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摘要： 研究分析了沥青路面产生裂缝的原因、公路裂缝的维修破损形式及公路裂缝的维修发展现状及维修技术研究。
关键词： 沥青路面； 裂缝； 破损形式
中图分类号：P632+.6
公路工程建设施工完成后，经过两年的行车使用后移交给公路养护部门。公路养护单位在养护中对出现的路面病害进行维修和修补。裂缝是沥青路面常见的病害之一，如采用及时和规范的修补方法，可延长公路的使用寿命，减少新的病害的产生和后期养护的费用，否则相反。为了提高公路养护质量，养护部门应不断尝试将新技术、新工艺、新材料应用在路面维修中。
1 沥青路面裂缝要因分析
（1）从沥青路面寿命周期来看，前期修建的许多路面经过数年的使用，有了较大的磨损和损坏，为了保持路面原有与公路等级相适应的服务水平，己经到它的养护维修期。
（2）随着我国国民经济的不断发展，交通流量、客运量大幅度提高，负载增加，超载问题严重，行车速度提高，其结果直接导致沥青路面的磨损和损坏速度加快，大量的沥青路面提前进入养护维修期。
（3）由于对沥青路面，特别是对高等级沥青混凝土路面的施工技术及施工设备使用方法还未完全很好掌握，以及对沥青路面修筑材料的选择和使用还不很准确和完善，造成沥青路面的修筑质量不稳定，出现了较多的薄弱环节，致使不少新建路面开通后不久便产生局部破损，过早的使沥青路面进入养护维修期。
（4）沥青路面施工工期不按道路工程本身的规律来确定，往往是还未开工，竣工日期己定，致使施工组织设计失去控制工期及优化的作用。配套工程缺乏总体网络，当某些公用事业管线施工进度失控时就压缩道路的施工期，从而造成道路的施工质量下降，导致沥青路面出现过早的破损，进入养护维修期。由于施工工期紧，可能不考虑是隆冬季节还是多雨季节而进行施工。
2 裂缝形成机理
（1）结构性破坏裂缝。结构性破坏裂缝主要是由于行车荷载引起的。在车轮荷载作用下， 半刚性基层的底部将产生拉应力， 当拉应力大于半刚性基层材料的抗拉强度时， 半刚性基层的底部就会很快开裂。在行车荷载的反复作用下， 底部的裂缝会逐渐扩展到上部， 并使沥青面层也产生开裂破坏。
（2）收缩裂缝。收缩裂缝主要是由于温度引起的。在寒冷、较寒冷地区， 一旦气温大幅度下降， 直接与大气接触的沥青面层表面的温度迅速降低， 而温度向沥青面层底部传递则需要一定的时间， 从而在沥青面层中产生较大的温度梯度。沥青面层愈厚， 温度梯度愈大。当沥青面层表面产生的温度收缩应力超过沥青面层某一薄弱点（或面）的混合料的抗拉强度时， 面层的表面就首先开裂， 这就是沥青面层温度裂缝开裂首先从表面开始的原因。
（3）温度疲劳裂缝。温度疲劳裂缝主要是由于温度反复升降循环引起的。温度反复升降循环产生的温度应力疲劳作用会使沥青混合料的极限拉伸应变或劲度模量变小，再加上沥青老化使沥青劲度提高， 应力松弛性能下降， 故温度疲劳裂缝会在比一次性降温开裂温度高的温度下开裂。
（4）反射裂缝。国内外的调查研究表明， 半刚性路面的反射裂缝主要是由温度引起的， 在某些情况下也可能是温度和荷载共同作用而产生的， 但主要是由半刚性基层的温缩裂缝或收缩裂缝引起的。当半刚性基层开裂后， 在裂缝处的应力集中现象使交通荷载产生在面层下部的拉应力比没有裂缝的部位要大，一旦超过沥青混凝土的极限强度， 沥青面层随即开裂。
（5）冻缩裂缝。冻缩裂缝主要是路基冻涨及收缩产生的开裂。由于路基含水量大， 冬季冻胀、春融收缩而断裂。
3 公路裂缝的维修破损形式
沥青路面在外力作用下逐渐损坏是属于可预期发生的现象，但是早期的、异常的、不规则的损坏导致路面破损则是一种病害。为使沥青路面出现的各种破损得到及时、有效的养护维修，应对沥青路面的破损形式进行深入分析，以期根据不同的破损，找出破损原因，选择恰当修补材料、修补工艺及相应设备对破损路面进行有效修复。沥青路面出现各种破损的原因可归结为这六个主要方面： 即交通荷载、自然环境、排水不良、材料缺陷、施工方法及外在原因。根据沥青路面破损的原因、严重程度和几何形状的不同，各国对路面破损有不同的分类方法，沥青路面破损从大的方面可分为结构性破损和功能性破损两类。结构性破损是由于路面各层的承载能力降低引起的，反映在表面上往往是裂缝。常见的结构性破损有横向裂缝、纵向裂缝、龟裂和块裂等。功能性破损是由于路面提供给道路用户的服务能力下降引起的，反映在路面上则是平整度降低和车辙加深。常见的功能性破损有局部裂缝、纵向不平整性、车辙、桥头跳车、坑洞、拥包、泛油、波浪以及修补不良等。
4 公路裂缝的维修发展现状及维修技术研究
裂缝填封处理的裂缝主要针对纵向裂缝、横向裂缝、块状裂缝以及反射裂缝。通常裂缝的填封工艺为： 缝宽在6 cm以内的，宜将缝隙刷扫干净，并用压缩空气吹去尘土后，采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵； 缝宽在6cm 以上的，应剔除缝内杂物和松动的缝隙边缘，或沿裂缝开槽后用压缩空气吹净，采用砂粒式或细粒式热拌沥青混合料填充、捣实，并用烙铁封口，随即撒砂、扫匀。也可采用乳化沥青混合料填封。当然，有些填封工艺还有所变化。如有的在灌缝前，用液化气将压缩空气加热，对裂缝进行吹扫、烘干、预热，待缝壁加热至粘性状态后，再把液态沥青或沥青砂浆喷抹到缝中，最后在缝口表面撒布热砂或石屑加以保护。对细小成熟的裂缝，直接灌浆不很理想，所以要用盘式铣刀进行扩缝，然后进行清扫、加热、灌浆等处理。还有的利用再生技术对裂缝处再生，先用加热器，在裂缝处宽5--10 cm 范围内，加热数分钟后，裂缝处的沥青混凝土便可变软，缝深则加热时间长。此时再用油壶倒入适量沥青，掺入少量砂子或石屑，人工就地热拌，使裂缝处自上到下左右两边形成含油量较大的新混合料，找平撒砂。此工艺方法可吸收各种因素引起的应力，消除裂缝，但较费工、费时。目前普遍采用的裂缝填封材料可分成三种类型，第一类是热灌式橡胶地沥青，因其价格最为低廉，对施工人员的要求不苛刻而受到广泛采用。第二类是有机硅树脂，由于其粘度太大，不宜充分渗入裂缝，且对施工条件要求高，既费时又昂贵，故大多用于密封新建混凝土路面的接缝。第三类是冷灌式填缝料，是以乳化地沥青为基本物质的填缝料，其受限制条件较少，不需加热使用，可用在潮湿的路面、有灰尘的壁面，其性能影响较小。近几年，随着沥青改性技术的发展，以改性沥青为基本物质的新型填缝料不断地被研制出来。改性材料沥青路面已广泛的应用于公路路面改造过程中。
坑槽修补主要是针对坑槽、局部网裂、龟裂等病害的修补和加强，同时还可对局部沉陷、拥包以及滑移裂缝等病害进行修补。通常沥青路面坑槽修补的施工工艺为测定破坏部分的范围和深度，按“圆洞方补”原则，划出大致与路中心线平行或垂直的挖槽修补轮廓线。开槽应开凿到稳定部分，槽壁要垂直，并将槽底、槽壁清除干净。在干净的槽底、槽壁薄刷一层粘结沥青，随即填铺备好的沥青混合料。新填补部分应略高于原路面，待行车压实稳定后保持与原路面相平。而具体的坑槽修补方法较多，一般有热补法、喷补法、热再生法等三种方式。
5 结语
为做好公路沥青路面裂缝维修工作，综合以上维修方法的同时，还必须在实践中探索、研究，不断总结实践经验，这样才能补充沥青路面裂缝维修工作的不足，进一步使路面维修工作正规化、专业化、工作更具有针对性。
参考文献：
[1]黎明亮.公路工程养护技术[M].北京：人民交通出版社.2010
关键词： 沥青路面； 裂缝； 破损形式
中图分类号：P632+.6
公路工程建设施工完成后，经过两年的行车使用后移交给公路养护部门。公路养护单位在养护中对出现的路面病害进行维修和修补。裂缝是沥青路面常见的病害之一，如采用及时和规范的修补方法，可延长公路的使用寿命，减少新的病害的产生和后期养护的费用，否则相反。为了提高公路养护质量，养护部门应不断尝试将新技术、新工艺、新材料应用在路面维修中。
1 沥青路面裂缝要因分析
（1）从沥青路面寿命周期来看，前期修建的许多路面经过数年的使用，有了较大的磨损和损坏，为了保持路面原有与公路等级相适应的服务水平，己经到它的养护维修期。
（2）随着我国国民经济的不断发展，交通流量、客运量大幅度提高，负载增加，超载问题严重，行车速度提高，其结果直接导致沥青路面的磨损和损坏速度加快，大量的沥青路面提前进入养护维修期。
（3）由于对沥青路面，特别是对高等级沥青混凝土路面的施工技术及施工设备使用方法还未完全很好掌握，以及对沥青路面修筑材料的选择和使用还不很准确和完善，造成沥青路面的修筑质量不稳定，出现了较多的薄弱环节，致使不少新建路面开通后不久便产生局部破损，过早的使沥青路面进入养护维修期。
（4）沥青路面施工工期不按道路工程本身的规律来确定，往往是还未开工，竣工日期己定，致使施工组织设计失去控制工期及优化的作用。配套工程缺乏总体网络，当某些公用事业管线施工进度失控时就压缩道路的施工期，从而造成道路的施工质量下降，导致沥青路面出现过早的破损，进入养护维修期。由于施工工期紧，可能不考虑是隆冬季节还是多雨季节而进行施工。
2 裂缝形成机理
（1）结构性破坏裂缝。结构性破坏裂缝主要是由于行车荷载引起的。在车轮荷载作用下， 半刚性基层的底部将产生拉应力， 当拉应力大于半刚性基层材料的抗拉强度时， 半刚性基层的底部就会很快开裂。在行车荷载的反复作用下， 底部的裂缝会逐渐扩展到上部， 并使沥青面层也产生开裂破坏。
（2）收缩裂缝。收缩裂缝主要是由于温度引起的。在寒冷、较寒冷地区， 一旦气温大幅度下降， 直接与大气接触的沥青面层表面的温度迅速降低， 而温度向沥青面层底部传递则需要一定的时间， 从而在沥青面层中产生较大的温度梯度。沥青面层愈厚， 温度梯度愈大。当沥青面层表面产生的温度收缩应力超过沥青面层某一薄弱点（或面）的混合料的抗拉强度时， 面层的表面就首先开裂， 这就是沥青面层温度裂缝开裂首先从表面开始的原因。
（3）温度疲劳裂缝。温度疲劳裂缝主要是由于温度反复升降循环引起的。温度反复升降循环产生的温度应力疲劳作用会使沥青混合料的极限拉伸应变或劲度模量变小，再加上沥青老化使沥青劲度提高， 应力松弛性能下降， 故温度疲劳裂缝会在比一次性降温开裂温度高的温度下开裂。
（4）反射裂缝。国内外的调查研究表明， 半刚性路面的反射裂缝主要是由温度引起的， 在某些情况下也可能是温度和荷载共同作用而产生的， 但主要是由半刚性基层的温缩裂缝或收缩裂缝引起的。当半刚性基层开裂后， 在裂缝处的应力集中现象使交通荷载产生在面层下部的拉应力比没有裂缝的部位要大，一旦超过沥青混凝土的极限强度， 沥青面层随即开裂。
（5）冻缩裂缝。冻缩裂缝主要是路基冻涨及收缩产生的开裂。由于路基含水量大， 冬季冻胀、春融收缩而断裂。
3 公路裂缝的维修破损形式
沥青路面在外力作用下逐渐损坏是属于可预期发生的现象，但是早期的、异常的、不规则的损坏导致路面破损则是一种病害。为使沥青路面出现的各种破损得到及时、有效的养护维修，应对沥青路面的破损形式进行深入分析，以期根据不同的破损，找出破损原因，选择恰当修补材料、修补工艺及相应设备对破损路面进行有效修复。沥青路面出现各种破损的原因可归结为这六个主要方面： 即交通荷载、自然环境、排水不良、材料缺陷、施工方法及外在原因。根据沥青路面破损的原因、严重程度和几何形状的不同，各国对路面破损有不同的分类方法，沥青路面破损从大的方面可分为结构性破损和功能性破损两类。结构性破损是由于路面各层的承载能力降低引起的，反映在表面上往往是裂缝。常见的结构性破损有横向裂缝、纵向裂缝、龟裂和块裂等。功能性破损是由于路面提供给道路用户的服务能力下降引起的，反映在路面上则是平整度降低和车辙加深。常见的功能性破损有局部裂缝、纵向不平整性、车辙、桥头跳车、坑洞、拥包、泛油、波浪以及修补不良等。
4 公路裂缝的维修发展现状及维修技术研究
裂缝填封处理的裂缝主要针对纵向裂缝、横向裂缝、块状裂缝以及反射裂缝。通常裂缝的填封工艺为： 缝宽在6 cm以内的，宜将缝隙刷扫干净，并用压缩空气吹去尘土后，采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵； 缝宽在6cm 以上的，应剔除缝内杂物和松动的缝隙边缘，或沿裂缝开槽后用压缩空气吹净，采用砂粒式或细粒式热拌沥青混合料填充、捣实，并用烙铁封口，随即撒砂、扫匀。也可采用乳化沥青混合料填封。当然，有些填封工艺还有所变化。如有的在灌缝前，用液化气将压缩空气加热，对裂缝进行吹扫、烘干、预热，待缝壁加热至粘性状态后，再把液态沥青或沥青砂浆喷抹到缝中，最后在缝口表面撒布热砂或石屑加以保护。对细小成熟的裂缝，直接灌浆不很理想，所以要用盘式铣刀进行扩缝，然后进行清扫、加热、灌浆等处理。还有的利用再生技术对裂缝处再生，先用加热器，在裂缝处宽5--10 cm 范围内，加热数分钟后，裂缝处的沥青混凝土便可变软，缝深则加热时间长。此时再用油壶倒入适量沥青，掺入少量砂子或石屑，人工就地热拌，使裂缝处自上到下左右两边形成含油量较大的新混合料，找平撒砂。此工艺方法可吸收各种因素引起的应力，消除裂缝，但较费工、费时。目前普遍采用的裂缝填封材料可分成三种类型，第一类是热灌式橡胶地沥青，因其价格最为低廉，对施工人员的要求不苛刻而受到广泛采用。第二类是有机硅树脂，由于其粘度太大，不宜充分渗入裂缝，且对施工条件要求高，既费时又昂贵，故大多用于密封新建混凝土路面的接缝。第三类是冷灌式填缝料，是以乳化地沥青为基本物质的填缝料，其受限制条件较少，不需加热使用，可用在潮湿的路面、有灰尘的壁面，其性能影响较小。近几年，随着沥青改性技术的发展，以改性沥青为基本物质的新型填缝料不断地被研制出来。改性材料沥青路面已广泛的应用于公路路面改造过程中。
坑槽修补主要是针对坑槽、局部网裂、龟裂等病害的修补和加强，同时还可对局部沉陷、拥包以及滑移裂缝等病害进行修补。通常沥青路面坑槽修补的施工工艺为测定破坏部分的范围和深度，按“圆洞方补”原则，划出大致与路中心线平行或垂直的挖槽修补轮廓线。开槽应开凿到稳定部分，槽壁要垂直，并将槽底、槽壁清除干净。在干净的槽底、槽壁薄刷一层粘结沥青，随即填铺备好的沥青混合料。新填补部分应略高于原路面，待行车压实稳定后保持与原路面相平。而具体的坑槽修补方法较多，一般有热补法、喷补法、热再生法等三种方式。
5 结语
为做好公路沥青路面裂缝维修工作，综合以上维修方法的同时，还必须在实践中探索、研究，不断总结实践经验，这样才能补充沥青路面裂缝维修工作的不足，进一步使路面维修工作正规化、专业化、工作更具有针对性。
参考文献：
[1]黎明亮.公路工程养护技术[M].北京：人民交通出版社.2010