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[摘 要]随着当前交通公路建设的规模化开发，公路结构施工材料性能受到普遍关注，沥青路面是采用沥青混合料铺筑的路面结构形式，在当前高等级路面建设中以其特有的交通服务优势被广泛应用。
[关键词]沥青路面；裂缝；成因；裂缝病害；防治措施
中图分类号：U418 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）39-0186-01
1 概述
沥青路面行车舒适、噪音小、扬尘少、维修方便，现已成为中高等级道路的主要形式。当行驶车辆产生的弯曲应力超过了材料的抗弯强度时，沥青路面会产生裂缝，由于路面材料抗压强度远大于抗拉强度，而面层底部在车轮下所受的拉应力较之表面在车轮驶近或驶离后产生的拉应力要大得多，因此在荷载重复作用下路面裂缝通常从面层底部开始发生。除行车因素外，施工期地基的施工质量、材料及环境因素也会对裂缝产生形成影响。
2 裂缝类型
2.1横向裂缝
横向裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两大类。荷载性裂缝是由于路面设计不当或施工质量存在问题，或由于车辆荷载超载，致使沥青面层产生的拉应力超过其疲劳强度而开裂；非荷载性裂缝是横向裂缝的主要形式，主要是由于沥青面层温度变化而产生的温度收缩性裂缝和半刚性基层产生的反射裂缝两种情况。裂缝与道路中心线基本垂直，缝宽不一，缝长有的贯穿整个路幅，有的贯穿部分路幅。横向裂缝经雨水作用，导致裂缝两侧路面破碎，造成路面破坏。
2.2纵向裂缝
纵向裂缝基本与行车方向平行，长度不一。一般发生在高填方路段，距路堤边缘3m-4m处。对于城市道路由于地下管线的埋设，在沟槽回填时，路基压实往往不能满足要求，路基压实度不均匀，路基刚度不同，也可产生纵向裂缝，由此原因引起的纵向裂缝通常会较长。由于沥青面层分层摊铺时，两幅接茬搭界处质量不良引起的裂缝也比较常见。纵向裂缝的产生会沿行车方向成台阶状，影响行车舒適性。
2.3网状裂缝
裂缝纵横交错，将面层分割成若干多边形小块，一般缝宽1mm以上，缝距40cm以下。网状裂缝导致沥青面层松散或坑槽，严重影响行车舒适性，如不及时养护维修，面层破坏速度会很快。
2.4反射裂缝
一般情况是由于半刚性基层开裂产生裂缝后，在温度和行车荷载作用下，裂缝逐渐反射到沥青面层，道路表面裂缝的位置形状与基层裂缝基本对应，主要表现为横向裂缝形式。
3 裂缝产生原因
3.1横向裂缝
产生的横向裂缝主要有以下几种原因：a）由于半刚性基层材料的温缩和干缩特性，导致基层首先产生温缩或干缩裂缝，逐渐反射到沥青面层；b）因沥青混凝土自身的抗裂性能降低，使其随温度变化而产生温缩裂缝；c）因路基刚度变化引起差异沉降，产生横向裂缝。特别是构筑物与路基交界处、填挖结合部、软土地基与非软土地基交界处、地基处理变化处等因路基刚度变化引起的沉降差异导致基层开裂，并反射到沥青面层，形成横向裂缝。
3.2纵向裂缝
产生的纵向裂缝主要有以下原因：a）高填方路基由于在路基外放边坡时，路基压实不能引起高度重视，同时由于施工有一定难度，边缘路基压实度不够，在距路堤边缘3-4m处容易出现纵向裂缝；b）在设有中央分隔带或两侧分隔带的道路上，也存在同样问题；c）在半填半挖路基衔接处处理不好，导致路基沉降不均匀引起纵向裂缝；d）荷载疲劳型开裂。在行车荷载作用下一般在车道轮迹处，基层首先开裂继而引起面层开裂，逐渐向基层发展。超重车辆的荷载作用加剧了纵向裂缝的发展速度。
3.3网状裂缝
产生的纵向裂缝主要有以下原因：a）在日益增长的交通量和超重现象严重的双重作用下，在路面厚度不足的情况下，极易产生网状裂缝；b）沥青路面压实不足空隙大。透水使沥青面层逐渐松散，产生网状裂缝；c）基层质量差。半刚性基层局部由于施工原因，造成强度不足而引起沥青面层开裂，在车轮荷载反复作用及雨水浸蚀的双重作用下，产生网状裂缝；d）沥青混合料质量差。沥青混合料在储料仓中时间过长、拌合时间过长或拌和温度过高，致使沥青本身出现老化问题，降低了混合料抗变形能力产生裂缝。
3.4反射裂缝
产生的反射裂缝主要有以下原因：a）半刚性基层在强度形成过程中，未能进行较好的养护，由于半刚性基层温缩和干缩作用使基层产生开裂从而引起沥青面层开裂；b）在已开裂的旧沥青、旧混凝土路面上加铺沥青面层，连接层未处理好或未做连接层，由于温度的变化及荷载的作用，原沥青面层的裂缝继续扩展，影响到新铺面层在原裂缝处断开。
4 裂缝形成后对道路的危害
由于环境温度、交通荷载等因素的影响，沥青路面初期产生的裂缝对沥青路面使用性能常无明显影响，但由于半刚性基层自身干缩和温缩应变胀缩产生的拉应力超过半刚性基层自身的极限抗拉强度，使其从强度薄弱处产生断裂，随着路面使用时间的延长，已有的裂缝逐渐向上扩展到路表，横向裂缝不断增加，缝宽不断增大，横向裂缝再不断附生纵向裂缝，最终形成大小不等独立板块，在表面水的作用下，致使裂缝附近基层的含水量加大，甚至饱和。其结果是路面强度明显降低，在大量行车荷载反复作用下，产生冲刷、唧浆和沉陷等现象，聚终导致路面很快产生结构性破坏，使道路结构逐渐丧失承载能力。这些病害，如得不到及时治理，对社会车辆形成一种潜在的危害，也极大地缩短道路的服务寿命。
5 沥青路面裂缝防治措施
影响沥青路面裂缝的主要因素有：沥青以及沥青混合料的性质、施工因素、基层材料的性质、结构类型和组成情况、气候条件、交通量与车辆类型等。沥青路面裂缝的出现是上述多种因素共同的结果，所以应该对沥青路面进行综合型防治。
5.1合理设计
其一，明确路面厚层，作为柔性路面，需要结合其道路等级、工程地质具体情况、交通量、施工季节等综合因素来计算出设计的厚度。其二，使用土体固结剂、粘层油以及嵌缝料，土体固结剂的适当使用能够提高土体水的稳定性能，进而提升路基的整体强度与刚度；粘层油的使用能够有效减少放射型裂缝。
5.2合理选材
合理选择抗裂性能良好的原材料做沥青基层。为有效降低收缩裂缝，应该增加粗骨科的含量，并降低施工的含水量，全面提高基层的压实度，最大限度地防止采用水泥以及石灰等干缩性强的结石材料，而应该选择级配碎石与工业矿渣等材料。此外，还可以利用优质改性的沥青，选择合适的矿材料，制约碱性骨科的使用。其中改性沥青在低温粘度以及耐老化等指标方面都优先于普通的沥青。目前使用较为普遍的改性沥青主要有：热塑性橡胶弹性体、橡胶类等。改性沥青的混凝土造价比较高，但是长期经济效益比较好，所以通常情况下用于新建的道路。
5.3正确施工
严格保障所有道路结构层的质量，能够有效地防治沥青路面的裂缝，基层与底基层的养生应该符合相关要求。在面层施工的过程中，应该保障在制备沥青混合材料时不会造成到沥青的过于老化。
5.4加强养护及时进行维修
完善路面基层面的基础排水设备，保证沥青路面排水的顺畅，防止面层和基层间集水槽的形成。同时，针对沥青路面出现的早期损坏应该及时采取处理措施，防止基层被破坏，从而加重了沥青面层的损害，延长了路面大幅度维修的时间。
总结
当前交通路建施工技术下，沥青路面以其平整耐磨、舒适性高、养护简便等性能优势，在现代高等级公路建设中被广泛应用。受客观因素制约，沥青路面经常会出现诸多早期病害，缝隙开裂是影响沥青路面服务性能的病害之一，探究沥青路面裂缝成因及防治措施，是提高当前公路施工管理水平的重要途径。
参考文献
[1]杨丹，沙庆林，孙华政.高等级公路半刚性基层沥青路面[M].北京：人民交通出版社，2011，10（03）：121-125.
[2]姚祖康，孙立军，李同祥.沥青混凝土路面裂缝产生的原因及其危害与防治[J].公路交通科技，2011，21（07）：145-146.
[关键词]沥青路面；裂缝；成因；裂缝病害；防治措施
中图分类号：U418 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）39-0186-01
1 概述
沥青路面行车舒适、噪音小、扬尘少、维修方便，现已成为中高等级道路的主要形式。当行驶车辆产生的弯曲应力超过了材料的抗弯强度时，沥青路面会产生裂缝，由于路面材料抗压强度远大于抗拉强度，而面层底部在车轮下所受的拉应力较之表面在车轮驶近或驶离后产生的拉应力要大得多，因此在荷载重复作用下路面裂缝通常从面层底部开始发生。除行车因素外，施工期地基的施工质量、材料及环境因素也会对裂缝产生形成影响。
2 裂缝类型
2.1横向裂缝
横向裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两大类。荷载性裂缝是由于路面设计不当或施工质量存在问题，或由于车辆荷载超载，致使沥青面层产生的拉应力超过其疲劳强度而开裂；非荷载性裂缝是横向裂缝的主要形式，主要是由于沥青面层温度变化而产生的温度收缩性裂缝和半刚性基层产生的反射裂缝两种情况。裂缝与道路中心线基本垂直，缝宽不一，缝长有的贯穿整个路幅，有的贯穿部分路幅。横向裂缝经雨水作用，导致裂缝两侧路面破碎，造成路面破坏。
2.2纵向裂缝
纵向裂缝基本与行车方向平行，长度不一。一般发生在高填方路段，距路堤边缘3m-4m处。对于城市道路由于地下管线的埋设，在沟槽回填时，路基压实往往不能满足要求，路基压实度不均匀，路基刚度不同，也可产生纵向裂缝，由此原因引起的纵向裂缝通常会较长。由于沥青面层分层摊铺时，两幅接茬搭界处质量不良引起的裂缝也比较常见。纵向裂缝的产生会沿行车方向成台阶状，影响行车舒適性。
2.3网状裂缝
裂缝纵横交错，将面层分割成若干多边形小块，一般缝宽1mm以上，缝距40cm以下。网状裂缝导致沥青面层松散或坑槽，严重影响行车舒适性，如不及时养护维修，面层破坏速度会很快。
2.4反射裂缝
一般情况是由于半刚性基层开裂产生裂缝后，在温度和行车荷载作用下，裂缝逐渐反射到沥青面层，道路表面裂缝的位置形状与基层裂缝基本对应，主要表现为横向裂缝形式。
3 裂缝产生原因
3.1横向裂缝
产生的横向裂缝主要有以下几种原因：a）由于半刚性基层材料的温缩和干缩特性，导致基层首先产生温缩或干缩裂缝，逐渐反射到沥青面层；b）因沥青混凝土自身的抗裂性能降低，使其随温度变化而产生温缩裂缝；c）因路基刚度变化引起差异沉降，产生横向裂缝。特别是构筑物与路基交界处、填挖结合部、软土地基与非软土地基交界处、地基处理变化处等因路基刚度变化引起的沉降差异导致基层开裂，并反射到沥青面层，形成横向裂缝。
3.2纵向裂缝
产生的纵向裂缝主要有以下原因：a）高填方路基由于在路基外放边坡时，路基压实不能引起高度重视，同时由于施工有一定难度，边缘路基压实度不够，在距路堤边缘3-4m处容易出现纵向裂缝；b）在设有中央分隔带或两侧分隔带的道路上，也存在同样问题；c）在半填半挖路基衔接处处理不好，导致路基沉降不均匀引起纵向裂缝；d）荷载疲劳型开裂。在行车荷载作用下一般在车道轮迹处，基层首先开裂继而引起面层开裂，逐渐向基层发展。超重车辆的荷载作用加剧了纵向裂缝的发展速度。
3.3网状裂缝
产生的纵向裂缝主要有以下原因：a）在日益增长的交通量和超重现象严重的双重作用下，在路面厚度不足的情况下，极易产生网状裂缝；b）沥青路面压实不足空隙大。透水使沥青面层逐渐松散，产生网状裂缝；c）基层质量差。半刚性基层局部由于施工原因，造成强度不足而引起沥青面层开裂，在车轮荷载反复作用及雨水浸蚀的双重作用下，产生网状裂缝；d）沥青混合料质量差。沥青混合料在储料仓中时间过长、拌合时间过长或拌和温度过高，致使沥青本身出现老化问题，降低了混合料抗变形能力产生裂缝。
3.4反射裂缝
产生的反射裂缝主要有以下原因：a）半刚性基层在强度形成过程中，未能进行较好的养护，由于半刚性基层温缩和干缩作用使基层产生开裂从而引起沥青面层开裂；b）在已开裂的旧沥青、旧混凝土路面上加铺沥青面层，连接层未处理好或未做连接层，由于温度的变化及荷载的作用，原沥青面层的裂缝继续扩展，影响到新铺面层在原裂缝处断开。
4 裂缝形成后对道路的危害
由于环境温度、交通荷载等因素的影响，沥青路面初期产生的裂缝对沥青路面使用性能常无明显影响，但由于半刚性基层自身干缩和温缩应变胀缩产生的拉应力超过半刚性基层自身的极限抗拉强度，使其从强度薄弱处产生断裂，随着路面使用时间的延长，已有的裂缝逐渐向上扩展到路表，横向裂缝不断增加，缝宽不断增大，横向裂缝再不断附生纵向裂缝，最终形成大小不等独立板块，在表面水的作用下，致使裂缝附近基层的含水量加大，甚至饱和。其结果是路面强度明显降低，在大量行车荷载反复作用下，产生冲刷、唧浆和沉陷等现象，聚终导致路面很快产生结构性破坏，使道路结构逐渐丧失承载能力。这些病害，如得不到及时治理，对社会车辆形成一种潜在的危害，也极大地缩短道路的服务寿命。
5 沥青路面裂缝防治措施
影响沥青路面裂缝的主要因素有：沥青以及沥青混合料的性质、施工因素、基层材料的性质、结构类型和组成情况、气候条件、交通量与车辆类型等。沥青路面裂缝的出现是上述多种因素共同的结果，所以应该对沥青路面进行综合型防治。
5.1合理设计
其一，明确路面厚层，作为柔性路面，需要结合其道路等级、工程地质具体情况、交通量、施工季节等综合因素来计算出设计的厚度。其二，使用土体固结剂、粘层油以及嵌缝料，土体固结剂的适当使用能够提高土体水的稳定性能，进而提升路基的整体强度与刚度；粘层油的使用能够有效减少放射型裂缝。
5.2合理选材
合理选择抗裂性能良好的原材料做沥青基层。为有效降低收缩裂缝，应该增加粗骨科的含量，并降低施工的含水量，全面提高基层的压实度，最大限度地防止采用水泥以及石灰等干缩性强的结石材料，而应该选择级配碎石与工业矿渣等材料。此外，还可以利用优质改性的沥青，选择合适的矿材料，制约碱性骨科的使用。其中改性沥青在低温粘度以及耐老化等指标方面都优先于普通的沥青。目前使用较为普遍的改性沥青主要有：热塑性橡胶弹性体、橡胶类等。改性沥青的混凝土造价比较高，但是长期经济效益比较好，所以通常情况下用于新建的道路。
5.3正确施工
严格保障所有道路结构层的质量，能够有效地防治沥青路面的裂缝，基层与底基层的养生应该符合相关要求。在面层施工的过程中，应该保障在制备沥青混合材料时不会造成到沥青的过于老化。
5.4加强养护及时进行维修
完善路面基层面的基础排水设备，保证沥青路面排水的顺畅，防止面层和基层间集水槽的形成。同时，针对沥青路面出现的早期损坏应该及时采取处理措施，防止基层被破坏，从而加重了沥青面层的损害，延长了路面大幅度维修的时间。
总结
当前交通路建施工技术下，沥青路面以其平整耐磨、舒适性高、养护简便等性能优势，在现代高等级公路建设中被广泛应用。受客观因素制约，沥青路面经常会出现诸多早期病害，缝隙开裂是影响沥青路面服务性能的病害之一，探究沥青路面裂缝成因及防治措施，是提高当前公路施工管理水平的重要途径。
参考文献
[1]杨丹，沙庆林，孙华政.高等级公路半刚性基层沥青路面[M].北京：人民交通出版社，2011，10（03）：121-125.
[2]姚祖康，孙立军，李同祥.沥青混凝土路面裂缝产生的原因及其危害与防治[J].公路交通科技，2011，21（07）：145-146.