沥青砼路面典型裂缝形成机理及处治措施
摘要:从沥青混凝土路面裂缝的种类入手，对沥青混凝土路面典型裂缝形成机理进行了剖析，并有针对性地提出了沥青混凝土路面典型裂缝处治的相应措施，以期指导实践。
关键词:沥青混凝土路面，裂缝，形成机理，处治措施
1 概况
沥青混凝土路面的病害较多，如开裂、破损、车辙、网裂，其中最典型的病害就是普遍存在的沥青混凝土路面裂缝问题。沥青混凝土路面裂缝主要受自身材料性能、所处环境和其他外部因素共同作用引起。因此，分析典型裂缝的病害现象，剖析其形成机理，对于预防和处治裂缝具有一定的指导意义。
2 沥青混凝土路面的裂缝类型
1) 外应力裂缝——主要是由于车辆或其他外力等作用而产生的破坏，其本质是车辆或其他外力作用在基层上，基底产生的拉应力超过基层材料的抗拉强度，导致基层底部很快开裂，直至影响到沥青混凝土的面层。
2) 内应力裂缝——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。
3 沥青混凝土路面典型裂缝形成机理
3． 1 外应力裂缝
沥青混凝土路面的外应力裂缝主要是指由于车辆或其他外力等作用而产生的破坏性裂缝。在车辆荷载或其他外力等作用下产生的基层底部应力大于基层结构的极限抗拉强度时，基底就会出现开裂。但在实际结构中，往往是基层底部应力小于或远小于基层结构的极限抗拉强度时结构裂缝急剧发展，裂缝在车辆荷载或其他外力的反复作用下，最终发展到路面，使沥青混凝土面层产生破坏。根本原因为基层一旦出现微小裂纹，则会在裂纹尖端产生应力集中，随着外荷载的作用，沥青混凝土材料在应力强度因子 的影响下，裂纹尖端在较小的应力作用下裂缝就会发生扩展直至沥青混凝土表面，见图1。
(查看中国沥青网全部图片新闻)
因此，提高材料的性能和控制表面裂纹的出现，应力强度因子将大幅度减小，这对抑制裂缝的扩展极为有利。
3． 2 内应力裂缝
1) 温缩裂缝。沥青混凝土材料为一种柔性材料，在较高温度下具有良好的变形能力，不至于因温度的升高导致沥青材料的性能降低; 但是当温度降低时则截然相反，沥青材料在低温条件下将发生收缩变形，从而引起基底产生较大的拉伸应力，一旦拉伸应力大于沥青混凝土结构自身的极限抗拉能力时，沥青混凝土则会发生开裂。
2) 疲劳裂缝。这种裂缝主要受沥青混凝土材料的老化影响。沥青的老化将导致沥青劲度提高，韧性降低中国沥青网，从而导致沥青混凝土材料的抗拉应变减小，沥青混凝土可承受的变形减小，从而在外荷载长期反复的作用下开裂。
4 沥青混凝土路面裂缝预防及处治
4． 1 裂缝预防
1) 选取合适的沥青混凝土原材料。众所周知，大量的横向裂缝与沥青的油源有关。稠油沥青在低温时能承受较大的拉伸应变，有较低的劲度模量，所以抗裂性能要高得多，说明选择油源是提高道路沥青质量的最根本的手段，这是减少沥青混凝土路面横向裂缝的最重要的措施［2］。
2) 提高路基强度和稳定性。路基是路面的基础，路基工作区又是路基经受行车荷载影响较大的深度区域，路基是否具有足够的强度和整体稳定性在保证路面结构的强度和稳定性方面起着极为重要的作用，如果强度不够路面将产生不均匀沉降进而发生开裂。因此，必须采取有效措施提高路基工作区的稳定性和强度，最大限度地减小路基完工后沉降量，在施工过程中，可以通过检测压实度来进行评定。压实度是反映路基强度的重要指标，也是提高路基强度和稳定性的最经济、最有效的技术措施，施工中必须严格按照有关规范、标准的要求检测控制。
3) 科学施工，加强沥青混凝土交界面整体性能。由于摊铺过程中是分段进行的，因此必然存在先铺和后铺沥青混凝土的交界面，故在施工过程中一定要对先期铺设的沥青混凝土路面进行预热软化，使先后铺设的沥青混凝土所处温度环境基本一致，再按照相关规范进行施工。
4． 2 裂缝处治
1) 在路面出现细小裂缝时可采用改性乳化沥青进行封闭处治; 出现较大的裂缝时，则可用改性沥青灌缝。对更大的裂缝，则需要将裂缝两端的路面挖开，重新铺设基层，再摊铺沥青混凝土［3］。
2) 在路面出现大面积裂缝时，可对破损区段的沥青混凝土进行挖除，重新铺装沥青混凝土。在铺装前，须对基层路面进行检测，如发现基层出现破损，则必须先对基层进行处治后才能铺装面层沥青混凝土。
3) 因沥青性能不好、或路面设计使用年限较长、油层老化等原因出现的大面积网状裂缝或不规则裂缝，如果经过检测分析基层强度还可以满足使用要求，那么对这类情况就可以采用一定的技术手段进行维修，具体方法如下: a．采用乳化沥青稀浆封层，封层厚度一般控制在3 mm ～ 6 mm。b．加铺沥青混合料上封层，或先铺设土工合成材料后，再在其上加铺沥青混合料上封层。c．使用改性沥青薄层罩面。d．单层沥青表处。
5 结语
沥青混凝土路面由于具有造价低、噪声小、行车舒适、施工快捷、维修方便等优点，因而得到了广泛的推广和应用。但沥青混凝土路面裂缝对道路的危害极大，特别在冬季和春季，因时有雨、雪水渗入，在行车荷载的作用下，使本来就处于裂缝状态的路面病害更加趋于严重。因此，为了提高路面质量，减少路面病害，须增强裂缝的认识及防治工作，从提高沥青面层的防裂性能、改善沥青及沥青混合料的使用品质方面进行改进。