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沥青路面裂缝病害分析与防治

张得文
摘要：目前，沥青混凝土路面常见的路面裂缝病害极具普遍性和严重，是公路工程质量的通病，对新建公路的正常使用够成了严重的威胁，对公路养护提出了更为严峻的挑战。本文就以沥青路面裂缝的成因进行分析并结合实际情况提出相应的预防措施。
关键词：沥青路面；裂缝病害；防治
一、沥青路面的裂缝分类
沥青路面建成后，都会产生各种形式的裂缝。初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能基本上没有影响，但随着表面雨水的侵入，导致路面强度下降，在大量行车荷载作用下，使沥青路而产生结构性破坏。沥青路而裂缝的形式是多种多样的，裂缝从表现形式可分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种。影响裂缝的主要因素有:沥青的品种和等级、沥青混合料的组成、面层的厚度、基层材料的收缩性、土基和气候条件等。
二、纵向裂缝原因分析、防治措施及处理方法
纵向裂缝一般有两种：一种主要发生在紧急停车带或路肩部位，其形状是沿路肩边缘向内逐步扩大，呈月牙形，这利，裂缝容易使路基发生滑移，危险性很大;另一种是发生在行车道部位，多为纵向条带状，裂缝两端未延伸到路堤边缘。
1、纵向裂缝形成的主要原因有以下三个方面：
（1）地基原因。
有些路段处于丘陵低洼、河谷处，地基土天然含水量较高，在设计及施工时未做处理，在高填土后，由于地基承载能力的差别出现不均匀沉降，造成路面纵向开裂；
（2）路基施工原因。
如果土基施工时天气干燥，局部路堤填料土块粉碎不足，路基压实不均匀，暗埋式构造处因构造物长度限制，路基边缘不能超宽碾压，致使路基边缘抓实度不够，或者混合料摊铺时纵向施工搭接质量不好，都会造成纵向裂缝。
（3）水的渗透破坏。
中央分隔带、路表、边坡等渗水，使局部路基受水浸泡后承载力值降低，在动静荷载的作用下，路基滑动产生裂缝，另外填料若为弱膨胀土，如施工未做处理，渗水后含水量变化，也会导致裂缝产生。
2、预防纵向裂缝产生的主要措施是：
处理好地基，若路基分层填筑和抓实得好，使路基尽可能均匀，特别在预先采取措施防止地表面水渗入地基的情况下，可以大幅度减少纵向裂缝的数量，同时显着延缓纵向裂缝出现的时间。
3、对于纵向裂缝的处治方法主要有以下几种
(l)对于缝宽小于3mm的裂缝可不作处理，大于3mm小于5mm的纵向裂缝，可将缝隙刷扫干净，并用压缩空气吹净尘土后，采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵。
(2)如纵缝进一步发展，出现啃边、错台且裂缝宽大于5mm，则需铣刨上面层和中面层(铣刨宽度为裂缝两侧各1m)，并对裂缝按方法(1)先行填实，沿纵缝铺设玻璃格栅，摊铺中面层，然后在中面层上沿纵向舟隔5m设宽为1.2m的玻璃格栅，最后再摊铺上面层。
(3)对于尚未稳定的纵向裂缝，除按方法(1)处治外，还应根据裂缝成因，采取排水、边坡加固等措施，以使裂缝稳定不继续发展。
三、横向裂缝原因分析、防治措施及处理方法
横向裂缝是与路面中线近于垂直的裂缝，裂缝起初大多出现于路面两侧的硬路肩，逐渐发展而贯通全路幅。贯通裂缝沿路面大致呈均匀分布。
l、横向裂缝通常不是由于荷载作用引起的，其成因主要有三个:
(l)材料收缩引起横向裂缝。
一方面在基层成型过程中因基层材料失水收缩而形成规则的横向裂缝，另一方面基层材料因温度骤降而发生低温收缩开裂。这两种收缩变形使面层底面承受拉力，当拉力超过沥青面层的抗拉强度时就使沥青面层底部拉裂，并随着温湿的循环变化及行车荷载的反复作用而导致沥青而层低而裂缝。
(2)沥青及混凝土的温缩引起的裂缝。
因沥青是一种对温度变化比较敏感的粘弹性材料，温度下降时，沥青混合料逐渐变硬变脆，并发生收缩变形.当收缩拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时，沥青路面表面就会被拉裂，并逐步向下发展，形成上宽下窄的横向裂缝，这种温缩裂缝在北方温差较大地区初冬，一般宽度为3-5mm，到严冬可加宽到10mm，最宽达到20 mm，而到春季则又缩回。
(3)差异沉降引起的横向裂缝。
在软土地基与非软土地基交界处、软土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差异沉降导致基层开裂，并反射到沥青面层，形成横向裂缝。
因为温度变化引起的沥青面层本身收缩是造成横向裂缝的重要原因，所以自由沥青含量越多裂缝越多，选用符合重交通道路石油沥青技术要求的沥青，控制沥青用量，精选矿料，准确组成级配，或使用纤维等添加剂，均可有效减少裂缝。另外还应设计合理的路面结构并且精心施工。
2、对于横向裂缝的处治方法
(l)对于基层开裂引起的反射裂缝及沥青混凝土温缩等引起的横向裂缝，如缝宽较小可不予处理，如宽度在3mm以上，可将缝隙刷扫干净，并用压缩空气吹净尘土后，采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵。如缝宽在5mm以上，可将缝口杂物清除，或沿裂缝开槽后用压缩空气吹净，采用砂料式或细粒式热拌沥青混合料填充捣实，并用烙铁封口。
(2)对于由土基沉降引起的横向裂缝，如出现错台、啃边、裂缝宽度大于5mm以上的，则需沿横缝两侧各50cm一100cm范围开槽，挖除上面层，按照方法(l)先将裂缝填实，然后沿横缝加铺玻璃格删，重新摊铺上而层。
四、网裂原因分析、防治措施及处理方法
网裂是相互交错的疲劳裂缝，形成一系列多边形小块组成的网状开裂，它的初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行的纵缝，而后，在纵缝间出现横向和斜向连接缝，形成缝网。
网裂主要是由于路而的整体强度不足而引起的：一个原因可能是路而结构设计不合理，路基路面压实度不足，路面材料配合不当或未拌和均匀等使沥青与石料粘结性差;另一个原因可能是由于路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填，致使水分渗入下层，使基层表面被泡软，在汽车荷载反复作用下，粉浆通过面层裂缝及空隙被振到表面产生卿浆，基层表面被逐步淘空，产生网裂。另外，沥青老化和汽车严重超载，使基层产生疲劳破坏也是导致沥青面层形成网裂的重要原因。
为预防网裂必须加强货车的载重管理，在路面出现裂缝时要及时修补处理。
网裂的处治方法如下：对于轻微网裂可用玻璃纤维布罩面，对于大面积的网裂、常加铺乳化沥青封层或在补强基层后，再重新罩面，修复路面。
除以上的分析措施外，在具体情况下，还应注意施工材料方面、设计方面、施工方面及养护方面的措施，及时对裂缝的进行科学的处理，避免病害的讲一步扩展。
结论
沥青路面中的裂缝病害给道路交通带来各种各样的隐患，这是一个不容忽视的问题，但这些病害不是不可克服的，只要我们认真选材，精心设计，把握住各个施工环节，严格按照施工规范和操作规程进行施工，做好道路养护工作，加强变通管理，很多病害是可以避免或降低其破坏力。
参考文献
[1]《公路工程质量通病防治指南》，2003年
[2]张登良，沥青路面，北京，人民交通出版社1998
[3]郝培文，沥青路而施工与维修技术，北京，人民交通出版社2001
[4]沙庆林，高等级公路半钢性基层沥青路面，北京，人民交通出版社1998
[5]沙庆林，高速公路沥青路面早期破坏现象及预防，北京，人民交通出版社2001

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