维普资讯 http://www.cqvip.com 天婚 工程 ２００７年第４期（总第７４期） 沥青路面的裂缝成因及修复 吴玉华 （道路桥梁管理处） 沥青路面在道路使用期开裂是普遍存在的问 题，其危害在于从裂缝中不断进入水分，使基层甚 至路基软化，导致路面承载力下降，产生唧浆、台 阶、龟裂、纵缝等病害，从而加速路面破坏，严重影 响道路平整度和使用年限。本文从裂缝产生的原 因人手，对沥青路面层间应力、基层问题进行分 析，并提出预防裂缝出现的相应措施。 １ 沥青路面开裂原因 （１）沥青路面开裂的主要原因可分为两大类： 一种是由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏 裂缝，一般称之为荷载型裂缝。另一种主要是由于 沥青面层温度变化而产生的温度裂缝，包括低温 收缩裂缝和疲劳裂缝，一般称之为非荷载型裂缝。 （２）半刚性基层的温缩裂缝或干缩裂缝引起 沥青面层产生的反射裂缝或对应裂缝。此类裂缝 主要是非荷载型的，在某些情况下也可能是由温 度和荷载共同完成的。 （３）因路基弹软处理不足发生不均匀沉降，进 而产生裂缝、错位等破坏现象。 ２沥青路面裂缝分析 ２．１结构性破坏裂缝 （１）施工中面层和基层的结合是很难达到完 全连续状态的，当基层级配偏细、局部离析、基层 表面有积尘及渗透油施工不良，均会造成基层与 面层的不连续状态。 （２）半刚性基层的温度裂缝和干缩裂缝是无 法避免的，一般施工完成一年后即发展完成６— ８ｍ一道，并逐渐向上反射，同时沥青层的温度裂 缝也是无法避免的，在实际的使用过程中，道路结 构层本身在内部或表面存在或宽或窄的裂缝。造 ８ 成水平方向的部分连续或根本不连续。 （３）由于面层渗水、冰冻水、毛细水等的作用， 裂缝的修补不及时等原因，造成水分积聚在基层 和面层之间、缝隙之中，在冻涨、车辆冲击荷载作 用下，造成基层界面软化、唧泥等，使该部位完全 失去连续性。造成面层单板、基层裂缝处集中应力 作用。两种情况均会完全脱离原有的基础，造成面 层底、裂缝边缘处应力集中，很快导致破坏。 ２．２温度裂缝 沥青面层上的非荷载型裂缝主要是温度裂 缝。温度裂缝有两种：一种是低温收缩裂缝或简称 低温裂缝；另一种是温度疲劳裂缝。 （１）低温裂缝 沥青材料在较高温度条件下，具有良好的应 力松弛性能，温度升降产生的变形不至于产生过 大的温度应力，但当气温大幅度下降时，沥青材料 逐渐发硬并开始收缩。此时半刚性基层的底部将 产生拉应力，当拉应力沥青混合料的应力松弛赶 不上温度应力增长，混合料劲度急剧增大。由于沥 青面层在路面中是受到约束的，面层中产生的收 缩拉应力或拉应变一旦超过沥青混合料的抗拉强 度，沥青面层就会开裂。这种情况在沥青面层与基 层的附着力不够好、允许有一定的自由收缩时，裂 缝就更容易发生。由于沥青路面宽度有限，收缩受 路面结构的相互约束小，所以低温裂缝主要是横 向的。 （２）温度疲劳裂缝 ． 这种裂缝主要发生在日温差大的地区。由于 温度反复升降导致沥青面层温度应力疲劳，使沥 青混合料的极限拉伸应变（或劲度模量）变小，加上 沥青的老化使沥青劲度增高，应力松弛性能降低， 最终达到极限抗拉强度使路面产生裂缝。 维普资讯 http://www.cqvip.com
沥青路面的裂缝成因及修复 吴玉华 ３ 半刚性基层的固有特性 （１）半刚性基层达到一定厚度后，继续增加其 厚度，将不会明显增加路面的承载能力，从技术和 经济两方面考虑，半刚性基层存在一个合适的厚 度。 （２）半刚性基层一但破坏后是无法修复的，也 就是说半刚性基层不能形成公路投资的固定资 上宽度的裂缝可用热沥青灌缝，但沥青需要保温 或现场加热，冬季气温较低时也易开裂，夏季气温 变高时沥青软化体积膨胀，会溢出路面被行车粘 走。乳化沥青、热沥青修补裂缝操作简单，直接灌 人缝中，维修费用较低，但耐久性较差，维修效果 最持１年，适用于日常应急修补。沥青路面密 封胶多为改性沥青和聚合物材料，有常温型和加 热型，能满足修补材料的要求，一般在开槽灌缝修 产，每隔一定的周期就要进行重建。方式无外再生 利用、长高、挖除再建等，都需要很大的投资。而这 种半刚性基层的破坏对于天津某些超重交通路段 是必然、普遍存在的，而且决非依设计理论那样遭 受缓慢、疲劳破坏。 ４裂缝的处治措施 在设计和施工时，通过改进沥青混合料的矿 料级配增加集料的嵌挤能力，上面层采用ＳＢＳ 改性沥青等措施可以提高沥青路面的抗弯拉强 度，同时也可以在施工过程中采用玻纤格栅防治 基层反射裂缝，但沥青路面的裂缝是不可避免的。 沥青路面在初期产生的裂缝对其使用性能没有明 显的影响，但是，当随着路表水逐渐浸人，裂缝附 近的基层、底基层和路基含水量加大，路面承载能 力迅速降低，在行车荷载的反复作用下产生冲刷 和唧浆，将会加速路面破坏。因此，一旦发现裂缝 必须及时修补，其主要目的为封缝防水，这是一项 重要的日常养护工作。 （１）裂缝修补的主要材料和方法 修补材料和沥青混合料要有较强的粘结力， 耐候性要求高，高温不软化，低温时有良好的延展 性和弹性，并有一定的抗老化能力，修补裂缝常用 的材料有乳化沥青、热沥青和沥青路面密封胶等。 对于微小裂缝，只能用乳化沥青等稠度较稀的材 料灌缝，在低温条件下也有好的流动性，渗透力 强，但乳化沥青破乳固化后易再次开裂：３ｍｍ以 补方法中使用，适用于宽度大于５ｍｍ的裂缝，能 长期起到密封作用。 对于路基沉降量较大、裂缝较宽的，在面层修 补前，还要用灌浆法修补基层、底基层和路基的裂 缝，先压注微膨胀水泥浆到裂缝内，使水泥浆将裂 缝两侧的基层、底基层和路基粘合在一起，最后再 对路面开槽灌缝。 （２）裂缝修补的注意事项 无论何种修补方法，必须先清除裂缝中的水 分、灰尘和松动的沥青混合料等杂物，当气温较低 用热沥青和密封胶灌缝时，还应先对裂缝槽口部 位进行预热，保证修补材料和路面的粘结良好。除 应急修补外，应正确选择灌缝的时间，在气温最低 时裂缝宽度最大，修补材料容易灌入，但气温太低 时，加热后的灌缝材料因热量散失较快，施工操作 性差，一般应选择在每年的３月份和１１月份修补。 ５ 结束语 影响半刚性基层沥青路面裂缝的因素很多， 除沥青混合料的性质和路面结构层组成及几何尺 寸外，还与路基的质量、行车荷载和气候状况有着 密切的关系。沥青路面裂缝既是一种路面的破坏 形式，又是其它病害Ｉ 一种表现，并不一定完全是 路面本身的原因。所以，要控制沥青路面裂缝的产 生是一个从设计、施工到道路养护的全过程工程。 ９
