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[摘 要]高速公路经过多年的营运，沥青路面会出现了不同程度的病害，主要坑洞、裂缝、车辙、老化为主。裂缝的存在更为突出， 裂缝不仅能影响行车的舒适性和安全性，降低了路面服务功能，如不及时维修，路面状况有可能进一步恶化，进而丧失路面服务功能。本文通过对龙丽丽龙高速公路沥青路面的裂缝成因分析，提出针对性的处治对策，达到改善路面的病害状况、增强路面行驶舒适性，提高路面使用功能的目的。
[关键词]高速公路路面裂缝分析对策
中图分类号：U416.217 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）15-0196-01
前沿
路面裂缝是沥青路面最常见的病害之一，出现裂缝应及时采取适当的处治方案对裂缝进行处理。其目的是防止路表水通过裂缝渗入路面各结构层，保持路面使用功能和品質，避免路面病害进一步发展，延长路面使用寿命。
一、高速公路路面裂缝分类
经过一定时间的运营，高速公路沥青路面会出现裂缝，裂缝按开裂形状，可分为横向裂缝、纵向裂缝、龟裂和块裂等四大类。
二、路面裂缝的成因分析
结合龙丽丽龙高速公路的路面状况调查和路面材料试验结果，可发现高速公路沥青路面的裂缝病害成因受多方面因素影响，主要有环境、材料、设计和施工等方面。
（一）环境因素
沥青是一种感温性材料，会随着外界温度的变化，性能也有所变化，路面易出现温缩开裂。低温时，沥青劲度模量增大，沥青变脆，沥青混凝土应力松弛不能适应温度应力的增长，温度下降产生的应力超过混凝土的极限抗拉强度而使沥青路面产生开裂，这种开裂一般首先出现在路表，是路表裂缝的一种，并随着温度应力的持续作用向面层下部扩展。气温骤降时，混合料劲度模量急剧增大，超过极限劲度而产生开裂，夏季路表气温高，由于暴雨骤降，使得沥青混凝土路面温度急剧降低，产生开裂。由于温度引起的疲劳开裂是指温度反复升降产生温度疲劳应力，使混合料抗拉极限变小，劲度模量增高，应力松弛性能下降而开裂，并随路面使用年限增多而增加。总的来说，温度裂缝在外观上多表现为路表等距离的横向裂缝，距离因路面不同从几米到几十米甚至一百米不等。
（二）材料因素
沥青作为沥青混合料的胶结材料，对混合料的抗裂性能起着重要作用，通过对回收沥青的三大指标和四组分的室内试验，结果表明与原样沥青相比低温延度（5℃）随着通车时间的增长已大幅衰减。沥青质和饱和分含量随着长时间的老化，已成倍增长，胶质和芳香分有所降低，反应了当前原路面沥青老化程度较为严重，其低温抗裂性能和抗疲劳性能衰减严重。
（三）设计因素
基层和底基层一般采用了水泥稳定碎石半刚性基层。而半刚性路面基层材料以其强度高，整体性好，稳定性好等优点，成为目前我国高速公路使用最为广泛的基层材料。但其缺点也非常明显，极易发生开裂。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。这两种收缩变形使沥青面层底面承受拉力，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面层底面裂缝沿竖向向上扩展到路表，从而形成沥青路面横向裂缝。
通过现场取芯和路面铣刨，两龙高速沥青路面基层反射裂缝较为普遍，严重的反射裂缝处还伴随着唧浆、坑槽等病害。而半刚性基层裂缝一旦形成，在行车荷载的作用下势必会反射至沥青面层，对于高速公路养护工程，只能采取相应的措施来延缓裂缝的发展。
（四）施工因素
（1）面层沥青混合料级配不良。从表层横、纵向疲劳裂缝处的级配情况来看，各层级配能大体满足规范的要求，但上中面层级配相对偏细，细集料偏多，导致密级配混合料细集料比表面积加大。在温度、行车荷载的作用下，沥青老化加剧。沥青混合料沥青延度下降，粘结力减弱，导致从表层开始的细小裂缝。
（2）路基的不均匀沉降。在高路堤施工过程中，由于受视觉和重视程度的影响，施工人员在路基碾压过程中通常在临近边坡路段碾压较少，因而路基压实度较低；除此以外临近边坡段的路基填土所受的侧向约束较小，甚至无侧向约束，在碾压过程中，由于土粒较小的侧向约束而导致临近边坡一侧的路基压实度较低。因此，临近边坡路肩部位的路基压实度将比路基中心地段的压实度相对要低，为不均匀沉降的形成提供了条件，引起的路面纵向开裂多发生在行车道右侧轮迹带至硬路肩位置。
三、路面裂缝的处治对策
对路面裂缝的清晰认识，是进行路面状况评判，合理确定路面的养护时机，选择病害处治策略的基础。按照裂缝病害的特点进行等级的细化，将裂缝分为轻、中、重三级，对于中、重两级，以5mm作为分界宽度，并考虑裂缝的支缝状况及损坏程度。轻的裂缝包括未处治的裂缝，缝宽<3mm，缝壁无散落或轻微散落，无或少支缝；处治过的裂缝，任何宽度，处治效果良好。中的裂缝包括未处治的裂缝，缝宽≥3mm且<5mm，缝壁轻微散落，无或少支缝；处治的裂缝，任何宽度，有程度较轻的支缝或轻微失效。重的裂缝未处治的裂缝，缝宽≥5mm；未处治的裂缝，缝宽<5mm，但缝壁散落较重，有程度较重及较多支缝，或有唧浆、坑塘。
裂缝处治可以采用直接灌缝胶灌缝，开槽灌缝，铺设聚酯纤维布，橡胶沥青应力吸收层，单车道铣刨回铺，加铺罩面等方式。
（一）灌缝胶灌缝
对于单点未处治的轻、中裂缝，可直接进行灌缝处理。灌缝时需注意喷枪压力，使得沥青灌入缝中，直至开口沥青呈凹陷外溢状为止，灌缝完成可后再用压缝带进行封缝处理。
（二）开槽灌缝
对缝宽≥5mm，无支缝的单点的严重裂缝，可进行开槽灌缝处理。
（三）铺设聚酯纤维布
聚酯纤维布是一种具有防水和加筋功能的复合材料，它通过吸收沥青材料后形成一个结构层，具有防水、耐热和耐磨的物理特性，同时可以有效地延缓基层反射裂缝的发展。基层未出现大面积松散，仅有单条裂缝或者是中面中下面层顶部未出现大面积松散、唧浆等附加病害，仅有单条裂缝，采用铺设聚酯纤维布。
（四）橡胶应力吸收层（AR-SAMI）
橡胶应力吸收层（AR-SAMI）是具有高变形能力的改性沥青层，它能够吸收裂缝部位的应力集中，防止沥青路面形成反射裂缝。半刚性基层反射纵、横缝密集，横向裂缝间距相对较小（一般间隔7m左右）的路段可采用橡胶应力吸收层（AR-SAMI）。
（五）单车道铣刨回铺
沥青路面裂缝病害的严重程度和分布的实际情况，对裂缝密集（横向裂缝间距≤7m，纵向裂缝贯穿度≥0.5）的路段进行单车道铣刨回铺。
（六）加铺罩面
对裂缝分布密集段再进行对比细分，裂缝缝补相对一般的路段，可采用喷洒改性乳化沥青粘层后加铺4cm改性沥青SMA-13结构进行罩面，对于裂缝分布一般的加铺罩面路段，在原路面严重病害处治的基础上喷洒改性乳化沥青粘层后喷洒改性乳化沥青粘层+4cm改性沥青AC-13C结构型式进行加铺罩面。
四、结束语
从龙丽丽龙高速公路的实际检测情况可以看出，沥青路面裂缝的产生主要有环境、材料、设计和施工等方面因素。我们不仅要在项目建设过程中加以注意，在运营过程中也要加以预防和处置。营运过程可以通过采用直接灌缝胶灌缝，开槽灌缝，铺设聚酯纤维布，橡胶沥青应力吸收层，单车道铣刨回铺，加铺罩面等方式进行处理。
参考文献
[1] 《公路技术状况评定标准》（JTG H20-2007.
[2] 《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）.
[3] 《公路养护技术规范》（JTG H10-2009）.
[4] 《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）.
[关键词]高速公路路面裂缝分析对策
中图分类号：U416.217 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）15-0196-01
前沿
路面裂缝是沥青路面最常见的病害之一，出现裂缝应及时采取适当的处治方案对裂缝进行处理。其目的是防止路表水通过裂缝渗入路面各结构层，保持路面使用功能和品質，避免路面病害进一步发展，延长路面使用寿命。
一、高速公路路面裂缝分类
经过一定时间的运营，高速公路沥青路面会出现裂缝，裂缝按开裂形状，可分为横向裂缝、纵向裂缝、龟裂和块裂等四大类。
二、路面裂缝的成因分析
结合龙丽丽龙高速公路的路面状况调查和路面材料试验结果，可发现高速公路沥青路面的裂缝病害成因受多方面因素影响，主要有环境、材料、设计和施工等方面。
（一）环境因素
沥青是一种感温性材料，会随着外界温度的变化，性能也有所变化，路面易出现温缩开裂。低温时，沥青劲度模量增大，沥青变脆，沥青混凝土应力松弛不能适应温度应力的增长，温度下降产生的应力超过混凝土的极限抗拉强度而使沥青路面产生开裂，这种开裂一般首先出现在路表，是路表裂缝的一种，并随着温度应力的持续作用向面层下部扩展。气温骤降时，混合料劲度模量急剧增大，超过极限劲度而产生开裂，夏季路表气温高，由于暴雨骤降，使得沥青混凝土路面温度急剧降低，产生开裂。由于温度引起的疲劳开裂是指温度反复升降产生温度疲劳应力，使混合料抗拉极限变小，劲度模量增高，应力松弛性能下降而开裂，并随路面使用年限增多而增加。总的来说，温度裂缝在外观上多表现为路表等距离的横向裂缝，距离因路面不同从几米到几十米甚至一百米不等。
（二）材料因素
沥青作为沥青混合料的胶结材料，对混合料的抗裂性能起着重要作用，通过对回收沥青的三大指标和四组分的室内试验，结果表明与原样沥青相比低温延度（5℃）随着通车时间的增长已大幅衰减。沥青质和饱和分含量随着长时间的老化，已成倍增长，胶质和芳香分有所降低，反应了当前原路面沥青老化程度较为严重，其低温抗裂性能和抗疲劳性能衰减严重。
（三）设计因素
基层和底基层一般采用了水泥稳定碎石半刚性基层。而半刚性路面基层材料以其强度高，整体性好，稳定性好等优点，成为目前我国高速公路使用最为广泛的基层材料。但其缺点也非常明显，极易发生开裂。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。这两种收缩变形使沥青面层底面承受拉力，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面层底面裂缝沿竖向向上扩展到路表，从而形成沥青路面横向裂缝。
通过现场取芯和路面铣刨，两龙高速沥青路面基层反射裂缝较为普遍，严重的反射裂缝处还伴随着唧浆、坑槽等病害。而半刚性基层裂缝一旦形成，在行车荷载的作用下势必会反射至沥青面层，对于高速公路养护工程，只能采取相应的措施来延缓裂缝的发展。
（四）施工因素
（1）面层沥青混合料级配不良。从表层横、纵向疲劳裂缝处的级配情况来看，各层级配能大体满足规范的要求，但上中面层级配相对偏细，细集料偏多，导致密级配混合料细集料比表面积加大。在温度、行车荷载的作用下，沥青老化加剧。沥青混合料沥青延度下降，粘结力减弱，导致从表层开始的细小裂缝。
（2）路基的不均匀沉降。在高路堤施工过程中，由于受视觉和重视程度的影响，施工人员在路基碾压过程中通常在临近边坡路段碾压较少，因而路基压实度较低；除此以外临近边坡段的路基填土所受的侧向约束较小，甚至无侧向约束，在碾压过程中，由于土粒较小的侧向约束而导致临近边坡一侧的路基压实度较低。因此，临近边坡路肩部位的路基压实度将比路基中心地段的压实度相对要低，为不均匀沉降的形成提供了条件，引起的路面纵向开裂多发生在行车道右侧轮迹带至硬路肩位置。
三、路面裂缝的处治对策
对路面裂缝的清晰认识，是进行路面状况评判，合理确定路面的养护时机，选择病害处治策略的基础。按照裂缝病害的特点进行等级的细化，将裂缝分为轻、中、重三级，对于中、重两级，以5mm作为分界宽度，并考虑裂缝的支缝状况及损坏程度。轻的裂缝包括未处治的裂缝，缝宽<3mm，缝壁无散落或轻微散落，无或少支缝；处治过的裂缝，任何宽度，处治效果良好。中的裂缝包括未处治的裂缝，缝宽≥3mm且<5mm，缝壁轻微散落，无或少支缝；处治的裂缝，任何宽度，有程度较轻的支缝或轻微失效。重的裂缝未处治的裂缝，缝宽≥5mm；未处治的裂缝，缝宽<5mm，但缝壁散落较重，有程度较重及较多支缝，或有唧浆、坑塘。
裂缝处治可以采用直接灌缝胶灌缝，开槽灌缝，铺设聚酯纤维布，橡胶沥青应力吸收层，单车道铣刨回铺，加铺罩面等方式。
（一）灌缝胶灌缝
对于单点未处治的轻、中裂缝，可直接进行灌缝处理。灌缝时需注意喷枪压力，使得沥青灌入缝中，直至开口沥青呈凹陷外溢状为止，灌缝完成可后再用压缝带进行封缝处理。
（二）开槽灌缝
对缝宽≥5mm，无支缝的单点的严重裂缝，可进行开槽灌缝处理。
（三）铺设聚酯纤维布
聚酯纤维布是一种具有防水和加筋功能的复合材料，它通过吸收沥青材料后形成一个结构层，具有防水、耐热和耐磨的物理特性，同时可以有效地延缓基层反射裂缝的发展。基层未出现大面积松散，仅有单条裂缝或者是中面中下面层顶部未出现大面积松散、唧浆等附加病害，仅有单条裂缝，采用铺设聚酯纤维布。
（四）橡胶应力吸收层（AR-SAMI）
橡胶应力吸收层（AR-SAMI）是具有高变形能力的改性沥青层，它能够吸收裂缝部位的应力集中，防止沥青路面形成反射裂缝。半刚性基层反射纵、横缝密集，横向裂缝间距相对较小（一般间隔7m左右）的路段可采用橡胶应力吸收层（AR-SAMI）。
（五）单车道铣刨回铺
沥青路面裂缝病害的严重程度和分布的实际情况，对裂缝密集（横向裂缝间距≤7m，纵向裂缝贯穿度≥0.5）的路段进行单车道铣刨回铺。
（六）加铺罩面
对裂缝分布密集段再进行对比细分，裂缝缝补相对一般的路段，可采用喷洒改性乳化沥青粘层后加铺4cm改性沥青SMA-13结构进行罩面，对于裂缝分布一般的加铺罩面路段，在原路面严重病害处治的基础上喷洒改性乳化沥青粘层后喷洒改性乳化沥青粘层+4cm改性沥青AC-13C结构型式进行加铺罩面。
四、结束语
从龙丽丽龙高速公路的实际检测情况可以看出，沥青路面裂缝的产生主要有环境、材料、设计和施工等方面因素。我们不仅要在项目建设过程中加以注意，在运营过程中也要加以预防和处置。营运过程可以通过采用直接灌缝胶灌缝，开槽灌缝，铺设聚酯纤维布，橡胶沥青应力吸收层，单车道铣刨回铺，加铺罩面等方式进行处理。
参考文献
[1] 《公路技术状况评定标准》（JTG H20-2007.
[2] 《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）.
[3] 《公路养护技术规范》（JTG H10-2009）.
[4] 《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）.