沥青混凝土路面裂缝产生原因及防治措施

翟延辉

（邢台高速公路管理处，河北 邢台 054000）

随着我国公路交通事业的发展，交通量日益增长，重载、超载现象日益严重，沥青混凝土路面的早期破坏也日益严重，下面就沥青混凝土路面裂缝产生原因及防治措施进行分析。

1 沥青混凝土路面裂缝分类

沥青混凝土路面的裂缝按照产生原因的不同可分为三种类型：

a）由车辆碾压形成的荷载型裂缝，随着邢临高速公路车流量的不断加大，由此产生了大量的荷载型裂缝，在车辆的不断碾压下，基层底部产生拉应力，当拉应力大于基层材料的抗拉强度时，基层底部开裂，从而影响到沥青面层，产生裂缝；

b）温度产生的裂缝，又分为低温收缩裂缝和温度疲劳所产生的裂缝；

c）由不当的施工工艺或不合格施工材料而产生的裂缝。这三种类型的裂缝分别以横向裂缝、纵向裂缝、反射裂缝和网裂的形式表现出来。

2 裂缝的形状及成因分析

2.1 横向裂缝形状及成因

2.1.1 形状

裂缝走向垂直于道路方向。

2.1.2 成因

横向裂缝成因主要包括：

a）施工不当，沥青混凝土路面在铺装的时候，因各种原因未能连续铺装，导致接缝不紧密，从而产生裂缝；

b）沥青质量未达到施工所在地的气候条件或相关标准等原因，致使沥青混凝土面层温度收缩或温度疲劳应力大于沥青混凝土的抗拉强度，从而产生横向裂缝；

c）桥梁、涵洞等结构物回填部位未达到相应的施工要求，比如基层处理不当、未进行分层填筑、压实度不够等，都会产生不均匀沉降，从而导致路面产生横向裂缝；

d）由于水泥剂量、施工质量等综合因素，水泥稳定碎石的半刚性基层未达到设计要求，产生路面收缩，通过横向裂缝形式表现出来。

2.2 纵向裂缝形状及成因

2.2.1 形状

裂缝走向平行于道路方向。

2.2.2 成因

纵向裂缝成因主要包括以下方面：

a）在填筑路基时使用了不合格材料，导致路基吸水膨胀引起裂缝；

b）纵向加宽时没有按规范求施工，或碾压不当，从而造成加宽部位的沉降，使其产生纵向裂缝；

c）面层前后摊铺相接处的冷接缝处理不当，导致结合不紧密，产生纵向裂缝；

d）由于边沟过深，使实际填土高度加大，从而产生滑坡，造成路面开裂；

e）路基边坡坡度小于设计值，导致路基边坡压实度达不到设计的要求，从而产生荷载裂缝。

2.3 反射裂缝形状及成因

2.3.1 形状

主要以半刚性基层为研究对象，当基层产生裂缝后，在行车荷载和温度的同时作用下，基层裂缝逐渐反射到新摊铺沥青混凝土表面，形成与基层裂缝相同的裂缝。

2.3.2 成因

反射裂缝成因主要包括：

a）在裂缝处理时，没有铣刨后再重新摊铺，而是在旧沥青、旧水泥路面上加铺沥青面层，当温度发生变化的时候，下层路面的裂缝继续拉开加大，从而使新铺层在旧裂缝处断开；

b）由半刚性基层温度变化开裂引起的反射裂缝。

2.4 网状裂缝形状及成因

2.4.1 形状

裂缝纵横交错。

2.4.2 成因

网状裂缝成因主要包括：

a）纵、横裂缝出现后，没有加以处理，致使裂缝继续扩展而形成网状裂缝；

b）所使用的沥青混合料质量不达标，或者沥青混合料拌合的时间过长、温度过高，或者在储料仓中时间过长，以致影响混合料抗变形的能力，从而产生裂缝；

c）沥青的本身的性质不符合当地的气候条件，比如在北方地区，四季温度变化大，在低温条件下，沥青的抗变形能力过低，易出现网状裂缝；

d）沥青路面结构中含有软弱夹层，导致粒料层松动，从而形成网状裂缝；

e）在施工时，沥青混凝土的摊铺厚度不足，或有水分侵入，导致沥青混凝土各层间结合较差，而形成网状裂缝。

3 裂缝的预防措施

3.1 横向裂缝预防措施

3.1.1 按照有关规范要求，结合本地区的气候条件选用沥青种类，从而减少沥青面层的温度产生的裂缝。对于半刚性基层所用的水泥宜为质量稳定旋转窑生产；对于桥涵回填部位应选择透水性良好的材质，并碾压充分；对于沉降严重地段，应先对软土基层进行处理，并充分碾压，以减少回填部位的不均匀沉降。

3.1.2 施工时应注意以下几点：

a）合理组织施工；

b）摊铺作业尽可能连续避免冷接缝，如不可避免，冷接缝应先将已压实的摊铺边缘整齐切割，再清除浮料，再用新的热混合料贴到接缝部位，并向接缝壁涂刷0.3～0.6kg／m的粘层沥青，最后摊铺新的沥青混合料；

c）充分压实摊铺时形成的横向接缝。

3.2 纵向裂缝预防措施

纵向裂缝预防措施包括：

a）先对填筑的材料进行处理或选用合格的材料填筑路基；

b）路基在施工时应分层填筑，分层压实，尤其是边坡和高填方路段的压实更要充分；

c）对于旧路加宽或半挖半填路段，应先将边坡松土清除再进行填筑，并逐级进行台阶处理充分碾压；

d）当面层施工时应进行全幅摊铺，如果不具备全幅摊铺条件，可2台摊铺机前后紧跟摊铺，确保混合料热接；当分幅摊铺时，上、下面层施工缝应该至少错开15era以上，避免产生冷接缝。

3.3 反射裂缝预防措施

反射裂缝预防措施包括：

a）在原有路面上加铺沥青面层，应对原有路面进行铣刨作业再进行加铺；如无条件进行铣刨作业，应在原来的路面铺设土工布或土工格栅，以减少反射裂缝的出现；

b）在基层施工中应充分碾压，以保证基层强度；加强对已完基层的养生，尽早铺筑上层，以减少干缩缝出现；控制基层材料中粉料的含量及塑性指数。

3.4 网状裂缝预防措施

网状裂缝预防措施包括：

a）首先确保沥青的质量，应采用低温变形能力高的优质沥青；

b）沥青面层摊铺前，及时处理好软弱层，清除杂物，保证下承层的稳定，并喷洒适量的透层油，必要时可洒石屑或砂，保证层间结合；

c）沥青在摊铺时，要保证上下各层之间有良好的连接，对于结构层内的积水要及时排除。

4 裂缝处理措施

随着邢临高速公路车流量的不断加大，产生了各类的裂缝，养护工区为了提高灌缝的质量和寿命采用了一些新材料、新工艺、新方法。沥青路面裂缝修补方法有很多，主要采用灌缝胶修补裂缝。

4.1 灌缝材料

采用美国W.R MINDOWS公司生产的Zonn（瑞安）牌灌缝胶，它是一种高分子聚合物橡胶改性材料，外观为固体状，用25kg纸箱包装，使用前需加热到180℃成液体，具有良好的流动性和粘结力，能够与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，仍具有较高弹性和延伸性，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。

4.2 灌缝设备

灌缝设备主要由一台是开槽机和一台迈瑞森145HD灌缝机组成。开槽机具有体积小、操作灵活、可以对任何类型的裂缝开槽。灌缝机具有双层保温、导热油加热，自动控制加热温度、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。

4.3 灌缝胶修补裂缝流程

灌缝胶修补裂缝流程如下：

a）封闭交通 按照高速公路规定摆放标志标牌，设置旗手疏导交通，根据工程进度随时移动标志标牌；

b）开槽作业 使用开槽机按照裂缝方向进行开槽作业；

c）清理开槽 采用高压吹风机进行吹缝，将开槽后缝内的杂物和松散颗粒彻底清理干净；

d）灌缝 在密封胶加热温度达到180℃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，用普通液化气灌外接喷火装置，对压力喷头加热，当灌缝胶流出即可；

e）撒料养护 当灌缝完成后在密封胶表面撒布细砂或石粉，待其冷却至常温后即可开放交通，一般冷却时间为10～15min。

5 结语

沥青混凝土路面各种裂缝的产生原因很多，邢临高速公路养护工区积极采取有效措施，规范管理，合理施工，在实际工作中获得了很多宝贵的经验。