公路沥青路面裂缝成因及预防措施

公路沥青路面裂缝成因及预防措施

0 引言

与水泥混凝土路面相比，沥青混凝土路面具有噪声小、韧性好、舒适性高、抗冲击力强等优势，在公路建设中应用越来越多，为我国公路事业做出了巨大贡献。路面的平整度和连续性极为重要，直接关系到行车安全和舒适度。如今交通量大幅增加，公路建设行业竞争加剧，材料供应商为节约成本可能会偷工减料，以至于材料质量不合格，加上施工中的缺陷，很容易破坏路面，产生各种裂缝。当裂缝中有积水或杂物进入后，不但会缩减其使用寿命，还可能引发安全事故。所以必须做好裂缝处理工作。

1 关于公路沥青混凝土路面裂缝的分类及其原因分析和应对之策

1.1横向裂缝

基本上与公路的垂直线保持垂直，究其原因，可能是沥青质量不合格，与当地气候及具体施工要求不相适应，以至于表面温度收缩，应力超过了其自身抗拉强度；也可能是水泥剂量选择和施工过程中存在缺陷，特别是施工阶段，常出现各种违规操作和错误行为，如施工缝不够紧密，导致很多部位都没有完全结合；未严格按照规定标准开展涵洞等处的回填工作，出现了不均匀沉降等，都可能会形成横向裂缝。

在实际公路建设中，为防止横向裂缝产生，首先应合理选择沥青类型，除了性能达到国家规定标准，还应与当地的环境相符，所以有必要送至试验部门加以检测，确保其各项参数都符合技术标准。用于半刚性基层的水泥的使用量和质量也务必要达到技术标准，尽量选择由旋转窑生产的水泥，拌合时速度均匀，时间要足，与其他材料要完全接触，之后还需严加监测。施工时，制定正确的流程，严格按照标准开展每一项操作。摊铺环节较为关键，整个过程要连续进行，尽量不要停顿，否则会有冷接缝产生。如果已经出现了冷接缝，在整齐切割已完成区域的边缘后，再使用新的热混合料贴在冷接缝处，直至软化，然后清楚并涂抹新沥青。对于横行裂缝的碾压，也要保证其密实度，涵洞回填部位同样如此。在软基地带，应先做加固处理，以减少沉降量。

1.2纵向裂缝

与公路中心线的走向大致平行，其原因有很多，主要也是材料质量和施工工艺的问题。如用于填筑路基的材料吸水率过高，会因膨胀产生裂缝；路基边坡坡度较小，或者压实度不足，加上施工时与技术要求有偏差，如碾压工作不到位等，易引起加宽部位的沉降，进而形成纵向裂缝；边沟深度超过了设计值，填土高度过高，以至于填筑过程中发生滑坡事故，导致路面开裂；同样，冷接缝处理不到位也是一大原因。

应对措施可从以下几点考虑：不管是沥青材料，还是填筑路基的材料，都必须认真检查，确保其质量合格、性能良好；采用分层填筑的方法，边坡压实度要达到设计值，尽量稍高于标准；加宽部分路基填筑前，需先清除边坡松土，然后按照规定加以处理；路面施工以全幅摊铺工艺为主，若条件不允许，应避免前面摊铺后直至材料冷却另一半工作还未跟上的情况，可使用两台摊铺机前后相继进行摊铺工作。因是分幅施工，施工缝要错开一定的距离，若有冷接缝产生，应及时做相应的处理。

1.3反射裂缝

通常是基层先产生裂缝，随着车辆荷载增加，或受温湿度的影响，裂缝会逐步反射到沥

青混凝土路面。其裂缝形式与基层裂缝形式有关。这种现象可能是基层温缩开裂引起的，也可能是因为未对原来的路面进行处理就直接铺设沥青，而原先裂缝在不断扩大，一段时间之后便会产生新的裂缝。

因此，为减少反射裂缝，有很多要点需要注意。比如在加铺沥青面层时，应先将原有的面层加以清除，也可采用铺设土工布的方式；基层材料质量要合格，包括粒径、粉料含量、塑性指数等，都应严格控制；碾压工作做到位，密实度要达到安全规定的水平，确保基层强度符合要求；对于已施工完的地方，要合理养护。

1.4网状裂缝

纵向裂缝和横向裂缝相互交错的一种现象，多为基本裂缝形成后不断扩展而成，如在北方，冰冻水侵入裂缝后就会形成网状裂缝。沥青材料低温抗变形能力差、性能老化也是一大原因。另外，层间没有充分结合、料层松动也会导致网状裂缝产生。同样，要想降低这种发生率，在材料选择、摊铺施工、结构设计等各个环节都应加强重视，严格按照相关标准进行每一项操作。

2 实际案例分析如何解决沥青混凝土路面的裂缝问题

某高速公路是连接A、B两市的要道，其中M段长度为13.6Km，宽24m。此段公路始建于上世纪70年代，其间经历了多次修扩建。随着行车量的增加，施加的荷载压力越来越大，加上沥青材料各方面性能的不足，以及温度收缩作用，该段路在2017年出现了明显的病害，主要是各种裂缝和路面变形。尤其是裂缝，是引发病害的主要原因，需对其加以处理。

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2.1选择处治方法

针对不同的裂缝，应合理选择相应的修补方法。此段路面的裂缝，根据危害程度可分为无需修补和应及时修补两大类。前者的缝宽和深度都较小，在许可范围内，进入高温季节后往往会自动愈合，无需做灌缝处理。若裂缝太过密集，可对其表面封层加以处理。后者按照等级又包括微裂缝、小裂缝、中裂缝和大裂缝几种。该公路没有大中裂缝，以微裂缝和小裂缝为主，需对其进行填封处理。

2.2确定修补工艺

修补工艺的确定通常要考了裂缝的宽度和深度，以往多使用热沥青修补法，具有操作简单、养护费用低等优点，但其持久性差，随着温度收缩，处理过的裂缝很快又会开裂，由于维修频繁，使得成本增加，而且频繁的维修也严重影响了通车。该公路采用的是开槽灌缝法，有简单无槽贴封、浅槽贴封、标准槽贴封、标准槽非贴封几种方式。对其特点进行对比后，结合实际情况才选择了标准槽贴封式的工艺，开槽尺寸、宽度、深度等参数都有着严格限制。

2.3灌缝材料质量

灌缝材料的选择极为关键，若性能较差，或质量不合格，在灌入后难以起到良好的效果，甚至会导致裂缝加剧，进而消耗更多的成本。该工程采用的是改性高分子聚合物沥青及高品质的乳化沥青产品，并可掺加一定量的玻璃纤维。选择灌缝材料时，宜根据不同路面、不同气候条件、不同裂缝状态综合确定，其关键在于能适应各种不同温度环境的变化，使其能长久地与路面结合而起到密封作用。在实际施工中，要考虑路面的交通量和裂缝分布状况，在本地最低气温下，仍能保持一定的弹性和延伸性;在本地最高气温下不发软，车辆通过修补裂缝部位时，修补材料不被轮胎卷走。

2.4具体施工工艺

①对裂缝进行开槽处理，将裂缝跟踪指示装置对准裂缝，向后拉动开槽机对裂缝进行开槽即可.开槽是最关键的一步，槽口要求精确和规则，尽量避免槽口周边材料的轻度剥落；

②使用空压机清理开槽后的裂缝，将切割后的碎硝和裂缝中的杂物清理干净，一定要保证槽口干燥和干净；

③采用热施工，在路面温度不低于4时即可进行灌缝施工，将密封胶预热30～45min，

加热至设定温度后即可进行，出料速度由灌缝机调节；

④灌缝后的密封胶使之自然冷却，一般施工后15min左右即可通车。

2.5最终外观质量

灌缝材料要高于路面表面约3mm，其贴封层边缘应整齐，表面平整、光滑，无颗粒状胶粒，裂缝材料经车辆碾压后不变形，并保持有足够的弹性。

3 结束语

公路建设关乎国家经济发展，必须予以高度重视，如今交通量大幅增加，公路承受的荷载也越来越多。这就要求其质量和强度必须进一步提升，裂缝是公路工程中的一大危害，不但影响交通舒适性，增加维修成本，还可能威胁到行车安全，必须及时采取防治措施。

沥青路面裂缝的成因、预防及治理2017-03-19 12:34 | #2楼

沥青路面以其行车舒适、噪音小、扬尘少、维修方便等优点被广为应用， 但裂缝是沥青路面的常见病害， 裂缝的出现不仅使沥青路面的品质下降， 而且带来路面病害的恶性循环。沥青路面的开裂表现形式是多种多样的，主要有横向、纵向、网状和反射裂缝。下面我单从施工角度对沥青路面裂缝产生的原因及预防措施进行分析探讨，希望对提高沥青路面施工质量有一定的借鉴及参考价值。

1、路面出现裂缝的原因分析

（1）、施工冷接缝未处理好，接缝不紧密，结合不好。

（2）、沥青和沥青结合料的性质是影响沥青路面温度开裂的最主要原因，沥青混合料的低温劲度是决定沥青路面是否开裂的最根本因素，沥青劲度又是决定沥青混合料劲度的关键。在沥青性能指标中，影响更大的是温度敏感性，温度敏感性大的沥青更容易开裂。

（3）、各个结构层层间粘结力差，在行车荷载作用下产生推移导致开裂。

（4）、半刚性基层产生的反射裂缝。

（5）、拌和机除尘设备未定期更换，粉尘含量超标，后期气候温差过大形成路面开裂。

（6）、极端最低温度、降温速率、低温持续时间、升降温循环数次数是气候条件影响沥青路面温缩裂缝的四大要素。

（7）、桥梁、涵洞两侧路基台填土沉降，导致跳车，形成裂缝。

（8）、高填方、填挖交界处路基不均匀沉降。

（9）、行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝。在车轮荷载的作用下，当路面结构层底部产生的拉应力大于其材料的抗拉强度时，产生的开裂。

（10）、施工现场摊铺温度及机械组合不当，温度下降过快，碾压过程中，机械未压实到位，导致压实不足，渗水过大等原因造成后期裂缝产生。

2、沥青路面产生裂缝采取的预防措施

（1）、合理组织施工，摊铺作业应连续进行，尽量减少冷接缝。冷接缝的处理应先将路面端部切割整齐，清除碎屑，预热使其接缝软化，产出加热料，涂刷改性乳化沥青，再摊铺新的混合料，机械应及时碾压。

（2）、充分压实横向接缝。碾压时，压路机再已压实的横幅上，钢轮伸入新铺层15cm左右，每压一遍向新铺层移动15cm-20cm，直到压路机全部在新铺层为止，，再改为纵向碾压。

（3）、根据jtg f40-2004公路沥青路面施工技术规范要求，按该地区气候条件和道路等级选取适用的沥青类型。以减少或消除沥青面层温度收缩裂缝，采用优质沥青更有效。

（4）、桥涵两侧填土充分压实或进行加固处理；沉降严重地段，事前应进行软土地基处理和合理的路基施工组织。

（5）、沥青路面摊铺前，对下卧层需要认真检查，及时清除泥灰，处理好软弱层，保证下卧层稳定，并宜喷撒http://www.ahsrst.cn粘层沥青。

（6）、原材料质量和混合料质量严格按jtg f40-2004公路沥青路面施工技术规范规范进行选定、拌合和施工。

（7）、拌和机设备零部件及摊铺机设备零部件达不到要求及时更换，保证混合料及摊铺质量。

（8）、控制半刚性基层反射裂缝

a、 基层混合料应在接近最佳含水量的状态下碾压，要防止碾压时含水量过小，压实度和强度不足造成强度裂缝。

b、对分段施工的基层，在碾压时，应预留3m-5m混合料暂缓碾压，待下段混合料摊铺后一起碾压，以利于衔接。对于分层碾压的基层，上下层的接头应错开3m-5m，已减少出现裂缝的机会。

c、合理选择混合料的配比，控制细料数量；重视结构层的养护，并及早铺筑上层或进行封层以利于减少裂缝。

3、沥青路面裂缝处理

（1）、一经发现裂缝后应立即修补以免水通过缝渗透到基层，造成基层破坏而影响面层。对于较小的横向裂缝和纵向裂缝，缝宽在6mm以内，宜将缝隙刷扫干净，并用压缩空气吹去尘土后，可用灌入热沥青或乳化沥青材料加以封闭处理；缝宽大于6mm的，将裂缝内杂质处理干净后，用沥青砂或细粒式沥青混凝土填充、捣实，并用烙铁封口，撒砂，扫匀；也可以采用乳化沥青混合料填封。

（2）、轻微龟裂可采用刷油法处治，或进行小面层喷油封面，防止渗水扩大裂缝；大面积龟裂、网裂采用加封层或沥青表面处治。严重龟裂、网裂应对基层进行补强。

（3）、碾压中出现微裂缝，可在终碾前，用轮胎碾进行复压，消除裂缝。

（4）、因土基、路面基层的病害或强度不足引起的破损，应处理路基或基层，然后再修复路面。

4、总结语

裂缝是沥青路面最常见的病害，其产生的外部因素有交通荷载、环境温度、突发的震灾、水分及阳光、空气的老化作用等， 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。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。

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