沈阳市金廊沿线道路裂缝病害及处置分析

摘 要：半刚性路面作为我国主要路面结构形式，在城市交通等诸多因素作用下路面出现早期损坏较为严重，裂缝类病害是半刚性路面结构病害主要类型，裂缝出现进一步导致路面结构水损坏发生，半刚性路面养护维修中裂缝维修至关重要。本文依托沈阳市金廊沿线道路工程，总结路面裂缝病害类型并对维修技术方案进行优化。

关键词：道路；病害；裂缝引 言

沥青路面开裂是沥青路面最普遍损坏现象之一。按照沥青路面裂缝从形态上分有四大类型：横向裂缝；纵向裂缝；块状裂缝；龟裂。不论是哪种裂缝都是路面的一种结构性破坏，虽然在发展初期其对路面行车功能还未产生大影响，在交通荷载、雨水和温度等因素综合作用下裂缝必将进一步发展成为不同形态裂缝，严重时便造成路面整体承载能力下降，导致行驶功能降低，影响行车安全。

1 沈阳市金廊沿线道路裂缝病害原因分析

1.1 横向裂缝病害原因分析

1.1.1 反射裂缝

基层开裂时面层与基层间联结作用好，面层给予约束作用，约束导致基层开裂在沥青面层内部产生拉应力和拉应变，加上行车荷载产生应力叠加作用，当面层内部拉应力或拉应变超过材料允许拉应力或拉应变时，沥青层就会在对应基层裂缝的位置发生底部开裂；如果面层较薄，裂缝就会自下而上地发展到面层表面形成反射裂缝；反射裂缝发生时机一般在冬季，冬季沥青面层材料劲度增大，应力松弛能力降低，抗变形能力减小，基层开裂则容易拉裂沥青面层。反射裂缝发生根源在半刚性基层，控制半刚性基层材料开裂是减少反射裂缝关键环节。

1.1.2 温缩裂缝

低温收缩裂缝是由于沥青面层温度较低或气温骤然下降导致沥青面层温度梯度变化较快造成，当温度应力超过材料抗拉强度时便发生开裂形成裂缝。低温收缩裂缝首先发生在温度较低、沥青面层质量有缺陷局部处，从表面开始并向深度方向、最薄弱路基横断面方向扩展。低温收缩裂缝通常在较短时间内即可完成，温度疲劳裂缝是由于气温反复升降引起。沥青路面长期暴露在大气环境中，气温周期性变化引起路面结构中温度场周期性变化使作用在路面中温度应力产生周期性变化导致沥青混合料温度应力疲劳，混合料强度降低，极限拉伸应变减小，应力松弛性能下降导致在不太大温度应力下开裂形成裂缝。

1.2 纵向裂缝

1.2.1 沉降裂缝

由于路基不均匀压实或软基处理不当导致路基不均匀沉降，应力向上传播，即导致基层和面层纵向裂缝，一般长度较大。

1.2.2 搭接裂缝

搭接裂缝分为纵向和横向两种。路面摊铺采用热接缝时两台摊铺机进行梯队作业，因为前后相距较近使摊铺两幅能完好地搭接在一起，这种接缝将来一般不会发生开裂；如果采用冷接缝方式施工接缝处先后摊铺热拌沥青混合料可能搭接不好，会在行车荷载作用下发生纵向开裂。横向搭接裂缝是由于新旧沥青混合料衔接不足造成裂缝。随施工工艺改进新建道路中搭界裂缝基本消失。

1.2.3 疲劳裂缝

纵向疲劳开裂是由于路面轮迹带处受到车轮荷载反复作用而产生的一种裂缝，一般与车辙同时发生，伴随在车辙两侧。

2 沈阳市金廊沿线道路裂缝病害处置分析

对线状裂缝修补一般采用灌缝方法，灌缝机械一般包括沥青灌缝机、高压热空气吹风机、开槽机、石屑撒布机和小型压实机，而沥青灌缝机常见的有手推式灌缝机、拖式灌缝机、自行式灌缝机。沥青路面灌缝材料主要有沥青、乳化沥青、改性沥青等材料，各种规格粗细集料、填充料等砂石材料及由这些材料组成的混合料。必须具有足够强度、耐久性和稳定性，以承受车辆荷载作用和抵抗自然环境的影响；养护材料必须进行必要检验，不符合要求者不得采用。

2.1 沥 青

一般选用较高针入度、较好延度道路石油沥青来灌缝。如缝较宽且较深可分层灌注，裂缝底部选用高针入度沥青，上层采用粘结性能好、劲度模量较高沥青。对于成熟裂缝用热沥青灌注效果更佳。灌缝沥青一般用导热油加热保温，沥青中可掺入适量细砂，形成沥青砂浆。

2.2 乳化沥青

一般选用慢或中裂阳离子乳化沥青，用乳化沥青来灌注初期效果比较好。与沥青相比，乳化沥青具有节约能源，保护环境。乳化沥青在制作时只需加热到120～140℃，在常温或较低温度下使用。常温下使用现场不需支锅熬油，减少环境污染，延长可施工时间。随时施工，提高沥青路面服务质量。具有较好流动性和渗透性，有利于填充和治愈沥青路面裂缝，提高沥青路面密实性和防水性。

2.3 改性沥青

改性沥青是在沥青中掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青、磨细的橡胶粉，或者其他材料等外掺剂制成的沥青结合料。改性沥青可单独或复合采用高分子聚合物、天然橡胶等材料制作。最常用的改性剂是聚合物，如SBS、SBR、EVA、PE等。

2.4 改性乳化沥青

改性乳化沥青是在制作乳化沥青的过程中加入聚合物胶乳，或将聚合物胶乳与乳化沥青成品混合，或对聚合物改性沥青进行乳化加工的道德乳化沥青产品，是一种高温抗流变、低温抗脆裂，耐候性、耐磨性、防水性、抗老化性能优良的材料，弹性好、凝固快，非常适合裂缝修补。

2.5 密封胶

选用加入多种高分子聚合物等成分加工而成的沥青橡胶类、树脂类密封胶，具有粘结能力强、弹性好、拉伸量大、不溶水、不渗水、高温不流淌、低温不脆裂、耐久性好等性能，在美国已得到广泛应用。

3 灌缝施工注意事项

对于沥青路面产生细小、不规则、难以直接灌入材料裂缝沿着裂缝开一条U形凹槽，使填缝材料免受过分拉压力及交通荷载作用。特别是因温度变化而产生较大水平位移裂缝必须开槽，以适应水平位移而产生对填缝材料应力。开槽尺寸以裂缝宽度和严重程度为依据，开槽宽度应达到将裂缝破损松散壁面材料切割掉，确定一个适当开槽宽深比，一般开槽宽深比为1：1.5。背衬直径应比槽宽大25%，槽深应大于两倍背衬直径。选择春秋两季进行施工，环境温度处于年平均气温5～15℃，裂缝宽度为一年中平均宽度。因此春秋两季施工既有利于将材料灌至最深处，可以填充足够材料又有利于选择填缝材料，使填缝材料与路面结构更好粘为一体，保证灌缝质量。非工作缝在一年变化量最小，任何时间修补均可，在冬季浅槽无贴封式结构最好，在春季贴封式结构效果最好。

4 结 论

本文针对沈阳市金廊沿线道路出现裂缝成因进行了分析，根据具体工程提出了处置方案并进行了现场施工跟踪，经过维修后长期观测起到了良好的效果。

参考文献

[1]张爱民等.叶信高速公路拓宽工程南半幅旧路面裂缝病害类型及成因分析[J].中外公路，2007，27（4）：83～85.

[2]李小重.少洛高速公路半刚性基层裂缝处理及防治[J].中外公路，2005，25（3）：47～49.

[3]唐杰军等.高路堤沥青路面纵向裂缝的类型及成因分析[J].中外公路，2007，27（4）：86～88.

[4]刘子忠等.半刚性基层裂缝分析及防治措施[J].公路，2006，7，315～317.