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摘要：沥青混凝土路面由于其使用性能优越，维护和翻修容易等特点而在高速公路上的应用越来越广泛，但是通过几十年的运营效果看，沥青路面也存在开裂、车辙、松散、坑槽等破坏情况，如何解决这些问题首先要分析产生上述问题的原因，针对原因提出有效的解决措施，延长沥青路面的使用寿命和使用性能。本文以工程实例来论述沥青混凝土路面裂纹产生的原因及预防措施。
关键词：沥青路面；裂纹；成因；措施
由我公司施工的营双高速公路沥青混凝土路面YSLM-4标位于甘肃省白银市，项目于2012年4月开工，路面结构层为5cm中粒式沥青玛蹄脂碎石SMA-16上面层，10cm密集配沥青碎石ATB-30下面层，34cm水泥稳定碎石基层，20cm水泥稳定砂砾土底基层。项目于2012年10月底完成了底基层、基层和沥青混凝土下面层，经过一个冬季的低温考验，到2013年春季，发现已铺筑完成的沥青混凝土下面层出现了不少裂纹，如果不经处理，将严重影响路面的使用寿命和使用性能，因此项目在铺筑上面层前对相关问题进行了处理，该项目于2013年5月底建成通车。开通半年多来看整体效果好，说明我们对裂纹的处理措施可行。
一、裂纹产生的几种形式
该项目沥青混凝土下面层产生的裂纹主要有以下三种形式：
第一种形式：间隙性裂纹，但横向贯穿于涵洞顶背。
第二种形式：局部龟裂。
第三种形式：每隔20m左右的横向贯通裂纹。主要存在于背阴的山凹中，而且主要产生于2013年的3月份。
二、形成裂纹的原因分析
第一种裂纹：
通过对裂纹处钻芯取样分析，发现底基层、基层试样上有贯穿裂纹，证明此类裂纹为反射裂纹。主要是由于台背回填存在缺陷，受空间和设备的限制，碾压有不到位的地方，碾压不均匀、不密实，随着荷载的增加和时间的推移，产生了不均匀沉降，当不均匀沉降产生的拉应力大于底基层的承受极限力时，基层、底基层就会开裂，最终裂纹会传递到底面层，从而产生第一类裂纹。
第二种裂纹产生的原因：在龟裂处钻芯取样发现基层、底基层试验完整，沒有裂纹产生，而沥青下面层的芯样，轻轻一敲，芯样就碎成多块，通过对下面层芯样的试验，主要存在以下情况；
1.级配：不均匀，粗颗粒多，芯样能看出有较多孔隙。
2.沥青含量：偏低，达不到设计下限要求。
3.部分沥青老化。
结论：此类裂纹的产生主要是由于混合料的质量和施工过程控制不严或机械设备故障等原因引起的。混合料级配不良，拌和不均匀、混合料装车不合规范等而使得沥青混合料离析严重；同时由于沥青含量偏低，致使沥青裹覆不饱满，从而使得混合料之间的粘结力达不到要求；当拌和设备不稳定，加热温度不均匀等而使得沥青或骨料计量不准，从而造成配合比与设计配合比产生差距，当加热温度不均匀时，易引起材料过热产生沥青老化，材料温度达不到设计要求时混合料拌和不均匀，从而使得沥青与骨料之间的粘聚力下降，在外力作用下结构层容易产值拉裂。
第三种裂纹产生的原因：此段长度大约200m，位于山凹中，于2012年10月底完成，在每周的巡视检查中发现在2012年都没有出现裂纹，而在2013年3月气温逐渐回升，昼夜温差逐渐减小的情况下，裂纹成批产生，通过钻芯取样发现底基层，基层芯样完整，没有裂纹，底面层有贯穿裂纹，通过底面层马歇尔试验数据如下：
通过试验结果提示，沥青混凝土下面层级配合理，在规范要求的范围内并在中线附近，沥青含量符合要求，其他指标符合要求，即沥青混合料的质量满足规范要求。
综上所述，这种裂纹产生不是施工原因产生的，那么通过对环境和气候的分析，此处位于山凹下面，有积水积雪现象。而春节过后，气温回升，反复冻融，底基层、基层由于有底面层的保护，没有产生破坏，底面层完成后，没有及时覆盖中上面层，而底面层设计为ATP30，空隙率较大，雨水进入空隙后受反复冻融的影响，产生应力集中，同时由于没有设胀缝和缩缝，在拉应力和压应力的反复作用下，产生间隙性裂纹。
三、处理方法
1、对于一类裂纹的处治
1）对台背两侧进行注浆处理，使两侧填料达到密实，减小不均匀沉降。
2）注浆以后对裂纹进行灌热沥青处理。
3）在施工中、上面层时，在裂纹上铺设土工格栅，裂纹两侧各50cm，防止反身裂纹的传递。
2、对第二类型裂纹的处治
1）由于是局部产生的龟裂现象，在施工中面层前进行铲除，重铺。
2）在施工中面层前，在换填的地方铺设土工格栅。
3、对第三类裂纹的处治
1）对裂纹进行灌缝处理。
2）在裂纹处铺设土工格栅。
四、预防措施
1、对于第一类裂纹的预防措施
1）由于第一类裂纹主要是由于台背不均匀沉降引起，而要减少台背的不均匀沉降，主要应控制好台背回填材料的质量和台背回填施工过程的质量控制。
回填时应对地表进行处理，地表积水清理干净，地基承载力要满足设计要求，桥涵构筑物台背回填应选择适宜的材料并通过检验，除设计 文件另有规定外，一般应尽可能采用砂类土或透水性较好的土。当采用非渗水性土时，应在土中加入石灰、水泥等稳定材料进行处理。回填应在支撑梁（或涵底铺砌）及盖板安装完成且砼强度达到70%以上后进行，应对称回填，防止单侧施压，以免损坏墙身；填筑材料应分层摊铺，松铺厚度不大于20cm，对用小型机具压实的部位，松铺厚度不大于15cm；碾压时要采用18吨以上的重型压路机配合小型压实机具，严禁用人工夯实的方法；
为了让台背回填与挖、填路基之间的有效搭接，应在已完成的路堤与台背结合部位设置成1-2m宽50cm高的台阶，内形成3%左右的内倾斜角。 2）控制填土速度，确保有自然沉降的时间。
3）填筑完成后，尽量在路基上增加3-6个月的堆载预压时间，消除不均匀沉降的产生。
2、对于第二类不均匀沉降的预防措施
1）严格进场原材料的进场质量，确保材料的均匀性。
2）加强对设备的保养、调试，减少因设备原因引起的计量不准而引起的配合比差异，减少因温度不均匀而引起的混合料拌和不均匀或沥青老化等问题。
3）从优化配合比、拌和、装运、运输、摊铺等方面严格控制混合料的离析。严格控制拌和时间，保证混合料的拌和均匀，运输车装料时应前、后、中挪动装料，可以减少离析产生；运输过程中应匀速、严禁急刹车，覆盖缝布，减少温度散失；摊铺前尽量采用混合料转运车减少混合料的离析；摊铺时首先应保证摊铺机的工作性能，一台摊铺机的摊鋪宽度控制在7.5m以内，正式摊铺前应调整好螺旋布料器的高度和宽度，摊铺机的摊铺速度与要与沥青拌和设备的拌和能力相适应，摊铺过程中摊铺机应匀速前进，严禁中途停顿。
4）加强现场跟班作业，发现离析及时铲除、换填、平整、压实。
3、第三类裂纹的预防措施
1）在路面背阳面，容易产生积水、积雪的地方，加大纵坡度。
2）随时巡视路面状况，及时排除路面积水积雪。
3）在路面背阳和容易积水、积雪并有冻融反复的地方，每隔15-20米设置缩缝和胀缝，并进行灌缝处理，并在铺设中上面层时铺设土工格栅。
4）在上述路段应进行特别路面结构设计，降低空隙率，减小面层的渗水系数。
五.结论
沥青路面在公路和市政道路中越来越普及，它具有平整度好，行车舒适，噪声小，养护维修方便等特点，但是沥青路面裂纹一直是影响沥青路面使用寿命的主要因素，减少沥青路面路面裂纹的产生一直是从事沥青混凝土研究的专家和沥青路面施工技术人员追求的目标，在营双路面底面层施工过程中产生的一、二类裂纹应该是我们技术干部引起重视的问题，大家应该在施工过程中加强现场管理，严格过程控制，确保路面施工质量，延长沥青路面的使用寿命。
参考资料：
[1]JTJ 034-2000《公路路面基层施工技术规范》
[2]JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》
关键词：沥青路面；裂纹；成因；措施
由我公司施工的营双高速公路沥青混凝土路面YSLM-4标位于甘肃省白银市，项目于2012年4月开工，路面结构层为5cm中粒式沥青玛蹄脂碎石SMA-16上面层，10cm密集配沥青碎石ATB-30下面层，34cm水泥稳定碎石基层，20cm水泥稳定砂砾土底基层。项目于2012年10月底完成了底基层、基层和沥青混凝土下面层，经过一个冬季的低温考验，到2013年春季，发现已铺筑完成的沥青混凝土下面层出现了不少裂纹，如果不经处理，将严重影响路面的使用寿命和使用性能，因此项目在铺筑上面层前对相关问题进行了处理，该项目于2013年5月底建成通车。开通半年多来看整体效果好，说明我们对裂纹的处理措施可行。
一、裂纹产生的几种形式
该项目沥青混凝土下面层产生的裂纹主要有以下三种形式：
第一种形式：间隙性裂纹，但横向贯穿于涵洞顶背。
第二种形式：局部龟裂。
第三种形式：每隔20m左右的横向贯通裂纹。主要存在于背阴的山凹中，而且主要产生于2013年的3月份。
二、形成裂纹的原因分析
第一种裂纹：
通过对裂纹处钻芯取样分析，发现底基层、基层试样上有贯穿裂纹，证明此类裂纹为反射裂纹。主要是由于台背回填存在缺陷，受空间和设备的限制，碾压有不到位的地方，碾压不均匀、不密实，随着荷载的增加和时间的推移，产生了不均匀沉降，当不均匀沉降产生的拉应力大于底基层的承受极限力时，基层、底基层就会开裂，最终裂纹会传递到底面层，从而产生第一类裂纹。
第二种裂纹产生的原因：在龟裂处钻芯取样发现基层、底基层试验完整，沒有裂纹产生，而沥青下面层的芯样，轻轻一敲，芯样就碎成多块，通过对下面层芯样的试验，主要存在以下情况；
1.级配：不均匀，粗颗粒多，芯样能看出有较多孔隙。
2.沥青含量：偏低，达不到设计下限要求。
3.部分沥青老化。
结论：此类裂纹的产生主要是由于混合料的质量和施工过程控制不严或机械设备故障等原因引起的。混合料级配不良，拌和不均匀、混合料装车不合规范等而使得沥青混合料离析严重；同时由于沥青含量偏低，致使沥青裹覆不饱满，从而使得混合料之间的粘结力达不到要求；当拌和设备不稳定，加热温度不均匀等而使得沥青或骨料计量不准，从而造成配合比与设计配合比产生差距，当加热温度不均匀时，易引起材料过热产生沥青老化，材料温度达不到设计要求时混合料拌和不均匀，从而使得沥青与骨料之间的粘聚力下降，在外力作用下结构层容易产值拉裂。
第三种裂纹产生的原因：此段长度大约200m，位于山凹中，于2012年10月底完成，在每周的巡视检查中发现在2012年都没有出现裂纹，而在2013年3月气温逐渐回升，昼夜温差逐渐减小的情况下，裂纹成批产生，通过钻芯取样发现底基层，基层芯样完整，没有裂纹，底面层有贯穿裂纹，通过底面层马歇尔试验数据如下：
通过试验结果提示，沥青混凝土下面层级配合理，在规范要求的范围内并在中线附近，沥青含量符合要求，其他指标符合要求，即沥青混合料的质量满足规范要求。
综上所述，这种裂纹产生不是施工原因产生的，那么通过对环境和气候的分析，此处位于山凹下面，有积水积雪现象。而春节过后，气温回升，反复冻融，底基层、基层由于有底面层的保护，没有产生破坏，底面层完成后，没有及时覆盖中上面层，而底面层设计为ATP30，空隙率较大，雨水进入空隙后受反复冻融的影响，产生应力集中，同时由于没有设胀缝和缩缝，在拉应力和压应力的反复作用下，产生间隙性裂纹。
三、处理方法
1、对于一类裂纹的处治
1）对台背两侧进行注浆处理，使两侧填料达到密实，减小不均匀沉降。
2）注浆以后对裂纹进行灌热沥青处理。
3）在施工中、上面层时，在裂纹上铺设土工格栅，裂纹两侧各50cm，防止反身裂纹的传递。
2、对第二类型裂纹的处治
1）由于是局部产生的龟裂现象，在施工中面层前进行铲除，重铺。
2）在施工中面层前，在换填的地方铺设土工格栅。
3、对第三类裂纹的处治
1）对裂纹进行灌缝处理。
2）在裂纹处铺设土工格栅。
四、预防措施
1、对于第一类裂纹的预防措施
1）由于第一类裂纹主要是由于台背不均匀沉降引起，而要减少台背的不均匀沉降，主要应控制好台背回填材料的质量和台背回填施工过程的质量控制。
回填时应对地表进行处理，地表积水清理干净，地基承载力要满足设计要求，桥涵构筑物台背回填应选择适宜的材料并通过检验，除设计 文件另有规定外，一般应尽可能采用砂类土或透水性较好的土。当采用非渗水性土时，应在土中加入石灰、水泥等稳定材料进行处理。回填应在支撑梁（或涵底铺砌）及盖板安装完成且砼强度达到70%以上后进行，应对称回填，防止单侧施压，以免损坏墙身；填筑材料应分层摊铺，松铺厚度不大于20cm，对用小型机具压实的部位，松铺厚度不大于15cm；碾压时要采用18吨以上的重型压路机配合小型压实机具，严禁用人工夯实的方法；
为了让台背回填与挖、填路基之间的有效搭接，应在已完成的路堤与台背结合部位设置成1-2m宽50cm高的台阶，内形成3%左右的内倾斜角。 2）控制填土速度，确保有自然沉降的时间。
3）填筑完成后，尽量在路基上增加3-6个月的堆载预压时间，消除不均匀沉降的产生。
2、对于第二类不均匀沉降的预防措施
1）严格进场原材料的进场质量，确保材料的均匀性。
2）加强对设备的保养、调试，减少因设备原因引起的计量不准而引起的配合比差异，减少因温度不均匀而引起的混合料拌和不均匀或沥青老化等问题。
3）从优化配合比、拌和、装运、运输、摊铺等方面严格控制混合料的离析。严格控制拌和时间，保证混合料的拌和均匀，运输车装料时应前、后、中挪动装料，可以减少离析产生；运输过程中应匀速、严禁急刹车，覆盖缝布，减少温度散失；摊铺前尽量采用混合料转运车减少混合料的离析；摊铺时首先应保证摊铺机的工作性能，一台摊铺机的摊鋪宽度控制在7.5m以内，正式摊铺前应调整好螺旋布料器的高度和宽度，摊铺机的摊铺速度与要与沥青拌和设备的拌和能力相适应，摊铺过程中摊铺机应匀速前进，严禁中途停顿。
4）加强现场跟班作业，发现离析及时铲除、换填、平整、压实。
3、第三类裂纹的预防措施
1）在路面背阳面，容易产生积水、积雪的地方，加大纵坡度。
2）随时巡视路面状况，及时排除路面积水积雪。
3）在路面背阳和容易积水、积雪并有冻融反复的地方，每隔15-20米设置缩缝和胀缝，并进行灌缝处理，并在铺设中上面层时铺设土工格栅。
4）在上述路段应进行特别路面结构设计，降低空隙率，减小面层的渗水系数。
五.结论
沥青路面在公路和市政道路中越来越普及，它具有平整度好，行车舒适，噪声小，养护维修方便等特点，但是沥青路面裂纹一直是影响沥青路面使用寿命的主要因素，减少沥青路面路面裂纹的产生一直是从事沥青混凝土研究的专家和沥青路面施工技术人员追求的目标，在营双路面底面层施工过程中产生的一、二类裂纹应该是我们技术干部引起重视的问题，大家应该在施工过程中加强现场管理，严格过程控制，确保路面施工质量，延长沥青路面的使用寿命。
参考资料：
[1]JTJ 034-2000《公路路面基层施工技术规范》
[2]JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》