沥青路面开裂的防治

第一篇：沥青路面开裂的防治

沥青路面裂缝产生的原因及防治方法

陈洪林

摘要: 介绍了沥青路面裂缝的种类，分析了沥青路面由于施工原因以及非施工原因产生的裂缝，并针对裂缝产生的不同原因提出了沥青路面裂缝的预防与处治方法，从而最大限度地提高沥青路面的使用寿命。

关键词: 沥青路面; 裂缝原因;防治方法;使用寿命

1概述

随着我国公路建设的发展，沥青路面在高等级公路建设当中成为了首选路面类型， 但是不容忽视的一个问题是，由于汽车数量的增多，加之超载现象突出，沥青路面的早期破坏越来越严重。众所周知，高速公路沥青路面的设计基准期是 15年，而很多沥青路面为何在早期就必须小修甚至是大中修呢?通过调查发现，沥青路面早期损害中，有很大一部分病害属于沥青路面的裂缝或者由于裂缝没有及时修补而产生的次生病害。由于沥青路面裂缝对行车安全、行车舒适性以及沥青路面的使用寿命有很大的关联性，因此，研究沥青路面的裂缝具有很重大的意义。

很多研究人员对于沥青路面裂缝都进行了广泛而又深入的研究，对裂缝的分类、产生的原因以及治理措施提出了很好的建议，大部分裂缝分类是基于沥青路面裂缝的表面损坏情况来进行分类，把沥青路面裂缝分为横向裂缝，纵向裂缝以及龟裂等。把沥青路面裂缝产生的原因归为荷载型裂缝和非荷载型裂缝。从而针对这些分类和原因提出了沥青路面的处治方法。可以说这些成果都为后来的研究奠定了坚实的基础。

但是，不仅要研究路面接缝的处治方法，更要研究路面接缝的预防措施，从源头上根治沥青路面裂缝。本文通过对沥青路面裂缝产生的根本原因来对裂缝进行分类，提出沥青路面裂缝的预防措施和处治方法。

2 沥青路面裂缝的分类

高等级公路建成通车后，沥青路面不可避免会产生各种类型的裂缝，引起沥青路面开裂的原因和裂缝的形式也是多种多样的，影响裂缝轻重程度的主要因素包括: 沥青和沥青混合料的性质、基层材料的性质、气候条件(特别是冬季气温及其变化量 )、交通流量、车辆类型和施工因素等。按照开裂的最根本的原因，把沥青路面裂缝分为两大类[ 1]， 即施工型裂缝和非施工型裂缝。 2.1 施工型裂缝

施工型裂缝，顾名思义，是在整条沥青路面在路基路面施工期间，由于施工的不合理或者是由于不可避免的施工工序产生的裂缝。再把这些裂缝细分为：路基施工不当引起的裂缝、沥青路面施工横向裂缝、沥青路面施工纵向裂缝。 2.2 非施工型裂缝

非施工型裂缝，是在整条沥青路面建成通车后，由于气候以及行车荷载等原因产生的裂缝。把这些裂缝细分为: 低温收缩裂缝、疲劳开裂 (包括温度疲劳裂缝和行车荷载疲劳裂缝)、基层反射裂缝。

3 沥青路面裂缝产生的原因

3.1 路基施工不当引起的裂缝

(1)

路基填挖结合部，由于填方和挖方的压实程度不一样，容易造成其不均匀沉降，最终反映到路面的不均匀沉降，引起路面裂缝。

(2)

新路与老路拼接处，道路的拓宽与改造时，老路基与新路基交界处， 由于老路基的沉降基本稳定，新路基还处于沉降期，施工控制不好就容易在新路与老路路基拼接处产生不均匀沉降，这种不均匀沉降也容易反映沥青路面上，引起路面裂缝。

(3) 路基压实不均匀处，高速公路路基施工中，有些地方缺少优良填筑的土方， 有些施工单位用大粒径的石块、片石进行填筑，这些填筑大粒径土石方处压实比较困难，并且后期的沉降量以及沉降速度会比一般的土方填筑要大、要快。这样就会造成路基路面的不均匀沉降，引起路面裂缝。

(4) 在软土地基与非软土地基交接处、地基处理方法变化处或构造物台背与路段交接处，因地基或路基与构造物之间的路基衔接处引起的差异沉降导致基层开裂，并反射到面层，形成路面裂缝[ 2]。 3.2 路面施工横向裂缝

沥青路面要求连续施工，正常条件下不得停工，但是由于天气、机械以及人员的休整等各方面原因，横向的路面接缝不可避免，如果冷热接缝处理不好，道路通车运营后，很容易发展成路面的横向施工裂缝。从而进一步产出次生病害。 3.3 路面施工纵向裂缝

(1) 沥青路面全幅摊铺容易发生离析，并且沥青混合料随着布料器往两侧送料时，温度下降过快，从而导致两侧的沥青混合料不易压实。基于这些原因， 有些施工单位摊铺时采用梯队作业，如果热接缝处理不好，后期容易造成纵向裂缝。

(2) 沥青路面摊铺时，采用半幅摊铺或者由于其他不可避免的原因形成纵向冷接缝，如果处理方式不得当，也容易形成纵向裂缝。 3.4 低温收缩裂缝

(1) 沥青混合料在温度较高时具有良好的应力松弛能力，当沥青路面温度下降幅度较大时，沥青路面的拉应力来不及松弛，从而导致路面的温度应力超过沥青混合料的极限拉应力，最终导致沥青路面的横向裂缝。

(2) 沥青混合料具有热胀冷缩的性能，在低温条件下，沥青路面具有收缩的趋势，但由于沥青路面与基层是一个整体，这样沥青路面的这种趋势受到了约束，从而产生了沥青路面的拉应力，如果这种拉应力超过了沥青混合料极限拉应力，就会产生沥青路面裂缝。 3.5 疲劳开裂

疲劳开裂的特点就是沥青混合料的极限抗拉应力变小，弹性模量变小。其中疲劳开裂包括温度疲劳裂缝和行车荷载疲劳裂缝。疲劳裂缝是由于沥青路面在温度升降以及行车荷载的反复作用下， 沥青混合料的极限拉应力变小，沥青路面产生疲劳，导致沥青路面的拉应力超过沥青混合料的极限拉应力，从而引起路面开裂。

3.6

基层反射裂缝

沥青路面采用半刚性基层时，水泥稳定碎石容易产生温缩和干缩，在已经产生温缩和干缩的基层上铺筑沥青面层时，沥青面层在基层的温缩和干缩处引起应力集中，导致此处的沥青面层拉应力超过沥青混合料的极限拉应力。从而半刚性基层的裂缝会反射到沥青面层上。这种裂缝一般都是贯穿于整个路面，对路面结构的影响比较大，没有及时处理，水分很容易沿着裂缝侵入路基，造成路基软化，路面唧泥，最终导致路面的坑槽，影响行车安全。

4 沥青路面裂缝的预防措施

4.1 在设计期间

(1) 应根据当地的气候条件选择沥青的标号，在冬季寒冷的气候条件， 应该选用软质沥青，但是由于我国大部分地区不仅冬季寒冷，而且夏季炎热，所以沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性是一个很难调和的矛盾，无法二项路用性能都满足要求，只能兼顾。因此，在条件允许的情况下，尽量采用抗裂性能更好的沥青玛蹄脂碎石路面(SMA)和改性沥青。

(2) 基质沥青的含蜡量一定要控制在规范规定的极限范围之内，含蜡量是导致沥青混合料低温抗裂性不好的一大因素。

(3) 基层材料优先选用强度高、收缩性小和抗冲刷能力强的水泥稳定粒料或二灰稳定粒料，以减少低温收缩裂缝的发生[ 3]。 4.2 在施工期间

(1) 在路基填挖结合部、新路与老路拼接处、软土基地与非软土地基交接处、地基处理方法变化处以及三背填土的地方，压实度一定要控制好，变化处压实度要均匀，切不可出现压实度较大的突变。

(2) 在铺筑沥青层之前，应仔细检查半刚性基层，如果半刚性基层已经产生了温缩和干缩，应使用防裂卷材进行处理。

(3) 合理组织施工，摊铺作业连续进行，减少冷接缝，当半幅施工或因特殊原因而产生冷接缝时，宜加设挡板或加设切刀切齐，也可以在混合料尚未完全冷却前用镐刨除边缘留下毛茬的方式，但不宜在冷却后采用切割机作切缝。加铺另半幅或者接着上一段沥青路面施工前应涂洒少量沥青。

(4) 当摊铺采用梯队作业时产生的纵向热接缝，应将已铺部分留100mm～200mm宽暂不碾压，作为后续部分的基准面，然后作跨缝碾压以消除缝迹。

5 沥青路面裂缝的处治方法

对于已建成的沥青路面，应采取早发现，早处治!的原则，切不可听之任之， 以免小病害发展成大病害。最终影响路面的行车安全以及路面的使用寿命。 5.1 灌缝

灌缝是最常用的裂缝治理措施之一。对于缝宽在2mm以内的裂缝，可接沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青;对于缝宽在2mm~5mm的裂缝，将稠度较低的热沥青灌入缝内，灌入深度需大于缝深的2/3，填入干净石屑或粗砂，捣实并清除缝外的沥青与石屑;对于缝宽在5 mm以上的裂缝， 应清除已松动的裂缝边缘， 然后用热拌沥青混合料填入缝中，捣实，缝内潮湿时应采用乳化沥青混合料。 5.2 铺筑封层

对于较细、较密的裂缝，可使用上封层进行处治，铺设上封层之前，必须彻底清扫干净下卧层，对裂缝进行处理。下卧层处理好后，对二级及二级以下公路的旧沥青路面可以采用普通的乳化沥青稀浆封层，也可在喷洒道路石油沥青后撒布石屑(砂)后碾压作封层; 对高速公路、一级公路裂缝处宜铺筑微表处。这种方法对于裂缝的初发阶段可以延缓裂缝的发展，不能很有效的解决沥青路面裂缝的问题。

5.3 加铺罩面

只有当旧沥青路面出现翻浆、坑槽、大面积网裂、龟裂、沉陷、拥抱、松散以及车辙等综合病害时，影响路面的行车安全，才考虑使用罩面，加铺罩面绝对成本大、造价高，同时由于加铺，路面的高程升高，因此对于加铺罩面必须综合各方面的因素。 5.4 洗刨重铺

对于大面积的网裂、龟裂，将原有的路面材料洗刨、破碎、添加新骨料、沥青和再生剂、搅拌、摊铺等施工工艺重新形成路面结构层。这种工艺实现了废料的再生利用，降低造价、节省资源。

6 结语

总而言之，沥青路面裂缝产生的原因贯穿于路面的设计、施工和养护。解决路面裂缝问题应从源头抓起，路面设计时合理选择路面材料和结构形式，路基路面施工时合理组织，精心施工，养护时做到预防为主，防治结合，只有这样才能尽可能地减少路面裂缝，提高路面的行车安全和延长路面的使用寿命。

参考文献：

[1] 韩长新，段妹，赵恒伟. 高速公路沥青路面裂缝病害原因及处治[J]. 辽宁省交通高等专科学校学报，2006，3 ( 1) : 32. [ 2] 张连强. 高速公路沥青路面裂缝病害成因分析[J]. 交通世界，2005，8：71. [3] 吴小平，张朝者，吴志永 高等级公路沥青路面裂缝的成因及防 治[ J]公路与汽运，2007，9 ( 5 )：61. [4] 沈金安沥青及沥青混合料路用性能 [M]. 北京: 人民交通出版社，2001. [5] JTG F40-2004. 公路沥青路面施工规范[S]. 北京: 人民交通出版社，2004. [6] JTJ 073- 2-2001公路沥青路面养护技术规范 [S]. 北京: 人民交通出版社，2001.

第二篇：沥青路面损坏的病因分析及防治对策范文

结合施工经验，针对沥青路面损坏的类型与特征，从水的侵蚀作用、空隙率、沥青用量、石料质量、冻融、重车与高温等几个方面分析了病因，并从改善级配、调整厚度、提高压实度、降低空隙率、控制沥青用量和石料压碎、加强质量检测等方面对沥青路面的损坏进行防治。关键词：公路透层沥青病情分析防治对策

0.引言

因沥青路面相对于砼路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、施工期短、养护维修简便、适宜分期修建等优点，故获得广泛应用。施工中，不仅需要完善的施工技术规范，而且要有丰富的施工经验、健全的质保体系，要严格控制材料质量及用量。

1.沥青路面损坏的主要类型与特征

1.1 由于基层强度不足或不均匀产生的沥青路面损坏。这种损坏的主要特征是沥青路面产生网裂或沥青路面发生裂缝后产生的先冒白浆(唧浆)，后成坑槽，成片破坏现象。水进入基层起了加快损坏的“催化”作用。

1.2 由于沥青与石料失去粘结力产生的沥青路面损坏。其主要损坏是沥青与石料完全失去粘结力，沥青砼从黑色转化为黄色，砼中已看不到沥青的存在，只有胶泥和石料，弯沉明显增大，车辙加速发展，继而出现连片坑槽，大面积损坏。

1.3 由于超限重车作用产生的加速损坏。沥青路面破坏都有以下共同特点：行车道破坏比超车道严重;流量多的路段比流量少的路段损坏严重。这说明超限重车交通仍是公路受到破坏的主要原因之一。

1.4 由于沥青砼热稳定性不足产生的损坏。这种损坏主要表现为沥青路面的车辙、泛油、推挤、拥包等。以上损坏类型往往是多种损坏同时产生，相互作用，加速损坏的发展。

2.病因分析

2.1 空隙率的影响

研究表明当沥青砼实际空隙率小于7%时，沥青砼中孔隙基本不连通，沥青砼基本不渗水。因此，要减少水损害，沥青砼实际空隙率应控制在7%以下。然而，由于马歇尔设计空隙率一般控制在4%左右，而规范允许最小压实度为96%，所以事实上按规范要求控制的沥青路面空隙率仍有相当一部分将大于7%，沥青路面处于渗水状态，尤其是当路面压实摊铺厚度与石料最大粒径不匹配时，或铺筑桥面沥青砼时，或沥青混合料摊铺产生离析时，实际空隙率将远远大于7%.另外，试验表明，层间结合处，特别是桥面沥青砼与桥面水泥砼铺装层结合处的空隙率要比摊铺中间的空隙率大得多，如此大的空隙率形成了层间含水层，但又没有真正形成一个是以透水的结构层。道路路面施工和营运过程中渗入空隙中的水往往含有泥砂杂物，泥砂杂物不断沉积在空隙中，导致空隙堵塞，层间不仅不能成为排水层，反而成为吸水层。有些人认为，渗入路面空隙中的水，可以通过设置纵向盲沟，通过横向渗透排出路基之外，但事实上，这是一个误区，首先是路面渗入水的空隙被泥土堵塞的情况下，垂直渗透的速度将比横向渗透速度大得多，渗水路面的水一般处于“吸附”状态，而不是流动状态，尤其是空隙被泥土堵塞时，路面水更是易进难出，在降雨量较大的地区，沥青路面长期处于“饱水”状态。实践证明，施工现场被铲除废弃的压实度不足、空隙率超过7%的路段的泥土，即使在阳光下暴晒多日铲除后，其下卧层仍是潮湿的。全幅铲除的断面，难以有层间排水的可能。水对沥青砼的侵害作用可以从沥青砼的残留稳定度试验得到验证。国外的研究表明，水的长期作用除使沥青砼的稳定度下降之外，还将使包裹在石料表面的沥青产生一定的乳化作用，导致沥青老化加剧。乳化沥青是“水包油”，而这一乳化作用的“油包水”，将使沥青与石料的粘结力下降，沥青砼失去强度。离析问题的最大害处是局部空隙率很大，强度低，由于离析周围的沥青砼可能不渗水，使离析处成为“积水窝”，往往降雨后在离析处仍有“水渍”的现象，说明该处长期受水侵蚀，这也是离析处沥青路面破坏的主要原因。

2.2 沥青用量的影响

有的承包商往往为了节省工程费用，采用规范沥青用量±0.3%的低限值-0.3%，现代化的拌和设备要进行这样的控制是比较容易的，殊不知当沥青混合料的级配不稳定时，特别是当混合料中小于0.075mm的颗粒含量偏大时，采用这一低限沥青含量将使沥青砼“贫油”。经验表明，小于0.075mm颗粒含量每增加1%，沥青用量至少要增加0.1%.“贫油”的沥青砼除严重影响沥青砼强度和疲劳性能外，最主要的问题是将导致压实困难，水易于渗入结构，从而将大大降低沥青砼的抗水损害能力。

2.3 石料质量的影响

研究表明，沥青与石料的粘结性不仅与石料的酸碱性有关，而且与石料表面的微观结构(粗糙度)有关。一般而言，碱性石料比酸性石料与沥青的粘附性强，但也有例外，如石灰岩夹杂的方解石与沥青的粘附性只能达到2级，而部分酸性石料，由于有比较粗糙的微观表面，与沥青的粘附性也达到4-5级，显然选择与沥青粘附性强的石料，有利于提高沥青砼的抗水损害能力。方解石含量规范许用值为不大于5%，显得较宽，拟从紧控制，有利于提高沥青砼总体质量。沥青砼在摊铺和碾压过程中石料的压碎程度除与碾压功能和碾压工艺有关外，一般还与石料的压碎值有关。规范规定，沥青路面石料压碎值不大于28，经验表明当石料压碎值接近28时，在进行沥青混合料摊铺碾压时往往易于压碎。对沥青路面早期损坏的调查资料表明，相当一部分沥青路面的早期损坏与石料的压碎有关，这可以从钻孔取芯芯样表面石料的破碎情况以及碾压前和碾压后沥青混合料级配的变化反映出来。沥青砼中石料压碎后，某种意义上讲比“花白料”更糟，水易于沿着破裂面进入石料内部，并从石料内部进入沥青与石料的界面，使沥青与石料产生分离，加速了沥青路面的破坏。近年来还多次发现，某些石料在常温和高温作用下以及在干燥和潮湿状态下的压碎值不一样。曾经出现过沥青路面尚未通车，沥青与石料在水的作用下与沥青完全分离而失去强度的情况。

石料的含泥量对沥青路面的质量至关重要，规范规定沥青路面用石料的含泥量应该小于1%.在这里，含泥量往往指小于0.075mm颗粒的含量，而且主要是针对1#-3#料，而对于4#料规范规定0.075mm颗粒的含量应小于15%，问题是要弄清楚这小于0.075mm含量到底是石粉还是泥土。

对于1#-3#料，这1%的允许含泥量如果主要是石粉，可能对沥青混合料的性能影响不大，但如果是泥的话，将裹覆于石料的表面，大大降低沥青与石料的粘结性能，使本来与沥青粘附性达到4-5级的石料实际粘附性可能小于2级，从而使沥青砼抗水损害能力下降。特别是对于1#料，以1%的含泥量控制，如果这1%是泥浆的话，这样的石料看起来已很脏了。对了4#料，如果石料场不采用吸尘装置，即使是15%的允许量，要不超过已是很不容易了，加之集料在拌和场又极易受“二次污染”，很难说不超标，沥青路面施工承包商往往会有这样的想法，即4#料中小于0.075mm颗粒含量多一些没关系，可以通过拌和楼的吸尘装置把粉尘吸出来，甚至把回收粉料当矿粉使用，而事实上，吸尘装置并不能把粉尘吸干净，一般约有1%-2%，甚至更多的粉尘吸不干净，裹覆于石料表面的泥浆更是无法吸出，当保留在混合料中的粉尘中的含泥量较大时，将对沥青混合料的使用性能产生十分不利的影响，所以对于4#料，应该严格进行砂当量试验。

2.4 冻融的影响

在空隙率较大、石料被压碎、沥青用量不恰当、石料与沥青粘附性较差等条件下，当水进入沥青路面时，冻融将对沥青砼的使用性能产生致命的伤害。在冬季，由于沥青砼的强度和刚度较大，这一伤害可能不易察觉，但到了夏季，已形成的潜在伤害在高温和重载交通的作用下，由于沥青砼的移动变形，极易导致沥青砼溃解。冻融对沥青砼强度及抗水损害性能的影响可通过冻融劈裂强度试验和AASHTOT283试验结果反映出来。

2.5 重车和高温的影响

在高温和重车作用下，正常的沥青砼路面将产生进一步的压密，并由于热稳定性不足而

产生蠕变，导致车辙、拥包等病害的发生，但这种病害从产生直到路面失去服务能力将有一个较长的过程。如果这时的沥青砼内部已产生一定的缺陷或病害，如石料与沥青的粘结力下降，则压密和蠕变的过程又是沥青砼中颗粒重新分布的过程，由于水的作用已使沥青砼的强度及沥青与石料的粘结力下降，这种颗粒的重亲新分布将更进一步加剧结构的破坏，使沥青路面更易渗水，而渗水将进一步导致沥青与石料的分离，使结构层中水处于饱和状态，再加上汽车行驶时，荷载的重复作用及动水压力的不断抽吸作用，将更进一步加速沥青路面的破坏。超载车辆对有缺陷的沥青路面的破坏作用要比对正常状态的沥青路面的破坏作用大得多，这是因为结构承载能力已下降的沥青路面根本不堪重负，必将加剧沥青路面的破坏，因此超载车辆必须加以控制。据有关调查结果，部分高速公路货车超载率达70%，最大超载达额定载重的2.7倍，而美国允许超载量为额定载重的1.25倍，可见超载之严重。超载也是导致沥青路面早期损坏的主要原因之一。

3.防治沥青路面损坏的主要对策

3.1 改善沥青混合料的级配

传统的AC-I型沥青混合料存在细料多、中间料少的现象，对这样的沥青混合料的普遍反映是摊铺时易产生离析。沥青砼虽然是密实型的，但不是嵌锁型的，砼中粗骨料呈悬浮状态，沥青砼热稳定性较差。因此，为减少离析，提高热稳定性，可以采用改进的AC-I型结构，主要是适当减少细集料的含量，增加中间料的含量，基本上级配曲线以规范中级配中值线为基准线，4.75mm粒径以下走中值线下线，4.75mm粒径以上走中值线上线，从室内试验结果和现场外观情况看，效果比较理想。

3.2 调整沥青路面结构层厚度

为使最大公称粒径与结构层厚度匹配，保证压实度，减少空隙率，防止沥青路面渗水，上面层可普遍采用3cm厚改进的AK-13型结构和SAM-13结构，下面层统一采用4cm厚改进AC-20I型结构。从摊铺情况看，沥青砼压实和密水效果较过去的AK-16上面层和AC-25I下面层得到了明显改善。

3.3 合理提高压实度，适当减少空隙率

将压实度控制标准从96%提高到98%.按这一标准控制的沥青路面，通车后再压密的现象比较不明显，且沥青路面实测空隙率较小，不易产生早期水损害。同时为减少实测空隙率，规定马歇尔设计空隙率测定时，采用实测密度与理论密度双控，保证理论密度不低于93%，这样使沥青砼的空隙率得到严格控制，保证3层沥青路面基本不渗水。为保证压实度达98%，要求施工单位必须配备2台25t以上轮胎压路机。经检测，沥青路面压实度的代表值超过98%，空隙率除个别点外都能控制在7%以内，保证了沥青路面基本不渗水，雨后已基本消除了水渍。

3.4 严格控制沥青用量

在沥青路面施工中，根据目标配合比设计的原则，认真进行目标配合比设计，经过生产配合比段化调整，确定最优的沥青用量。为保证混合料有足够的沥青用量，以提高沥青砼的抗水能力，将规范规定的允许误差±0.3%缩小为±0.2%~-0.1%. 3.5 严格控制石料的压碎在渗水状态下，石料的压碎对沥青路面使用寿命的影响很大。为保证沥青混合料在摊铺和碾压过程中基本不产生压碎现象，主要采取以下措施：一是在选择石料时尽可能选择针片状含量小、压碎值小的石料，针片状含量必须严格控制在15%以下，尽可能不超过10%，石料压碎值应控制在24以下;二是改善碾压工艺，当发现石料有压碎现象时，原则上尽可能采用轮胎压路机搓柔碾压，而不采用钢轮压路机振动碾压;三是加强对石料压碎情况的检查，在终压完成后，沥青砼尚未冷确情况下，局部揭开检查，如有压碎现象，研究分析产生压碎的原因，并采取措施。对2004年施工的沥青路面钻孔取芯，芯样外现表明，石料压碎现象得到了有效控制。

3.6 加强施工过程中的质量检测

①严格检查沥青混合料的生产、运输、碾压过程的规范化。②对沥青和石料质量进行源头和现场检测。③在施工过程中严格控制压实度、空隙率、沥青用量、级配、压实厚度、渗水量等技术指标。

3.7 提高道路养护的意识

围绕建设与养护、维修与预防的关系，随着路网的不断完善，只有长期保持良好的路面使用性能，道路建设的巨额投资才能充分发挥其投资效益，而长期保持路面良好的技术状况必须有一个强有力的养护维修支持系统来保障。从这一意义上来说，养护维修实际上是道路建设的一种延续。在路面养护和维修的关系上，长期以来人们总是习惯于等到路面开始出现损坏后，才对它进行维修，而对于路面还处于良好状态下进行预防性养护的意义则往往熟悉不足。预防性养护实质上是一种周期性的强制保养措施，并不考虑路面是否已经有了某种损坏。

4.结束语

沥青路面的损坏病因分析及防治对策，已经成了一个共同研究的课题。有效防治损坏，不仅提高了工程质量，同时降低了工程成本，为国家节省了费用，使沥青路面得到越来越广泛的应用，从而加快了我国公路事业的发展。

第三篇：沥青路面裂缝分析与防治

裂缝是沥青路面的主要病害之一。根据沥青路面开裂的主要原因，裂缝可以分为两大类，即荷载型裂缝和非荷载型裂缝。荷载型裂缝，即主要由于交通荷载作用下产生的疲劳裂缝。研究表明，荷载型裂缝的开裂方式主要表现为剪切型。非荷载型裂缝，即不是由交通荷载引起的裂缝，主要为温度型裂缝。沥青路面的温度型开裂包括低温收缩开裂与温度疲劳开裂，均表现为张开型裂缝。对于沥青路面基层存在裂缝情形，按沥青面层(沥青加铺层)裂缝开裂部位，又可以分为反射裂缝与对应裂缝。 1 路面裂缝的不利影响

当沥青路面出现裂缝后将会使道路使用质量恶化。由于裂缝局部过大的应力会引起裂缝周围路面结构逐步破坏，随着水的侵入，路基土承载力降低会加剧路面结构的破坏。这将使得舒适性和安全性降低。沥青路表出现裂缝是路况恶化的征兆，会对路面性能和耐久性产生不利的影响。这些不利影响包括：

第一，影响路面使用功能和品质。裂缝的存在，会影响行车舒适和安全，也影响路面美观。

第二，降低路面防水性，影响路面使用寿命。路表出现任何裂缝，都会使路表水有机会进入路面结构内部，甚至进入对湿度敏感的路基土中，从而引起路面早期破坏。

第三，引起路基过大压应力，易造成路面下沉。由于存在裂缝，造成路面板体不连续，在行车荷载作用下将加大板体边缘的变形，从而在裂缝处传递过大压力至路基顶面，造成路基沉陷，从而引起路面下沉。 第四，增大路面应力和变形，造成结构层提前破坏。上述的路面结构板体边缘变形，会在路面结构内(尤其基层)产生很大的应力和变形，在行车荷载作用下将缩短这些结构层的寿命。

第五，磨耗层沿裂缝的破坏。在车辆、水分、霜冻等因素的综合作用下，磨耗层常会沿裂缝发生骨料或小块沥青的剥落。 2 沥青路面裂缝的成因

沥青路面开裂一般与路面材料的特性、结构组成及形式以及交通荷载和各类环境因素的作用有关。为解决沥青路面开裂问题，必须对其成因有一正确的认识。归纳起来，引起沥青路面开裂主要有下述几方面原因： 2.1 路面疲劳

由于沥青路面所承受的累积交通量超过其设计极限，将导致路面疲劳开裂裂缝。这种疲劳作用对面层甚至整个路面结构(底基层、基层和面层)均会造成影响。对于沥青表面层(磨耗层)，其疲劳裂缝很细小，且限于行车道，随着时间会延伸至整个路面，形成龟裂。用水泥处治的半刚性基层，当设计欠安全或已达到设计使用年限时，由于疲劳会产生开裂。并依材料的残余力学特性(强度、模量)，大面积的块裂可能发展为小面积的块裂甚至成为龟裂。除磨耗层外，沥青面层中其他结构层也可能由于基层的过度疲劳而易于开裂，在交通荷载的作用下裂缝将延伸至磨耗层。虽然在裂缝出现的初期仅限于车辙处，但这些疲劳裂 缝通常会发展为块裂。 2.2 路面结构的收缩变形

当无限长的路面结构收缩时，一旦面层与下层表面间的摩擦约束力在面层内引起的拉伸应力超过其抗拉强度，就会引起面层的收缩开裂。收缩的原因，对于采用水泥材料的结构层可能是水泥的凝固变性或干缩，或者是因季节、早晚天气变化造成的温度收缩。通常收缩裂缝主要产生在至少有一层使用了水泥结合剂的结构中，但在非常恶劣的气候条件下，这种现象也影响到沥青面层。始发于磨耗层表面的裂缝，可能因在冬天严寒条件下的温度收缩和路面结构层翘曲引起。在贫水泥混凝土基层路面上大量的观测到这种现象。在寒冷天气中，上层的温度比下层的温度低，结果因深度不同而收缩量不同，会引起路面板 的翘曲。这一影响加上沥青表层所产生的拉伸应力，当超过材料的抗拉强度时，就产生了这种裂缝。在冬天极度严寒的国家，沥青材料在极低温度下会硬化，这就使得它们易于因温度收缩而开裂。当使用硬沥青和易老化的沥青时，这一现象更为常见。这时它们一般形成等距横向收缩裂缝。对于半刚性路面，水泥稳定类基层通常没有施工缝，因此，这些结构层易于产生天然横向缩缝。这些横向裂缝贯穿磨耗层达到路表时，它们往往间距为5~15m，且宽度随温度变化而变化，在零点几毫米到几毫米之间。缩缝在路表成为

可见缝时通常为单一的直线型裂缝，但在交通荷载作用下可发展为双线型裂缝和分叉裂缝。 2.3 路基土的变形

路基的变形或局部承载力的下降，也可以引起路面开裂，裂缝会贯穿路面各结构层。引起这种裂缝的原因各异：由于路基排水不畅使其内部含水量增加而引起承载力下降;有压缩性强的土类填筑的路基或者未经充分压实的路基，在交通荷载和路面自重作用下而缓慢下沉;路基土体滑动，尤其是沿线半挖半填路段;在旱季，粘性土由于过度失水而引起收缩，特别是道路沿线存在的树木根系会使裂缝出现的更频繁;当路面结构层形成的温度隔离效应，不足以阻止霜冻影响波及敏感土时引起路基冻胀。 2.4 设计或施工不当

路面开裂也可能因路面设计的某些缺陷，或某层或多层路面结构的施工不当而引起：

第一，当老路拓宽时，由于基础承载力的横向变化，经常在老路边缘处出现纵向裂缝，尤其当车辆轮迹主要集中在老路边缘时。 第二，纵缝出现在道路加宽处且原有结构与加宽部分之间的施工连续性没有保证的地方，这样的裂缝通常是直线裂缝且往往相当密 第三，相邻车道铺筑时使用的纵缝与横向施工缝都是薄弱环节，如果施工不当且不能连续施工，这些缺陷将暴露在交通荷载作用下和温度变化中，将导致直线性裂缝，由于表面磨耗和材料的损失，裂缝往往加深。

2.5 老化和环境因素

在严冬，沥青材料最易破碎，其强度将难以承受由温缩引起的拉伸应力，可能由于路面的温缩和翘曲在路表出现微裂缝。它可以从表面扩展至层底。这种类型的开裂可能最终发展为龟裂。但单个裂缝会一直很细小。沥青材料的老化变硬以及路表直接暴露于大气环境中，会使这种影响随时间加剧。 3 沥青路面裂缝扩展的影响因素

沥青路面开裂主要由交通和环境因素引起。与行车荷载有关的沥青路面开裂的典型例子就是龟裂，它由车轮碾压引起。与环境有关的沥青路面开裂的典型例子是达到整个道路宽度或部分宽度的横向裂缝，这种类型裂缝是由于温度下降或干缩变形时沥青路面结构层收缩引起的。区别裂缝类型和各种类型裂缝(环境的和交通的)间的相互作用非常重要。这些方面会因路面结构层属性(柔性、半刚性和刚性)的变化而 变化。

3.1 交通荷载诱发裂缝

根据经典的疲劳强度理论，交通荷载引发的沥青路面裂缝产生于受约束层底部，然后向上扩展到路表。这些裂缝应出现在车轮轮迹处，而且根据理论计算，应为横向裂缝。然而，在车轮轮迹处观测到大量的纵向表面裂缝，它们产生于顶面，然后扩展到路面内大约40~50mm 深处。尽管这种类型裂缝的起因不完全清楚，但人们相信它们可能是由于在轮胎与路面接触处的垂直接触压力分布不均，以及出现了位于行车方向侧面的剪力作用的结果。

Dauzats 等人报道了法国许多较厚的柔性路面上所观察到的裂缝类型。得出的结论认为：大多数裂缝起源于路面表层。Numm 也得到类似的结论。Van Dommelen 作了类似的阐述。所有这些都表明：与交通荷载相关的沥青路面开裂不一定形成于约束层的底部，它们也可以产生于路表。 3.2 环境因素诱发裂缝

事实上，由环境因素诱发的裂缝通常呈现为横向裂缝，这是因为温度下降或干湿变化而收缩产生的应力一般在纵向最大。在特殊条件下，如高摩擦力和温度或含水量急剧下降，就可能产生横向裂缝。在这种情况下，也可能产生典型的块裂。通常，环境因素诱发的裂缝与存在水泥处治层或高塑性指数的重粘土路基有关。这两者都对温度和湿度变化非常敏感。而且，沥青层内也可以产生很大的温度应力，尤其是在低温地区。在这些地区，温度可以降低至使沥青材料具有玻璃特性，这意味着更可能发生破碎。然而，在温和的气候下也可能发生开裂，尽管此时沥青材料中的应力可以迅速松弛。3.3 交通荷载与环境因素对沥青路面开裂的综合影响与交通荷载和环境因素相关的应力不是彼此孤立的。而且，在许多气候条件下，沥青路面裂缝在白天主要受交通影响，而夜晚主要受环境因素影响。Goacolou 等人和De Bondt研究了交通荷载与环境温度的联合影响，表明：这类裂缝在开始阶段发展缓慢，而在最后阶段发展非常快。适用于含水泥处治基层的沥青路面。温度引起的开裂能够以完全不同的方式发展。在早期阶段发展快，而在第二阶段扩展速度减缓。存在软弱地基或路基施工后沉降过大的路段，路面开裂往往由非均匀沉降引起。De Bondt 指出，在这种情况下，应用综合方法来分析这些影响。同时指出，交通荷载加速了非均匀沉降引起的路面开裂，反之亦然。 4 沥青路面裂缝的防治

应注意限制施工初期裂缝的形成和采用合适的预开裂措施。路面设计时应限制施工初期裂缝的形成，包括正确的选择基层材料，合理的设计道路结构和控制施工质量。如果知道裂缝的起因，有些情况下，可以在加铺前采取避免现有裂缝向上扩展的方法。①因路基含水量过高而使其承载力减弱引起的的裂缝，此时，可以通过排水降低土体中含水量和通过路表防渗阻止水分的进一步渗入;②因通常的结构疲劳引起的裂缝，可以妥善的设计结构材料强度，解决这一问题;③因层间滑动引起磨耗层的疲劳开裂，此时，可以有计划的挖除磨耗层，再铺筑与下层粘结良好的新磨耗层。对于新铺水泥处治基层等半刚性基层沥青路面，其收缩裂缝难以避免，为防止裂缝对沥青面层造成不利影响，可采取预开裂技术(目前常用五种不同的预开裂技术，结构层顶部且槽、沥青乳液接缝、嵌入硬质波浪形夹片、嵌入柔性塑料带、结构层底部预开裂)，在缝处铺设土工织物防止基层开裂，并确保基层的压实度达到规范的要求等。 4.1 新建沥青路面裂缝的预防 4.1.1 材料的选择

根据道路所在地区的气候条件和混合料类型选择结合料。对于水泥处治基层，如果条件允许，最好使用温度膨胀系数低的骨料。对于沥青结合料，使用某些聚合物或添加剂可以提高其抗裂能力。沥青混合料中的集料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性好的材料。如果集料呈酸性，则应添加一定数量的抗剥落剂或石灰粉，确保混合料的抗剥落性能，同时应尽量降低集料的含水量，尽可能使用人工砂代替圆形颗粒的天然沙。 4.1.2 路面结构设计

显然，所设计的道路必须能适应所承受的的交通荷载水平和温度条件。若道路承载力不足(如结构层太薄)，将加速路面疲劳开裂过程。对于水泥处治基层，应尽量减少反射裂缝。反射裂缝明显的受沥青面层的影响，厚度超过15cm 的面层可以有效的防止受拉疲劳产生的裂缝。在设计中应特别注意路面排水与防水措施。 4.1.3 沥青混凝土配合比设计

沥青混合料的级配也是一项重要因素。在合理选择混合料级配时，应兼顾其高温稳定性、疲劳性能和低温抗裂性，以及路表特性和耐久性等各方面的要求。对受拉疲劳开裂的研究表明，沥青用量从4.2%增加到6.2%，可以使以25m 板长为基层的密级配沥青碎石路面的抗疲劳寿命由10 年延长到45 年。空隙率对面层的疲劳寿命有很大影响，当空隙率从11%降到3%时，针入度为100 的密级配沥青碎石路面的抗疲劳寿命会增加4 倍。开级配沥青混合料具有较高的空隙率，因而抗拉能力比较低，试验表明，其疲劳寿命比密级配混合料要缩短2.5 倍。SMA 被证明具有良好的高温稳定性和低温抗裂性能，使用寿命长，是防裂路面设计沥青混合料的一项新技术。在条件允许的情况下，注意改善集料级配(如SMA)和采用改性沥青。 4.1.4 设计应力吸收层

设计应力吸收层，对减缓反射裂缝的产生与扩展有明显的效果，可使裂缝处相对位移产生的应力传到面层时大为减少，可明显减弱裂缝尖端应力的奇异性，降低应力强度因子，而吸收层的弹模越低，防裂效果越好。就目前常用的材料而言，土工织物与沥青橡胶薄膜的弹模较低，变形率较大，且不存在低温脆化问题，效果最佳。 4.1.5 施工质量

铺筑路面材料时，应该遵循正确的施工原则。结构层之间粘结不良和施工不良的纵缝和施工缝会产生本可以轻易避免的裂缝。 4.2 半刚性基层反射裂缝的预防 4.2.1 结构层顶部切槽

这种方法是结构层碾压后在其顶部预切槽口。深度大约为层厚的1/3~1/4 。 4.2.2 沥青乳液接缝

这种预开裂技术是在结构层碾压前切割一条缝直至层底，并在缝壁内注入速破沥青乳液。随即将切缝封闭，然后以正常方式碾压该层。 4.2.3 嵌入硬质波浪形夹片

这种技术形成所谓的“活性接缝”。在结构层摊铺和初压后，制作深到层底的切口，然后将波浪形塑料材料插入，封槽后再以通常方式碾压。

4.2.4 嵌入柔性塑料带

这种技术是在刚处理的摊铺材料中埋入柔性塑料带，以形成裂缝，其厚度大约为结构层厚度的1/3 。保证了裂缝处有效的传递荷载能力。 4.2.5 结构层底部预开裂 与①类似，通过在结构层底放置三角形木板或木块，减少水硬性结合料结构层横断面，使首先在该处产生裂缝。 4.3 复合式沥青路面裂缝的预防

复合式路面是用沥青混凝土铺筑在旧水泥路面上，反射裂缝的预防如前所述，采取的措施还包括：①铺筑20cm 全厚式沥青混凝土;②在水泥混凝土和沥青混凝土之间铺设应力吸收层;③采用裂缝固定技术后，再铺筑三层体系的防裂沥青混凝土面层;④在原水泥混凝土路面加铺一层3cm 厚的钢纤维混凝土，再铺沥青混凝土;⑤锯开水泥混凝土面板;⑥用1~2mm 厚，10~20cm 宽的弹性沥青层覆盖裂缝;⑦用水泥砂

浆或环氧树脂填充来限制混泥土板的移动和填充水泥混泥土板下脱空;⑧用沥青或改性沥青注入裂缝或接缝来阻止水渗入到下部结构;⑨在水泥处治基层接缝处上的沥青加铺层内预切缝并灌填缝料。 4.4 沥青路面裂缝的维修

沥青路面裂缝产生后，及时进行维修以控制裂缝进一步发展，可以防止路面早期破坏。选用适宜、经济可行的维修方法，严格工艺操作是维修裂缝的关键。常用的方法包括：①灌油修补法，将纵横裂缝处清扫干净，直接用油壶灌入加热的沥青油或乳化沥青;②乳化沥青稀浆封层，使用乳化沥青混合料封层时，一般厚度在1.5cm 以内，可采用层铺法或拌和法施工;③沥青混合料罩面法，常用标准的中粒式或细粒式

沥青混凝土作罩面材料，厚度在1.5~4.0cm 之间;④裂缝现场再生维修法，对于裂缝多的路段，用加热车对旧油面实施两次加热，使表面裂缝深处全部融化变软，喷洒一定数量的再生剂和稀沥青后与掺入的适量骨料实施就地拌和或用再生机械、铣刨机、人工，然后再进行碾压成型。 5 结束语

沥青路面产生裂缝的外部因素有交通荷载、环境温度、突发的震灾、水分及阳光、空气的老化作用，内部因素有材料的受拉疲劳、受拉屈服、剪切屈服以及施工不当留下的潜在裂缝。裂缝的防治采取综合治理的办法，宜从防裂厚度、混合料配合比、应力吸收层、应用改性沥青等方面综合考虑。裂缝一旦出现应及早治理以防路况急剧恶化，维修方法采取灌油法、封层罩面法以及现场再生法等。总之，合理的设计、选材，精心的施工、养护和及时的维修是预防和控制沥青路面裂缝的有效方法。----复制自天工网

第四篇：沥青混凝土路面病害的成因和防治措施分析

作者：崔静、于飞、倪伟、王召华摘要： 文章对沥青路面早期病害出现原因进行了 分析 ，根据自己的工作经验并针对其产生的原因提出了一些如何预防的措施，供广大工程技术人员 参考 。 关键词： 沥青路面;工程病害;防治1.前言 目前 ，随着道路 交通 量日益增大，使道路路面面临严峻的考验，很多沥青路面均表现出一定的早期破坏，沥青混凝土路面最常见的病害现象有：裂缝、水破坏、松散、泛油、推移等，这些病害是道路工程质量的通病，严重 影响 道路的正常使用。文章就以上几种常见病害的成因进行分析，针对公路沥青路面几种常见病害的产生机理，提出防治病害产生的建议，并给出其整治 方法 。2.病害出现原因分析 2.1原材料的影响(1)矿料：设计好的沥青混合料首先应认真抓好矿质原材料的选材，严格控制矿质原材料备料质量。目前，市场上供应水泥砼用或建筑用集料多采用传统小型锷式破碎机生产，加工的碎石针片状含量大，级配和材料均匀性差，采用这样的矿料很难生产出质量稳定的沥青混合料。(2)沥青：各地根据气候分区选择与本地气候、交通条件相适应的沥青种类及标号，并使用优质的沥青，对预防沥青路面早期

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出现车辙，有效防止路面开裂，保证路面有较好的抗疲劳破坏能力具有重要的意义。2.2车辆超载的影响随着我国 经济 的迅速 发展 ，某些部门仅从自身利益出发，车辆超载严重，甚至达到了令人无法想象的程度。严重超载是造成早期破坏的主要原因之一。2.3路基施工缺陷的影响有些道路早期破坏与路基施工质量有关，特别是软土地区。路基软土地基不稳定、地基换填或挤淤处理不彻底、路基填筑密实度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均匀沉降等都会导致路面的早期破坏。2.4施工因素的影响2.4.1沥青砼配合比设计存在的 问题 沥青混合料的配合比不合理，如：油石比较大，已铺筑的路面会产生拥包和泛油;油石比较小，路面会出现松散;矿料的质量不好，集料的压碎值和石料的抗压强度太差和细长扁平颗粒含量过高，使路面混合料的稳定度降低，容易出现路面的各种病害。2.4.2沥青砼拌合的控制拌和设备出现意外情况：刚开炉，料温低、含水量大时，会出现料温不均匀现象;当筛分系统出现问题时，造成骨料级配发生较大变化;有时也会出现花白料，使路面难以摊铺成型;温度过高造成沥青老化，不能保证沥青混凝土摊铺质量;拌和能力过小，出现停工待料状况，使接头处温度降低，出现温度差，形成一个个坎，当运输设备不配套或司机技术较差时，会撞击摊铺机，使机身后移，形成台阶。2.4.3沥青砼的摊铺及压实摊铺机是沥青路面面层施工的主要机具设备，其本身的性能及

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操作对摊铺平整度影响很大。目前在国内问题比较大，有些交通部门摊铺设备落后，摊铺面过窄，没有自动找平系统，完全凭经验、凭操作人员的感觉进行施工，甚至有些高速公路要求全断面摊铺，只考虑到了横坡容易掌握和消除了纵向接缝。由于摊铺断面宽，沥青混合料从中间通过铰轮输送到两侧由于距离大必然产生离析。沥青面层铺筑后的碾压对平整度有着重要影响，选择碾压机具、碾压温度、速度、路线、次序等部关系着路面面层的平整度。2.5养护与管理路面早期养护措施不及时、不完善等也是干线公路沥青路面产生早期破坏的原因。允许超载车辆进入干线公路或对超载车辆控制不严则更是早期破坏的直接原因。3.路面病害的防治措施 3.1原材料质量控制(1)沥青应选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青。在条件许可的情况下，可在沥青中掺加各种类型的改性剂，以提高基性能指标。(2)集料选用的骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。(3)混合料的级配确定沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能、低温抗裂性，路面表面特性和耐久性是两对矛盾，相互制约，照顾了某一方面性能，可能会降低另一方面性能。(4)混合料配合比设计，实际上是在各种路用性能之间搞平衡或最优化设计，根据当地的气候条件和 交通 情况做具体 分析 ，尽量互相兼顾。当然为提高沥青路面使用性能还可以考

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虑以下两个途径：第一是改善矿料级配，采用沥青玛蹄脂碎石混合料(sMA)：第二是改善沥青结合料，采用改性沥青。3.2优化设计提高长期使用性能的重点应该从优化结构组合设计，按每一条路的实际情况得到的数据去设计路面面层，这样的数据才能更合理、更适合。对各油面层沥青混合料进行优化设计，矿质混合料设计时应采用骨架密实结构，最佳沥青用量应根据不同层位油面层需要的功能谨慎选定。为提高沥青路面的高温稳定性，江西地区施工采用的沥青用量应按最佳沥青用量OAC降低0.1%-0.3%选用，中、下油面层宜取低限。重载道路或高速公路沥青路面建议对中、上面层使用沥青进行SBS改性。3.3路基的强度首先压实度是反映路基强度的重要指标，也是提高路基强度和稳定性的最 经济 、最有效的技术措施，施工中必须严格检测控制。使其达到规定值。填土层的厚度对压实度有直接的 影响 ，每层的松铺厚度不应大于30Cm.必须严格控制路基的填筑工艺，确保路基强度。3.4施工过程中质量的控制(1)沥青的选用十分关键，要挑选符合规范各项要求的沥青，特别是沥青针入度，延度指标必须严格把关，在北方施工由于近些年的气候偏暖，因此，沥青标号宜选择在规定范围内低标号沥青。此外，透层油、粘层油沥青应采用与沥青砼用同一种沥青，特别是油石比的选择应考虑粘层油透层油返油时对其影响。(2)在沥青混合料配合比设计上要特别重视。(3)沥青混合料拌合时间、

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出厂温度、摊铺温度、碾压成型等温度控制必须严格按规范要求进行，合理安排工期，避开不利天气施工。(4)摊铺机应选用熟练的摊铺机操作手，并选择两台前后错开同时施工，而少采用伞断面摊铺机，在摊铺过程中，应尽量避免停机，注意路面纵向接缝的成型及碾压工艺。4.结束语 路面早期破损已成为沥青路面的主要危害之一，各级交通管理部门都应引起足够的重视，并根据其成因从路面设计、原材料进场到具体施工，有针对性采取一系列预防和改善措施。同时，必须建立健全质量保证体系，从管理部门、设计部门到施工部门，层层重视、层层控制、层层落实。只有这样，才能从根本上减少沥青路面的早期破损现象的发生，使公路建设质量全面提高，更上新台阶。参考 文献 ： [1] 中国 公路，2006.10，ISSN1006-3897.[2]李世华。道路桥梁维修手册，中国建筑 工业 出版社，2003.[3]张登良。沥青路面工程手册，人民交通出版社，2003.[4]沈金安。沥青及沥青混合料路用性能，人民交通出版社，2003. 5

第五篇：半刚性基层沥青路面裂缝防治

[摘要] 随着我国公路建设的发展，半刚性基层沥青路面这种结构形式被越来越多地应用到公路建设中，但是半刚性基层沥青路面的裂缝问题一至困扰着施工和养护单位，现就其裂缝产生的原因进行分析并提出防治措施，供同行参考。

关键词：半刚性基层;沥青路面;裂缝防治 引言

我国高速公路目前多采用二灰碎石、水泥稳定级配碎石等半刚性基层，作为高速公路沥青路面的基层。半刚性基层具有较高的强度、刚度和稳定性, 使用年限长，承载能力高的特点，但半刚性基层最致命的缺点是收缩系数大，抗变形能力低，在自身的干缩、温缩及车辆荷载的反复作用下会产生裂缝，并将裂缝反射到沥青面层，另外沥青面层自身的温缩和行车荷载作用下的疲劳裂缝，成为沥青路面裂缝形成的两种主要原因。

1.裂缝类型 1.1横向裂缝

横向裂缝是与路面中线近于垂直的裂缝，缝宽不一，通常贯通整个路幅，沿路面大致呈均匀分布。横向裂缝通常不是由于荷载作用引起的，一般是由于基层或沥青路面的温缩引起。沥青混凝土和半刚性基层多在高温夏季和常温时施工，入冬后温度骤降，收缩过程中产生收缩应力(拉应力)如果收缩应力大于当时混合料的极限抗拉强度时，就会产生第一批温度收缩裂缝，路面开裂后应力重新分布，如果此时温度应力仍超过混合料的抗拉强度，则又产生第二批裂缝，应力再重新分布，直至温度应力小于或等于混合料极限抗拉强度时，裂缝的数量即停止发展。

1.2纵向裂缝

纵向裂缝是平行于行车方向的裂缝，纵向裂缝一般由基层反射、半填半挖路段路基差异沉降、面层施工左右幅摊铺冷热接缝引起纵向裂缝。

1.3网状裂缝

网裂是纵横交错的网状裂缝，相互交错的裂缝形成一系列多边形小块，缝宽 1 mm以上，缝距40cm以下，1m2以上。路面结构设计不合理，沥青混合料配合比不当孔隙率大，路面水渗入面层引起的水损坏，或沥青混合料在拌和、摊铺过程中不均匀，粗细集

料离析，使沥青与石料粘结性差形成网裂。

1.4龟裂

路基、路面总体强度不足，损坏初期形成网裂，在车辆荷载的反复碾压和剪切冲击作用下，沥青面层老化，缝距缩小形成龟裂。

2.裂缝的防治措施 2.1设计方面

2.1.1选用优质沥青做面层，保证沥青的针入度、延度等指标，在缺少优质沥青的情况下，应采用改性沥青，如沥青玛蹄脂碎石(SMA)混合料，SMA混合料具有良好的高温稳定性，低温抗裂性，使用寿命长等特点，是防裂路面设计时应选用的一项新技术。 2.1.2选择合适的沥青层厚度，当沥青面层较厚时，对半刚性基层有很好的保护作用，能够明显降低半刚性基层顶面遭受的温度变化，从而减少甚至避免半刚性基层产生温缩裂缝。

2.1.3采用密实型沥青混凝土面层，空隙率对面层的疲劳寿命有很大影响，密实型沥青混合料在使用中沥青老化缓慢，并可防止路面水的渗入，延缓裂缝的开裂。

2.1.4沥青混合料的集料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性好的碱性石料。如所用集料呈酸性，则应填加一定数量的抗剥落剂或石灰粉，确保混合料的抗剥落性能。并尽可能使用人工砂代替天然砂。

2.1.5选用抗冲刷能力好，干缩、温缩系数小、抗拉能力高的材料作基层料。并应有合理的级配，在规范范围内，适当增加粗集料用量，减少细集料用量，尤其是0.075mm以下细料含量，这类细料比表面积大，遇水膨胀,失水后收缩变形大,是造成裂缝的关健之一。并通过加强碾压方式以达到嵌挤密实型水泥稳定基层，增加基层的抗压和抗折强度。 2.1.6一般选用初凝时间3h以上和终凝时间5h以上低水化热的32.5级普通硅酸盐水泥，不得使用快硬水泥和早强水泥。在满足设计强度的情况下，尽量减少水泥用量，可适当加入有助于提高早期性能的外加剂，减少水泥用量，水泥用量不应大于6%。水泥稳定无机结合料中水泥含量越大，其强度越大，但强度和刚性越大的混合料，收缩性能也越大，就越容易开裂。

2.2施工方面

2.2.1 路基填筑引起的纵横向裂缝，填筑时填料应尽可能用砂性土，路基应分层填筑，分层压实，同一水平层用同一种填料，边部应超宽填筑30cm，同一断面全幅路段应同步

施工。半填半挖路段填方横断面坡度大于1：5时应挖成台阶，台阶宽度不小于2米，填方路基应密实、稳定，压实度应达到设计要求。

2.2.2沥青混合料拌合时应控制好加热时间和加热温度，不使沥青老化，并适当增加碾压遍数，碾压时应配备双钢轮压路机和大吨位胶轮压路机搓揉挤压，使沥青混合料达到规定的压实度。

2.2.3沥青各层之间施工应尽可能连续，如施工不连续，各层间应洒粘层油，保证上下之间有良好的连接。另外应注意上、下层的施工纵缝应错开15cm以上。

2.2.4 施工时要严格控制摊铺机的摊铺质量，在一定程度上减少沥青混合料的纵、横向裂缝。沥青面层较窄时施工宜采用全路幅一次摊铺，如面层较宽分幅摊铺时，应使用新旧一致，型号一致的摊铺机梯队作业，确保热接缝。前后幅相接处为冷接缝时，应先将已施工压实完的边缘坍斜部分切除，切线须顺直，侧壁要垂直，清除碎料后，宜用热混合料敷贴接缝处，使其预热软化，然后铲除敷贴料，并对侧壁涂刷0.3-0.6kg/m2粘层沥青，再摊铺相临路幅。摊铺时控制好松铺系数，使压实后的接缝结合紧密、平整。 2.2.5严格控制基层含水量，根据天气和温度情况严格控制半刚性基层施工碾压时含水量,混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量。水泥稳定碎石基层干缩应变随混合料的含水量增加而增大，施工碾压时含水量越大，结构层越易产生干缩性裂缝。因此在施工时，应根据天气、运距远近、运输车辆配置情况适当增加或减少拌和用水量。确保碾压时混合料含水量在最佳含水量范围内。

2.2.6半刚性基层碾压完毕，要及时养生，比较理想的养生方法是采用透水土工布覆盖养生，如基层在养生期得到了良好保水，始终保持湿润基层的质量稳定，裂缝将在一段时间内很少发生。

2.2.7做好透层和下封层(防水层)。基层养生结束后，将土工布收走，应及时洒布透层油，并在洒布透层油的基础上撒布3～8mm的碎石作为沥青下封层(防水层)。此时基层未受到污染，渗透效果较好，能使基层和面层形成一个整体，这样既能起到了很好的防水的作用，防止路面水渗入基层导致唧浆，又防止后期半刚性基层干缩和温缩裂缝的产生，避免裂缝在层与层之间传递，提高整个路面结构的疲劳寿命。透层和下封层作完后，应尽快铺筑沥青面层。

2.2.8切割横向预裂缝。在7天养生结束后，进行横向预裂缝的切割，每隔15m设置一条，切割深度为6cm-7cm，缝宽≯5mm。切割完后清洗余浆，晾干后立即用沥青灌缝，防止雨水的入侵。在沥青面层摊铺前，对切割的预裂缝顶面用1m宽的土工布进行覆盖，进一步预防裂缝的反射。

2.2.9基层料拌合控制。目前基层料拌合均采用大功率为连续式拌和站拌合，其产量的增加只是单纯地增加了拌和电机的功率来实现的，拌和时间并没有相应增加，宜将拌和站的产量设定为额定产量的80%进行生产，以便有效地控制混合料的拌和均匀性，减少混合料成型后因不均匀性造成内部受力不一致而产生裂缝。同时，还应定期对水泥控制系统和水量控制系统进行专项检查和校核，防止出现水泥含量和含水量不稳定。 2.2.10选择有利的季节或时间进行基层施工，冬天气温低于5℃，一般不能进行基层的施工，施工最好选择在年平均气温时进行，此时气温变化不大，结构内温度应力较小，基层不易发生热胀冷缩现象。

3.结束语

半刚性基层损坏后没有愈合的能力，且无法进行修补，除了挖掉重建，别无他法，这将对沥青路面的维修养护造成很大的困难。只能在早期设计和施工中加以防治从而消除或减少来自基层的反射和沥青面层自身的裂缝数量，延长路面使用寿命、提高路面服务水平 。 参考文献：

交通部公路科学研究所.《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000).人民交通出版社,2008,6 作者简介：姓名：徐仲赟 单位：平凉公路总段高等级公路养护管理中心

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