浅谈市政道路沥青路面裂缝的成因及防治

浅谈市政道路沥青路面裂缝的成因及防治
胡海泉
摘要：伴随着我国城市化进程的拓展，我国市政道路也在飞速的建设当中，而现今的市政道路普遍采用半刚性基层沥青混凝土路面。针对施工和养护技术，本文主要对市政道路沥青混凝土路面产生及防治进行了详细的论述。

关键词：沥青混凝土裂缝路面预防措施引言
沥青混凝土路面的优点是具有表面平整、无接缝、振动少、噪音低、摩擦系数高、行车舒适，养护维修快捷等优点。沥青路面在通车使用一定时间后会产生各种各样裂缝，我国经过长期的实践、探索和研究，随着施工技术和机械化施工程度的提高，许多病害已逐年减少，开裂导致路面迅速损坏的现象虽有所改善，但沥青路面裂缝这一病害至今未能根除，随着降水的浸入，如果路面有裂缝，降水容易沿着裂缝侵入基层甚至路基，裂缝两侧的路面结构层和土路基的含水量增大，致使路基和路面强度降低；因此，对沥青混凝土路面开裂的预防与及时的处理，是延长道路使用周期的关键。
1 裂缝主要类型及表现
沥青混凝土路面裂缝大体分为两种类型：一种是荷载型裂缝，即主要由于行车荷载作用下产生的裂缝。另一种是非荷载型裂缝，以温度裂缝为主的低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝；由于施工工艺不当或用了不合格材料产生的裂缝。
两种类型的裂缝按其形状又基本分为横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝和反射裂缝四种。
1.1 横向裂缝现象
裂缝与路中心线基本垂直，缝宽不一，缝长有的贯穿整个路幅，有的贯穿部分路幅，裂缝弯弯曲曲、有枝有叉。横向裂缝中的唧浆导致裂缝两侧凹陷，桥头跳车处的路面横向裂缝，在路面积水的作用下加速跳车发展的速度，同时会对路基造成冲刷。
1.2 纵向裂缝现象
裂缝走向基本与行车方向平行，裂缝长度和宽度不一，一般都发生在高填方的路基上。纵向裂缝容易形成沿路行车方向呈台阶状，影响行车舒适性。
1.3 网状裂缝现象为
裂缝纵横交错，将面层分割成若干多边形的小块，一般缝宽1mm以上，缝距40cm以下。网状裂缝导致沥青路面松散或坑槽，严重影响沥青路面的综合服务水平。
1.4 反射裂缝现象为
基层产生裂缝以后，在温度和行车荷载的作用下，裂缝逐渐反射到沥青混凝土面层，路面的裂缝形式与基层裂缝形式基本一致。对于半刚性基层以横向裂缝居多，对于柔性路面上加盖的沥青结构层，裂缝形式不一，主要取决于下承层。
2 沥青路面裂缝形成的原因
2.1设计原因
⑴路面结构设计不合理或厚度不足，路面强度无法满足行车要求或者对路面设计年限内交通量年均增长率估计偏小，致使路面强度不足，满足不了交通量的迅速增长和汽车载重明显增大的需要，以致沥青路面产生裂缝。
⑵地下管道设计深度不够，导致基层压实不平引起沥青路面的横向裂缝。
2.2材料因素
⑴沥青混合材料过细，其结合料过少（即油石比过低）；炒制过火。
⑵沥青混合料中集料级配不佳，石料偏少。
⑶沥青材料配合比不正确。
⑷沥青原材料低温延性差或沥青混合料粘结力低，造成路面早期裂缝。
2.3气候因素
冬季气温下降，沥青面层或半刚性基层低温收缩易产生收缩缝或干缩裂缝，这种裂缝在路面重复荷载作用使沥青路面表面形成横向反射裂缝。
⑴在已经开裂的旧沥青、旧水泥路面上加铺沥青面层，由于温度的变化（降低），老路面的裂缝继续拉开，从而使新铺层在旧裂缝处断开。
⑵由半刚性基层温缩开裂引起的反射裂缝。
　⑶新铺半刚性基层随着混合料中水分的减少产生干缩和干缩应力，从而产生开裂，反射到沥青面层。
2.4施工因素
　⑴路基或基层结构强度不足，路基局部下沉路面辬裂。
　⑵半刚性基层在铺建时随着混合料水分的减少产生干缩应力，形成干缩裂缝。
　⑶基层混合料的离析或碾压不密实及机械组合不合理，造成基层上部细粒料上浮，形成强度较弱的薄层，在行车荷载作用下，易产生龟状裂缝。
　⑷半刚性基层养生不当直接影响干缩裂缝的产生。
　⑸半刚性基层养生结束后，如果不及时洒铺封层或透层油，随着爆晒时间的增长产生干缩裂缝。
　⑹施工填土未压实，路基产生不均匀沉陷，接缝处压实未达到要求，在行车作用下形成纵向裂缝。
　⑺沥青混合料摊铺时间过长，其表面温度低，内部发热，用重型压路机碾压易引起路面表层切断。
　⑻施工接缝处理不当、碾压方式不正确易产生横向裂缝。
　⑼压路机加速减速过猛，尤其是转向时过猛易产生路面横纹。
　⑽沥青混合料分幅碾压力或纵向接荐时，由于接荐处理不当造成接荐开裂。
2.5超载因素
　随着我国经济的迅速发展，市政道路上的货车今天能够增长非常快，某些部门从自身利益出发，超载严重，甚至达到了令人无法想象的程度。超载严重是造成裂缝产生的主要原因。这是因为：
　⑴由于超载车辆引起累计轴次的增大，从而引起设计弯沉值减少。
　⑵由于超载造成正常设计的路面基层或底基层抗拉强度不足，使其提前在底层产生拉裂。
　⑶由于超载，加之车辆的振动冲击作用，可将路面压坏，即一次性破坏作用。
　⑷由于超载，车辆在上下坡、刹车时加速沥青面层的剪切破坏。
3 沥青路面裂缝预防措施
3.1路面设计
⑴在设计中，充分估计和预测远景交通量，适当考虑超载车辆的比例，适当提高路面结构层的标准。在设计半刚性路面结构时，优先选用抗压性能好，干缩系数和温缩系数小及抗拉强度高的半刚性材料做基层。
　⑵加强沥青路面防水设计。
　⑶设计地下管线的埋深不能高于路面以下30cm。
3.2材料措施
⑴选择合适的道路材料和面层材料，进行合理的结构组织设计，确定沥青路面厚度。
　⑵在沥青混合料中添加石棉或木质纤维料或采用较厚的沥青面层减少或延缓半刚性基层产生的反射裂缝。
　⑶面层沥青尽量选择低稠度、高延度、低含蜡量的优质沥青，在满足稳定度要求的前提下，选择针入度较大的沥青，必要时可选用改性沥青。
3.3施工措施
　⑴路基填土中不得含有淤泥、腐植土及有机物等，压实度达到规定值。旧路加宽或半填半挖路段，路基填筑应先将边坡松土清除，并按填土厚度要求逐级进行台阶处理并充分碾压。
　⑵路基施工分层填筑，边坡充分压实，采用重型亚实标准；正确放坡，稿填方路段放缓边坡，减少边沟深度。
　⑶桥涵回填部位应选择透水性及材质良好的沙砾等材料，并按照要求填筑充分碾压；沉降严重地段，应先进行软土基处理，并合理组织施工，以减少回填部位的不均匀沉降。
　⑷基层施工尽可能使混合料在接近最佳含水量状态下碾压，并且碾压充分，保证基层强度；同时要加强对已完成基层的养生，要尽早铺筑上层，或进行封层，以减少干缩缝。
　⑸保证基层顶面粗糙度。改善基层材料级配，增加粗骨料，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，不能使基层顶面形成灰浆硬壳，不能用细料进行压实后找平。
　⑹严把沥青混合料质量关，使沥青混合料级配最佳，矿料拌合粗细均匀一致，严格按配合比控制油石比。
　⑺合理撒布透层油、粘层油。在进行各层铺筑前，必须保持顶面清洁。用沥青撒布车喷洒时，应保持稳定的车速和喷洒量，不能流淌和形成油膜，更不能有空白，并立即撒布2立方米/1000平方米的石屑或粗砂，用8T钢筒式压路机稳压一遍，将多余的浮料扫走。
　⑻提高面层摊铺质量。在摊铺混合料时，运距不能太远，摊铺温度应控制在130℃、50℃为宜，纵向、横向接缝应紧密、平顺，各幅之间重叠的混合料应用人工铲走。
　⑼合理组织施工。面层施工尽可能采用全幅摊铺，如果不具备全幅摊铺条件；使冷料部位预热软化，清除敷贴料，向接缝壁涂刷一层粘性沥青，再摊铺新的沥青混合料。
　⑽充分压实横向接缝。碾压时，压路机先在横向接缝已压实的路幅上，钢轮伸入新铺部位左右，然后每压一遍向新铺层动，直到压路机完全进入新摊铺层，然后再转入纵向碾压。
　⑾在旧有路面上加铺沥青面层，最好先铲除原有路面后再进行加铺，或者铺设土工布或土工隔栅，以减少反射裂缝。
4 裂缝的处理措施
　沥青路面裂缝产生后，应及时予以处理，防止水等有害物质侵入，影响道路使用寿命。对于浅裂缝（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；灌缝后，表面应洒布粗砂或3～5mm的石屑。
5 结束语
　沥青混凝土路面各种裂缝的产生很大程度上是设计、施工和养护管理不规范造成的，只要积极采取有效措施，规范管理，有针对性采取一系列预防和改善措施，杜绝不利因素的发生，裂缝问题一定可以减少。
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