沥青混凝土路面裂缝的成因及防治
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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。
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的沥
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