散砂浆或混凝土，涂一层厚约0.2mm树脂涂料，用树脂砂浆修补平整。

二00五年八月九日

第二篇：沥青混凝土路面裂缝分类、裂缝预防及裂缝处治的探讨论文

摘要：

文章针对在高等级公路建设中，沥青混凝土路面的广泛应用，以及沥青混凝土路面常见的裂缝现象，分析了沥青混凝土路面裂缝成因及分类，并从沥青面层原材料、施工工艺及组织方面对怎样预防沥青路面裂缝进行了分析，并对裂缝出现后，各种裂缝处治方法进行了探讨。

关键词：

沥青路面;路面裂缝成因;路面裂缝预防;路面裂缝处治

1、沥青混凝土路面现状。

在高等级公路建设中，由于沥青混凝土路面具有噪音小，施工周期短，行车舒适，养护维修施工方便等诸多优点，沥青混凝土作面层已经成为高等级公路路面面层的主要形式，因此沥青路面施工质量及后期养护维修好坏，直接关系到行车安全及行车舒适度。但沥青混凝土路面由于行车荷载、温度变化等原因，会产生各种裂缝，如温度裂缝、荷载裂缝等，随着降雨，路基土含水量增大，结构层强度迅速降低，使沥青混凝土路面发生破坏及使用寿命大大降低，所以，对沥青路面裂缝进行预防和处治显得特别重要。

2、沥青路面裂缝分类。

一般可按形成原因和裂缝形状分类，按形成原因可分为三类：

第一类是由于沥青面层温度变化产生的温度裂缝：包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝，一般称之为非荷载裂缝。

第二类是由于车辆行车荷载的作用，超过路面材料的抗拉极限而产生的破坏裂缝，又称之为荷载型裂缝。

第三类是反射裂缝，由于基层材料产生裂缝(如路基沉降拉裂，基层材料在行车荷载下产生疲劳裂缝等)，逐渐向上向沥青面层反射，引起沥青面层裂缝。

按形状可分为：第一类是横向裂缝，主要是由于：

(1)半刚性基层收缩裂缝的反射裂缝。

(2)桥梁、涵洞或通道两侧的填土产生固结或地基沉降，施工缝未处理好，接缝不紧密，结合不良。

第二类是纵向裂缝，主要是由于：

(1)拓宽路段的新老路面交界处沉降不一。

(2)前后摊铺幅相接处的冷接缝未按有关规范要求认真处理，结合不紧密而脱开。

(3)纵向沟槽回填土压实质量差而发生沉陷。

第三类是网状裂缝(龟裂)，主要是由于：

(1)沥青与沥青混合料质量差，延度低，抗裂性差。

(2)沥青层厚度不足，层间粘结差，水分渗入，加速裂缝的形成。

(3)路面总体强度不足。

3、沥青路面裂缝预防。

预防措施：

(1)材料品控方面，采用干缩、温缩稳定，抗拉能力高的半刚性材料做基层，根据沥青路面施工及验收规范要求，调查本地区气候条件，再结合道路等级选择性能优良沥青产品，宜采用优质沥青做面层。

(2)沥青混合料出厂及运送方面，沥青混合料出厂时应有出厂合格证明。混合料外观应拌合均匀、色泽一致，无明显油团、花白或烧焦。运输中，应加盖篷布等保持混合料温度。

(3)施工方面：

①合理组织施工，摊铺作业连续进行，减少冷接缝。冷接缝的处理，应先将已摊铺压实的摊铺带边缘切割整齐、清除碎料，使其预热软化;对缝壁涂刷粘层沥青，再铺筑新混合料。尽量采用全路幅一次摊铺，如无条件全路幅摊铺采用分幅摊铺时，上、下层的施工纵缝应错开15cm以上，并采用热接缝。雨天时不得施工。

②桥台两侧填土分层填筑、压实;沉降严重地段，事前应进行软土地基处理。加宽路段的新旧路衔接处要采取措施，如采取挖台阶等，防止不均匀沉降，引起纵向开裂。在旧路面加罩沥青路面结构层前，可铣削原路面后，将残料和粉尘清除干净，采用铺设土工布、格栅等后再加罩，以延缓反射裂缝的形成。

③地下管线及构筑物埋深不能小于50cm，确保基层结构的完整性。沟槽回填土应分层填筑、压实，回填土土质、含水率应符合要求，过湿土必须经过翻晒，并满足含水率才能用于回填。

4、沥青路面裂缝处治。

裂缝的处治可按以下方式及要求进行：

(1)裂缝宽度在2mm以下的轻微裂缝，在高温季节大部分会闭合，可不进行处理。

(2)开槽灌缝是现在沥青路面裂缝处治最常用方法。缝宽在2——10mm的裂缝，应采用热沥青灌缝，缝内潮湿时应采用乳化沥青灌缝。开槽灌缝施工要求：

①开槽灌缝禁止在雨天施工。

②用压缩空气清除缝内的杂物及尘土，喷灯对裂缝进行烘干，保证裂缝内干燥。

③每条裂缝的灌注工作要连续，并应在裂缝表面形成T形密封层。

④灌缝时将灌封胶加热到要求温度，慢慢挤压胶液，否则，灌完胶后，缝底部易积存气泡，气泡上升，缝内胶液易积聚成球状，影响灌缝质量。

⑤灌缝完成后要求灌缝胶温度下降至常温方才能够通车放行。

(3)沥青混合料填缝。缝宽在10mm以上的宽缝，应采用热拌沥青混合料或乳化沥青混合料填缝，填缝要饱满并保证压实。

(4)路面贴缝带，路面贴缝带是一种裂缝修补新技术，它不用开槽，只需对裂缝表面作简单清扫，即可施工，但在雨天、积水路面严禁施工。

(5)铣刨罩面法。对网状裂缝(龟裂)，情况严重时，应采用铣刨后罩面方法，解决沥青路面裂缝。

5、结语。

加强沥青路面预防性养护及小修，可以减少后期大修次数及维修成本，保证沥青路面平稳运行，值得引起更大重视。

参考文献：

[1] JTG F40—2004。公路沥青路面施工技术规范[S]。2004。

[2]李志华。沥青混凝土路面裂缝原因分析及防治措施[A]。全国路面材料及新技术研讨会，2004。

[3] JTG D50—2006。公路沥青路面设计规范(JTG D50—2006)[S]。2006。

第三篇：沥青路面产生裂缝的原因

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沥青路面产生裂缝的原因

裂缝是沥青路面主要病害之一，如不及早处治，将影响公路使用性能，缩短公路的使用寿命，因此分析其成因，提出防治措施，是非常有必要的。

常见沥青路面裂缝类型

裂缝是沥青路面主要的病害之一，其裂缝的形式有纵向裂缝、横向裂缝、龟裂与块裂几种。 初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能常无明显影响，但随着表面雨水或雪水的侵入，在行车荷载作用下，使处于裂缝状态下的路面病害日趋严重，特别是裂缝附近土基的含水量加大，甚至饱和，在大量行车荷载作用下，产生沉陷、翻浆等路面病害，严重影响沥青路面的使用性能。 裂缝产生原因

沥青路面开裂缝的原因是多种多样的，影响裂缝轻重程度的主要因素有：沥青和沥青混合料的性质，基层材料的性质，气候条件、交通量和车辆类型及施工因素等。但就导致沥青路面产生裂缝的主要原因而论，可以分为：

一、非荷载性裂缝产生的原因

沥青面层上的非荷载型裂缝主要是温度裂缝，也有因施工不当、材料选取不当等引起的裂缝。非荷载裂缝主要形式是横向裂缝，也有纵向裂缝和网状裂缝。其产生原因有：

1、冬季气温大幅度下降，沥青路面层中产生的收缩拉应力或拉应力一旦超过沥青混合料的抗拉强度或极限拉应变，沥青面层就会开裂，这种裂缝一般是横向的、贯通的、平均间距在5m-6m。

2、沥青品种和等级也是影响沥青路面开裂的最重要的因素，在长期的实践经验中，选用高粘度、低稠度的沥青，其温度敏感性较低，可延迟温度裂缝的产生。

3、路基填土含水量偏大，在冻胀作用下使路面形成裂缝。

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4、路基碾压不均匀，出现填土局部未压实或两侧密度不够，使路基产生不同程度的沉陷，形成裂缝。

5、旧路拓宽时，新旧路基衔接处理不符合技术规范要求，新路基压实度不够，造成路基不均匀沉陷或滑坡，形成裂缝。

6、路基半填半挖地段，桥台与填土路基接头处，路基施工未按规范要求施工，易造成自然沉降，经长时间行车作用易形成裂缝。

7、基层施工过程中，上下层间横向接缝重叠或搭接尺寸太小而出现面层裂缝。

8、在旧水泥路面上加铺沥青面层，由于原水泥路面接缝的反射作用，导致的沥青面层的反射裂缝。

二、荷载裂缝产生的原因

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道路反射裂缝是沥青路面普遍存在的一种病害现象，由道路基层的裂缝所引起。基层裂缝的原因很多，除了因行车荷载反复作用而基层无侧限强度不足导致的荷载裂缝外，还有干缩和温缩两种，这种基层反射与交通车流的荷载共同引起的裂缝以横向或网状居多。

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第四篇：沥青混凝土路面裂缝的成因及防治

[摘要] 本文通过对沥青混凝土路面的主要病害之一的裂缝成因的分类分析，结合工作经验，针对各种成因，提出对裂缝防治的一些观点和看法，并对已出现的裂缝病害提出一些处治意见。供同行参考和讨论。

[关键词] 裂缝

成因

防治

处治

一、沥青混凝土路面裂缝的损坏特征

裂缝是沥青混凝土路面的一种常见病害，也是造成沥青混凝土路面早期损坏的一个重要原因。裂缝一经出现，如不及时处治，随着车轮的挤压和气温的变化会造成裂缝边缘材料的不断松散和流失，裂缝处路面水的侵入会造成基层甚至路基的软化，导致路面承载能力下降，加速路面的破坏。

从裂缝引起的原因来说，沥青混凝土路面裂缝大体分为三种类型：一种是荷载型裂缝， 主要由行车荷载引起;另一种是非荷载型裂缝，即以温度裂缝为主的低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝;第三种是沉降裂缝，主要由不均匀沉降引起。

从裂缝的表现形式来说，常见于沥青混凝土路面的裂缝为纵向裂缝、横向裂缝和网状裂缝。

纵向裂缝的方向基本上平行于道路中心线，一般发生在距路边缘不远的车道内。裂缝大致以两种形状出现，一种为直线形，一种为纵向弧形且两端向路堤边缘延伸。

横向裂缝是沥青混凝土路面最常见的一种裂缝形式，也是路面早期损坏现象之一。横向裂缝的方向基本垂直于道路中心线，裂缝间隔不等，数量会逐年增加。缝宽不一，缝长有的贯穿整个路幅，有时仅贯穿部分路幅。半刚性基层沥青路面的横向裂缝绝大部分是反射裂缝。

网状裂缝即通常所称的“龟裂”，是在路面局部范围内，先沿轮迹带出现单条或多条平行纵缝，随即在纵缝间出现横向或斜向连接缝，裂缝纵横交错而形成网状裂缝，缝宽一般为1mm以上，缝距40cm以下。网状裂缝一般会伴有沉陷和唧泥现象出现。

二、沥青混凝土路面裂缝的产生原因

1、从裂缝的性质来分

荷载裂缝：半刚性路面的结构性破坏裂缝，主要是由于行车荷载引起的。在车轮荷载作用下，半刚性基层的底部产生拉应力，当此拉应力大于半刚性基层材料的抗拉强度时，半刚性基层的底部就会很快开裂。在行车荷载的反复作用下，出现于底部的裂缝会逐渐扩

1 展到上部，并使位于路面最上端的沥青混凝土面层也产生裂缝。

荷载裂缝出现的顺序为：底部---上部---表面。

近年来日益严重的超载行为，对此类裂缝的影响呈明显上升趋势。

非荷载裂缝：沥青面层上的非荷载裂缝主要是温度裂缝。在自然条件下的沥青面层，其表面和底部的温度相比，始终存在有温度差，而且沥青面层越厚，此温度差越大。当面层表面产生的温度收缩应力超过面层某一薄弱点处的沥青混合料的抗拉强度时，此处表面将首先开裂;同时，随着沥青表面温度的大幅度变化，白天与夜间温差较大，或者在炎热的夏季，经阳光暴晒后遇骤降瀑雨，路面的表面温度在短时间内会急剧下降，使沥青面层表面产生较大的温度收缩应力，在这种温度应力的反复作用下，会导致沥青混凝土面层的表面疲劳开裂。

在温度应力的作用下，总是沥青面层表面首先出现开裂，反复作用下，表面裂缝开始逐渐向下延伸，直至面层底部。

非荷载裂缝出现的顺序为：表面---底部。

沉降裂缝：主要表现为桥涵两端的横向裂缝和路段上出现的较长的纵向裂缝。其形成的主要原因是填土的固结沉陷和地基的沉陷。

此类裂缝一般为从基层到面层几乎同时出现。

2、从裂缝的形式来分

一般说来，引起纵向裂缝的原因是：

a、路面摊铺时的分幅，前后摊铺幅相接处的冷接缝未按相关规范要求作认真处理，相互间结合不紧密而产生脱开，形成沿纵向接缝而出现裂缝。

b、道路拓宽改造时，新筑路基未作有效沉降处理，与原有老路基之间出现不均匀沉降，形成沿新老路基纵向交界面而出现裂缝。

c、城市道路在分幅调整，原有绿化分隔带改造为车行道时，由于施工面狭窄，导致基层、面层压实度达不到设计要求，产生工后不均匀沉降，形成沿原分隔带纵向边缘而出现裂缝。

对于横向裂缝，引起的主要原因是：

a、路面摊铺时的施工缝未进行有效处理，导致横向接缝不紧密，结合不良而在沿横向施工缝方向出现裂缝。

b、工程使用沥青未达到适合本地区气候条件和使用要求的质量标准，致使使用过程中沥青面层产生的温度收缩应力和温度疲劳应力超过沥青混合料的容许抗拉强度。

2 c、半刚性基层以水泥、石灰等土石料和工业废料为主，成型工艺相对简单，具有明显的技术优势和经济优势，在道路工程中得到普遍采用。但同时由于半刚性基层的热容量较小，与沥青混凝土面层的粘结性能差，如遇水泥剂量控制不当、施工质量控制不严等因素，其本身就容易产生收缩开裂，进而反射至沥青面层。特别是城市道路窨井多、压实难;施工周期短导致养生期不足，极易造成面层摊铺后由基层到面层的反射裂缝，此类裂缝通常以横向裂缝的形式表现。

d、在道路软土地基或高填土路段，由于下卧层处理不到位，回填土压实不足。工后沉降偏大造成与相邻路段的沉降差异，容易在临界处形成路基、路面因剪切拉伸而开裂，以横向裂缝或斜横向裂缝的形式表现出来。

e、与桥梁和涵洞等结构物相接处，是容易出现病害的地点之一。构筑物属于相对刚性的基础，而台后填土部分刚度相对较小，具体表现为工后沉降差较大，常见裂缝和错台现象，即使采用桥头塔板也只是有所缓解变形的突变，在路基本身沉降控制不好的情况下，该裂缝会向塔板端部转移。

网状裂缝的产生，主要是由于路面结构整体强度不足，具体因素为：

a、沥青混合料质量差，拌和时间过长，拌和温度过高，沥青本身的老化导致沥青混合料抗变形能力降低而出现纵横向裂缝。

b、路面结构中含有软弱夹层，导致粒料层松动，水稳定性差，从而形成网状裂缝。 c、由于平整度较差，引起局部沥青结构层厚度不足，水分的侵入导致层间结合较差，局部的结构承载力不足和由于唧泥引起过量局部沉陷，加速网状裂缝的形成。

三、沥青混凝土路面裂缝的防治措施

沥青混凝土路面的裂缝不能彻底消除，但是通过优化设计、加强施工管理，选择合适材料等措施加以预防，将其危害程度降到最低，从而延长沥青混凝土路面的使用寿命。

1、把好原材料的选择关

按照《公路沥青路面施工技术规范》中的相关要求，结合本地区的气候条件和道路等级选用沥青种类，以减少沥青面层的温度裂缝。

保证现场试验数据的完整性和准确性，杜绝弄虚作假。特别是沥青材料、砂石料的试验数据，必须做到抽样合理和数据真实，以保证筑路材料的路用性能。

从低温抗裂性的要求出发，沥青路面在低温时应具有较低的劲度和较大的抗变形能力，且在车辆荷载和其他因素的反复作用下不致疲劳开裂，使用稠度较低及温度敏感性低

3 的沥青，可提高沥青路面的低温抗裂性能。为提高沥青路面的低温抗裂性能，应选用抗老化能力较强的沥青材料，在沥青中掺加橡胶类高分子聚合物，有较明显的效果。

骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性好、与沥青粘附性能好的碱性集料。呈酸性集料应添加一定数量的抗剥落剂或石灰粉。同时应尽量降低骨料的含水量。

2、优化设计生产配合比

严格按照“目标配合比”---试验路段---“生产配合比”的程序，针对每一批原材料和使用时的自然、环境条件，优化确定适合工程特点的生产配比。

混合料的级配决定混合料的高温稳定性、低稳抗裂性。路面表面特性和耐久性是相互制约的一对矛盾，优化配合比设计，就是要在各种路用性能之间寻找最佳平衡点，根据当地的气候条件和交通情况具体分析，相互兼顾。

二灰碎石是道路工程中经常采用的一种基层材料，《规范》规定石灰：粉煤灰在1：2~1：4范围，但石灰含量大会造成温度收缩系数增大，基层收缩开裂的可能性增大。相关研究资料表明，综合考虑二灰基层的抗裂性，结合其强度和刚度要求，此比例在1：3左右时比较适宜。

3、严格控制施工工艺

强化施工管理，提高工序控制的科学性。经济发展的速度对基础设施的建设提出了更高的要求，作为基础设施先行的道路工程更是首当其冲，现实生活中，一项建设项目尚未启动，往往已确定了竣工时间。导致各工序间缺乏合理的衔接，施工工艺的基本要求得不到满足，施工质量存在隐患，工程投运之时，便是裂缝出现之机。

沥青混合料的摊铺与压实是关系路面施工质量的重要环节，摊铺质量不好往往伴随着裂缝的发生。面料摊铺过程中，应着重控制摊铺温度，供料速度与前进速度要相协调，防止出现粗料滚动离析。低温碾压容易造成压实度不足导致空隙率增大，路面渗水导致早期破坏。重视并协调沥青路面的平整度与压实度的关系。不能牺牲压实度而偏面追求平整度，应该在确保压实度的前提下尽量争取平整度。

合理施工组织设计，摊铺作业尽可能连续进行，避免冷接缝。不能避免时，上下层的接缝应错开15cm以上，先将已压实的摊铺带边缘切割整齐，清除浮料，用热混合料敷贴、预热软化接缝部位，清除敷贴料，涂刷粘层沥青后摊铺新的沥青混合料，并充分压实接缝部位，能有效预防由于摊铺接缝而产生的路面早期裂缝。

保证基层顶面的粗糙度。改善基层材料级配，保证生产配合比中确定的粗骨料含量，并适度提高大中粒径集料含量。控制最佳含水量，改进碾压方法，避免过振过湿，不能使

4 基层顶面形成灰浆硬壳，不能用细料来进行压实后的找平。

在雨后基层潮湿未干的情况下，不得进行沥青面层的摊铺作业，更不得冒雨进行摊铺。在冬季气温过低的情况下，应停止沥青面层的摊铺。以保证面层与基层的紧密衔接和沥青面层的有效压实。

对于新铺的半刚性基层，随着混合料中水分的减少会产生干缩和干缩应力。在铺筑沥青面层前已存在干缩裂缝的半刚性基层，在面层摊铺后，会继续拉开和扩展，将沥青面层，特别是面层相对较薄处发展成为裂缝。因此，在半刚性基层的干缩接近完成，并对已出现裂缝进行封闭处理后，再进行沥青面层的摊铺，能大大减少使用期间出现的裂缝数量。

4、重视路面排水防水设计

由于道路设计人员与排水设计人员大多非同一人完成，设计周期往往得不到落实，排水工程要依据道路设计成果，而施工顺序却在道路工程前面，实际操作中，排水设计引用的资料常常为道路的中间设计成果，如果缺乏及时有效的沟通，容易造成雨水收集口与道路纵断面设计不匹配，导致道路运行时，路面水得不到迅速排放，而加速裂缝的发展。

在沥青面层的中间或底部，使用合适的防水层，既能有效的防止水毁和减少反射裂缝的产生。目前市场上以非织造玻纤/聚酯纤维制造的路用防裂聚酯玻纤布，通过施工时洒布的粘层油和混合料中的沥青在玻纤布两侧的渗透，给路面提供一个连续、柔性的防水层，防止路面水对基层的破坏，同时能隔离由于基层裂缝对面层的影响，从而提高沥青路面的使用性能和服务年限。

稀浆封层作为一种新技术已经在交通部门得到广泛应用，相对常用的沥青混合料封层而言，它的强度和韧性都比较好，同样适用于道路的上封层和下封层。采用稀浆封层作为沥青混凝土路面的下封层时，即使在施工期间由于临时交通荷载有所损坏，在道路营运期间仍能较好地发挥防水和防止反射裂缝的功效。

5、合理设计路面结构

路面结构设计前，应做好交通量的调查和预测工作，使路面结构组合与整体强度能够满足设计使用期限内的交通荷载要求。上基层应选用水稳定性良好的有粗粒料的水泥、石灰稳定类材料。有条件的可以采用沥青碎石柔性基层。

半刚性基层沥青路面结构的承载能力主要由半刚性材料层(基层和底基层)承担，一味地增加沥青面层的厚度对解决裂缝问题是无益的，只会徒劳地增加沥青面层的温度差而引起早期非荷载裂缝的出现，而且，较厚的沥青面层反而容易导致车辙的产生。按照现代道路“强基薄面”的设计理念，一般道路的沥青路面厚度应控制在12~15cm之间。

5 沥青面层各层应尽量使用空隙率低的密实型沥青混凝土，如目前普遍采用的密实型连续级配的AC沥青混合料。为提高沥青路面的使用性能，可以考虑选用密实型断级配的沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)，既具有良好的不透水性，又有明显的高温抗永久变形能力和抗滑性能;同时改善沥青结合料，采用改性沥青，对提高沥青路面的抗裂缝性能将会有很大的帮助。

6、强调特殊地段的处理

当道路经过软土地基和高填土路段时，应进行必要的沉降计算，并采取针对性措施，如：排水固结法、强夯法、换填法、复合地基法和轻质填料法等，将工后沉降控制在规范容许范围内，减少由于不均匀沉降引起的路面裂缝。

在桥头台后或搭板端部，采用碎砾石回填可以有效降低桥头路基的工后沉降，使桥台刚性与路段柔性间出现一个缓和过渡段，缓和沉降变化率，推迟路面裂缝的开展。

在软土地基和高填土路段，及拓宽改造路段，在进行台阶处理的同时，适当应用“四新”产品，如：土工格栅、土工布等土工合成材料，对控制不均匀沉降将会起到十分明显的作用。特别是在原有水泥混凝土路面上罩铺沥青混凝土路面时，更应重视。

城市道路管线沟槽回填时，可参照拓宽改造或绿化带改造的处理方法，尽可能采用石灰土回填，当基层完成后实施反开挖沟槽时，回填时宜采用素混凝土，并在沟侧铺设土工合成材料，使前后实施的基层之间取得变形的协调。

7、加强打击超载超限车辆的力度

随着我国经济的迅速发展，道路上行驶的货车数量直线上升。缺乏统一的车辆模式，加之某些部门的自身利益，车辆超载现象日益严重，远远大于道路设计预期的交通量，过度的超载运行，路面荷载裂缝过早出现，使道路实际服务年限大打折扣。严厉打击此类违法现象，回归道路的正常使用，是当前刻不容缓的任务之一。

四、沥青混凝土路面裂缝的处治方法

众所周知，在目前的施工条件下，沥青混凝土路面出现裂缝是不可避免的，只是数量的多少、发展的程度以及出现的时间等等。要延长道路的使用年限，提高道路的服务效率，除了加强日常的养护维修之外，对已经出现的裂缝，应及时予以处理，防止水分等有害物质的侵入，限制裂缝的开展。

维修处理沥青路面裂缝，应根据裂缝的宽度和深度，选择合适的材料，确定具体的施工工艺。

1、纵向裂缝一般出现在高填方路段，如不及时彻底处治将严重危及路基的稳定，给道路行车带来安全隐患。可采用水泥压浆方法处理，用325号普通硅酸盐水泥，用量350kg/立方米，加压1.5Mpa。实施前用环氧砂浆封堵裂缝表面，沿缝15m左右插入注浆管，单方向依次注浆到相邻管口溢浆结束。

2、对于横向微细裂缝(2~5mm)可用乳化沥青进行灌缝处理;对于大于5mm的粗裂缝，可用改性沥青(如SBS改性沥青)进行灌缝处理。灌缝前，必须清除缝内、缝边的碎料和垃圾等杂物，并保证缝内干燥，灌缝完成后，表面洒布粗砂或石屑。

3、条件许可时，可采用目前还依赖进口的专用于路面裂缝密封胶进行裂缝处治。其在高温状态下，具有良好的流动性和粘结力，能够同沥青混合料融合为一体;在常温和低温状态下，仍具有较好的弹性，在使用时可随着裂缝的缩胀而变形，对原有裂缝有稳定的封闭作用，对路面的进一步损坏有积极的限制效果。

4、对于比较严重的网状裂缝，当采用灌缝方法已难以进行有效处理时，应作局部范围的翻修，当损坏已影响到基层时，必须连同基层一并实施。可在翻修范围内的基层顶面加铺防裂玻纤布，并做好与周围面层的搭接处理，以在新老结构交界处形成有效的防裂防水层。

总的说来，要有效地避免和减少沥青路面裂缝问题，建设各方均要引起足够的重视。重点要加强项目前期的调研和设计优化，以及实施各阶段的质量控制。尊重客观规律，讲究科学管理，对项目初步设计的评审和施工招标的评审必须予以足够的重视。

主要参考文献：

《公路沥青路面施工技术规范》

《半刚性路面材料结构与性能》

沙爱民 《高等级公路路面结构设计方法》

武和平 《沥青路面结构行为理论》

孙立军

第五篇：沥青混凝土路面裂缝成因和防治措施

裂缝是路面损坏的一个大问题，由于刚开始形成时，人们往往对其危害认识不足，而且由于处理裂缝的工艺材料的限制，仅进行简单的灌缝处理，随着车轮的挤压和气温的变化会造成封缝材料的流失。裂缝处随着水的侵入会造成基层的损坏，给路面造成较大的破坏。本文作者，就裂缝产生原因作了较为详细的分析，并提出了防治措施。

产生原因分析：指出，沥青路面建成后，不论基层是柔性的还是半刚性的，都会产生各种形式的裂缝。沥青路面开裂的主要原因，可分为三大类：第一，由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝，称之为荷载裂缝;第二，由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝，包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝，称之非荷载裂缝;第三，是经常出现在桥涵两端的横向裂缝，或在路段上出现较长的纵缝，主要是有填土固结沉陷或低级沉陷引起，称为沉降裂缝。在此，作者着重分析前两种原因。

1、荷载裂缝：半刚性路面结构性破坏裂缝，主要是由于行车荷载引起的。在车轮荷载作用下，半刚性基层的底部产生拉应力，当大于半刚性基层材料的抗拉强度时，半刚性基层的底部就会很快开裂。在拉应力大于半刚性基层材料的抗拉强度时，其基层的底部就会很快开裂。在行车荷载的反复作用下，底部的裂缝会逐渐扩展到上部，并使沥青面层和产生开裂破坏。影响拉应力的主要原因有面层、基层、底基层的厚度以及基层和底基层的回弹模量。增加半刚性底基层回弹摸量对减少基层底面的拉应力和拉应变有很大影响。在半刚性基层下采用较厚的半刚性材料做底基层，可使基层底面由行车荷载产生的拉应力明显减小，甚至还小于半刚性底基层地面产生的拉应力，同时半刚性基层本身的厚度可以减薄，这对半刚性基层承受行车荷载的反复作用是十分有利的。

2、温度裂缝：沥青面层上的非荷载裂缝主要是温度裂缝。在寒冷地区，沥青面层表面和底部的温度相比，始终有温度差，沥青面层愈厚，表面温度与底面温度差愈大。沥青面层表面产生的温度收缩应力一旦超过沥青面层某一薄弱点(或面)的混合料的抗拉强度，面层的表面就首先开裂，这也就是沥青面层温度开裂首先从表面开始的原因。另一种是温度疲劳裂缝，随着沥青面层表面温度的大幅度变化，白天与夜间温差较大，即使在夏季，由于骤降暴雨，路面的表面温度在短时间内也会急剧下降，使沥青面层表面产生较大的温度收缩应力，这种温度应力在反复作用下使沥青面层从表面开始产生温度疲劳裂缝。这两种温度作用，都使裂缝从面层表面开始逐渐向下延伸，形成对应裂缝。从低温抗裂性的要求出发，沥青路面在低温时应具有较低的劲度和较大的抗变形能力，且在行车荷载和其他因素的反复作用下不致产生疲劳开裂。使用稠度较低及温度敏感性低的沥青，可提高沥青路面的低温抗裂性能。沥青材料的老化会使其低温抗裂性能恶化，故为了提高沥青路面的低温抗裂性能，应选用抗老化能力较强的沥青。在沥青中掺加橡胶类高分子聚合物，对提高沥青路面的低温抗裂性能具有较为明显的效果。在沥青路面结构层中铺设沥青橡胶、土工布或塑料格栅等应力吸收薄膜，对防止沥青路面的低温开裂具有显著的作用。国内外的调查研究表明，半刚性基层的反射裂缝大部分也是由温度引起的。对于新铺的半刚性基层，随着混合料中水分的减少而要产生干缩和干缩应力。水分减少得愈多愈快，产生的干缩应力愈大。在铺筑沥青面层前已有干缩裂缝的基层，在铺筑沥青面层后继续产生干缩的情况下，原有的裂缝继续拉开和扩展，它会将沥青面层，特别是薄沥青面层拉裂，称之为反射裂缝。在薄沥青面层情况下，在半刚性基层的干缩裂缝接近完成后，再铺筑沥青面层，可以减少由于干缩引起的反射裂缝。国内外的调查表明，沥青面层较厚时，对应裂缝主要从表面开始，逐渐向下延伸，直到穿透整个沥青面层与半刚性基层裂缝基本相连。

防治措施：随着高速公路各类裂缝的产生，各个养护管理部门都采用了一些措施，引用了一些新材料、新工艺、新方法。要想使灌缝的质量和寿命提高就必须满足3个条件：(1)灌缝材料应具有良好的粘结力(和沥青混合料相融合);(2)低温状态下具有优良的延伸性和弹性;(3)灌缝材料应具备持久的抗老化和抗疲劳能力。沥青路面裂缝修补方法很多，一般可根据裂缝的宽度和深度确定具体的修补工艺，根据路面裂缝的实际情况主要采用以下4中方法对裂缝进行养护处理。

1、压浆法：对于路面纵向裂缝采用压浆的办法进行修补。纵向裂缝一般出现在高填方路段，如不进行彻底处治将严重危及路基的稳定与行车的安全。施工时压入水泥净浆，水泥为325#普通硅酸盐水泥，水泥的剂量为350kg/m3，注浆压力为1.5Mpa。压浆前用环氧砂浆对裂缝表面进行封堵，沿裂缝每隔15m预埋一注浆管，从一端开始，依次压浆直到相邻注浆管溢出浆液为止。

2、普通沥青灌缝：一般采用重交通道路石油沥青AH-90#，首先对沥青进行现场加热，温度控制在150℃~160℃。用铁壶或专用容器将热沥青灌入缝内，一般需浇灌2~3遍，待沥青温度下降至常温后即可开放交通。此种方法操作简单，使用设备和人员少，修补费用低廉，速度快，每人每天可完成灌缝250300米。三缺点是(1)由于未清扫裂缝造成粘结不牢固，一般第二年几乎全部需重新灌缝;(2)夏天气温高时，沥青软化体积膨胀多余沥青溢出路面被行车粘走;(3)每年一次重复施工，累计费用增加，长时间人工作业的危险性较大。

3、SBR改性乳化沥青灌缝：材料：SBR改性乳化沥青主要沥青中掺加1%的丁苯胶乳、5%的橡胶粉。为了及时开放交通，通过试验，灌缝后撒适量的石屑，效果非常好。其施工工艺流程为：(1)先用4-6Mpa的压缩空气对着裂缝从一端吹至另一端，一般需吹二遍;(2)用竹片或铁铲清除缝中剩余杂物;(3)用普通水壶盛入4/5体积的SBR改性乳化沥青灌缝材料，向裂缝中灌入，一般需浇灌2-3遍，直至灌缝材料与路面平齐为止;(4)将石屑撒到灌缝表面，即可开放交通。此种方法所用灌缝材料为专用灌缝材料，具有良好的低温稳定性，渗透性，无需加热，设备比较简单，1套设备一天可完成800-1000m灌缝，灌缝效果较好，使用寿命一般在3-5年。

4、进口灌缝胶修补裂缝：(1)灌缝材料：采用美国原装进口路面裂缝密封胶(ROADSEAL H1190)。它是一种高分子聚合物橡胶改性材料，外观为固体状，用纸箱包装，每箱25kg，使用前需加热到188℃成液体，具有良好的流动性和粘结力，能够交通沥青混合料融合到一起。当密封胶冷却后，在常温和低温状态下，具有较高弹性，延伸长度约1015倍，弹性恢复达99%。密封胶在-20℃-120℃温度范围内随着裂缝的膨胀与收缩而发生弹性变形，始终保持其稳定的密封作用。其主要技术指标是：25℃针入度--30~60;软化度--≥85℃;25℃延度--30cm;粘着张力--≥500%;施工加热温度--188℃。(2)灌缝设备(进口)：采用ROADSEAL145KETTLE封闭裂缝设备，主要有两种，一种是开槽机，另一种为灌缝机。开槽机具有体积小、操作灵活、沿任何形状的裂缝开槽、切缝宽度可调整的特性。灌缝机具有具有双层保温、导热油加热，加热温度自动控制、密封胶输送恒温并可吸回管内剩余材料、加热灌内设匀速搅拌装置等优点。(3)进口灌缝胶裂缝修补工艺：A、封闭交通，按照规定摆放安全标志，设专人指挥交通，并根据工程进度随时移动标志牌。B、按照要求尺寸沿裂缝方向进行开槽作业。C、清理开槽。采用高压气体进行吹缝，能够将开槽后缝内的松散颗粒和杂物彻底清理干净，一般需吹缝2遍。D、灌缝前预热。用普通液化气灌外接喷火装置，在实施灌缝前对凹槽加热，温度达到80-100℃即可，有利于灌缝胶和沥青混凝土的粘结牢固。E、灌缝。在密封胶加热温度达到188℃时，加热炉盘自动停止加温进入保温状态，这时用灌缝机自带的具有刮平装置的压力喷头将封缝胶均匀灌入槽内，灌缝分二次灌满，第一次灌入槽深的4/5，第二次灌满并在槽口两侧拉成宽60mm，厚3mm的帖封层。F、养护撒料。在刚灌满的密封胶表面撒布石粉或细砂，待灌缝胶冷却至常温后即可开放交通，一般冷却时间为15分钟。观质量验收标准如下：(1)密封胶高于路表面2-3mm;(2)灌缝充分饱满，表面平整;无颗粒状胶粒;(3)灌缝胶经行车碾压后不的发生脱落变形，保持有足够的弹性。

结语：提倡预防性养护，确保路面的使用寿命，为行驶车辆提供安全可靠的环境。从上述4种灌缝的方法分析，由于路基下沉造成的较长纵向裂缝，并且裂缝已达到路基，应采用压浆法;对于横向裂缝、局部纵缝应采用改性沥青灌缝，在经济条件允许的情况下，采用进口灌缝胶修补;但对于即将罩面的工程，进口灌缝胶不适宜。鉴于进口路件灌缝材料较贵，一般11000-18000元/吨，对于普遍推广使用尚有一定困难。因此早日开发国产系列高分子聚合物路面灌缝材料具有非常重要的意义，目前不少国内的厂家和公司也正在向这方面努力。