浅探沥青路面半刚性基层反射裂缝成因及修补措施

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　摘要：本文就城市道路沥青路面产生裂缝产生的原因、危害进行分析，并提出相应的对策。

　0 引言

　随着城乡经济建设事业的日益飞速发展，高等级城市道路及公路越来越普及既是经济发展和城市交通承载功能提升的需求，也是城市交通现代化的一个重要标志。特别是对于路面外观及平整度越来越高的要求，行车舒适程度，既体现了公路设计的以人为本，又反映出施工单位技术质量科技等综合能力和水平。从近年来城市道路建设的质量看，总体效果不错。但是由于施工队伍的水平参差不齐，也发现一些城市道路、公路的部分路段仍有不同程度的裂缝产生。下面结合自己工作实践，就城市道路沥青路面产生裂缝产生的原因、危害进行分析，并提出相应的对策。

　1 成因及症状描述

　在包头周边地区，公路的结构层从上之下一般为5—10厘米沥青面层（1—2层）+（20—40厘米）厚（1—2层）水泥稳定土基层+20厘米厚天然砂砾底基层。市政道路的结构层从上至下一般为10厘米厚2层沥青砼面层+（20—40厘米）厚（1—2层）石灰粉煤灰稳定砂砾基层+20厘米厚天然砂砾垫层。公路及市政道路的两层基层一般在上基层掺加30%—50%碎石，以确保上基层原材料的级配及强度。

　沥青面层的抗拉强度是较低的，道路沥青面层的裂缝形成主要是基层的反射裂缝，在基层产生裂缝后，在温度和行车荷载作用下，裂缝逐渐反射到沥青表面。经施工现场观察，路表面裂缝的位置形状与基层裂缝基本相似，主要以横向裂缝居多，局部也有纵向裂缝，以下就两种裂缝进行分析：

　1.1 横向裂缝：横向裂缝是由于沥青面层和基层、底基层温度收缩造成的。这种裂缝一般不可避免。因为基层、底基层为半钢性结构具有高强度，虽然整体性好、强度高、变形小，但对温度变化的影响十分敏感，进入10月份气温到了+5℃以下后开始收缩，在气温降到最低温度-35℃左右时收缩到极值，产生最大极限裂缝。已有的研究表明：半刚性沥青路面在重、轻冰冻地区产生裂缝的主要原因是温度收缩，而温度收缩又与半刚性材料的类型、材质、成型温度等因素有关，以下就横向裂缝较严重的现状进行分析。

　1.1.1 基层底基层强度高导致横向裂缝间距加大、加宽：基层底基层强度高导致半刚性沥青面层结构内部抗拉应力变大。在温度逐步降低时，结构内部拉应力逐步增大，大于结构的抗弯拉应力时，温缩裂缝产生。由于内部抗拉应力增大，内部拉应力的累计长度也增长，使裂缝间距变长，而结构收缩量是一定的，裂缝间距长，则缝宽度必然大。这与我们观察的道路现状是一致的。

　1.1.2 基层未切缝或切缝未起到作用：第一条提到的原因可用基层切缝的办法解决，如果采用5—10米的基层切缝，则可使温缩裂缝间距同步降至5—10米，裂缝宽度亦可降至不影响道路面层质量的宽度，但由于一些工程工期紧张或是作业人员为领会到切缝的真正意图，在基层养护强度不足时即切缝，在后期道路通行的情况下导致切缝重新闭合并板结，使切缝失去意义，此也是一个重要原因。

　1.1.3 我们知道半刚性沥青路面结构中骨料原材料中砂粒以上颗粒的温度收缩性较小，粉粒以下的颗粒温度收缩性较大，二灰砂砾中粉料多于水稳砂砾，收缩系数亦大于水稳砂砾。这也是市政道路反射裂缝较公路严重的原因之一。

　1.1.4 除产生裂缝的内部因素（尽量减少细粒料，增大粗颗粒，控制颗粒级配，控制粉料用量）外，施工现场最低气温的控制是路面出现裂缝的重要原因。如果施工时气温偏低（等于或低于规范要求5℃），则强度上升慢，基层本身产生的强度，不足以克服温差产生的收缩应力，因而造成裂缝。这与我们修建的几条道路情况是相符的。

　1.2 纵向裂缝分析其原因为：主要成因为沥青面层分幅摊铺时，两幅接茬未处理好，在行车载荷作用下，形成纵缝。路基中如存在病害也是纵缝的成因之一，如地下障碍物或软基处理不当等等。

　2 裂缝形成后对道路的危害

　道路出现裂缝要及时治理，否则灌进雨雪水冬天冻融后，对道路的破坏将非常严重。进水后道路病害破坏的发展一般可分为三个阶段。第一阶段，初期表现为裂缝部位鼓胀，沿裂缝逐渐形成微量冻融松散灰土粉化，材料密度降低，将面层材料拱起，出现驴脊背现象；第二阶段为沿裂缝灌入雨雪水，存于水泥碎石与沥青路面的结合层之间，由于行车碾压推挤摩擦做用，将水泥和微粒材料同雨雪水在行车的压力作用唧出。如遇连阴雨天气水泥碎石层以上灌入的雨雪水使路面出现严重推挤，将沥青粒料和水泥碎石粒料磨成浆状物唧出，及通常所说的，唧浆病害。经过两到三年的裂缝开闭，缝口沥青混凝土在冻融和行车的作用下密度降低，虽然进入冬季，一般从路面上看不见裂缝。第三阶段为，形成病害后由于一年四季在雨雪水作用下长期出现唧浆，路面出现坑凹，甚至出现搓板路，随时间的推移，将导致龟裂病害的发生。严重时路面粒料被行车推挤带走，出现路表面开裂性坑槽，道路纵向裂缝如治理不及时，长时间雨雪水的灌入，2米以外部分滑动加快，行车道在重载车的作用下，在3—4米部位出现第二道裂缝，这时第一道与第二道裂缝之间形成一个板块，这一板块开始下沉，出现顺行车道区一个U型路面带，严重时对路面发生条块形碎裂，对行车的影响非常大。