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摘要：公路工程质量通病之一是沥青路面裂缝问题，在道路使用期沥青路面开裂是普遍存在的问题。本文从裂缝产生的原因入手，对沥青路面层间应力进行了较详细的分析，并提出了防止沥青路面出现裂缝的相应措施。
关键词：沥青 路面 裂缝 预防 措施
0 引言
沥青路面的裂缝有网裂、龟裂、纵缝、横缝等，形成这些裂缝的原因是多方面的，主要包括：①交通量增加或超载。②执行标准、设计、施工存在的问题。③路基施工质量问题。④原材料的质量问题。本文根据多年的实践经验，对施工过程中经验进行总结，对沥青路面破坏的各种原因进行详细的阐述，并提出了预防裂缝的措施。
1 沥青路面开裂原因
1.1 沥青及沥青混合料性质的影响 在铺筑沥青路面的过程中，由于组成沥青混合料的原料涉及沥青结合料，细集料、粗集料和矿粉等，在一定程度上由于沥青混合料在数量和质量等方面存在或多或少的差异，表现在物理力学性能方面也会出现很大的不同，进而形成的结构也有所不同。沥青和沥青结合料的性质是影响沥青路面温度开裂最主要的因素，其是否开裂的根本原因是沥青混合料的低温劲度，而沥青混合料劲度受到沥青劲度的影响和制约。在沥青性能指标中，温度敏感性是其最为重要的影响因素。通常情况下，沥青开裂往往是由于温度敏感性大造成的。
1.2 基层材料的性质影响因素 一般情况下，对于基层材料来说，如果其收缩性比较小，那么造成的面层裂缝也就愈小。通过在基层上涂刷透层油，在一定程度上可以有效预防路面开裂，沥青面层的裂缝率受基层材料种类的影响比较明显，主要表现在：①干燥收缩开裂。因干燥收缩引发的路面开裂，主要是混合料失水造成的，混合料颗粒间的空隙受游离水分减少的影响，进而出现了不同程度的缩小。②低温收缩开裂。在高温的夏季和常温的环境下，进行施工时，半刚性的基层比较容易成型，但是到了冬季后，随着温度的骤降，受温度的影响混合料遇冷出现收缩，同时在收缩的过程中受下层收缩拉应力的影响，在这种情况下，如果收缩应力超过混合料的极限抗拉强度，温度收缩裂缝就会产生。
1.3 设计原因 ①结构设计不合理，主要表现在：基层厚度不符合设计要求，设计的面层分层及材料配合比不科学，以及面层厚度不符合相关的设计要求。②设计路面、基层、底基层排水设施时考虑不全面，存在漏洞。与实际情况相比，路面所处段土质、水文情况存在比较大的差距，在一定程度上，使得路面参数不符合实际情况。
1.4 施工原因 ①软土地基施工。所谓软土层是指含水量较高、孔隙比大、强度低、压缩性高的软弱土层。在软土层地段进行施工的过程中，如果对软土地基处理不到位，就容易导致沉陷出现过量、不均匀沉降，以及路基失稳等问题，进而使得路面出现纵向裂缝。②路基压实度不足。在施工过程中，路基作为施工的重要环节，通常情况下，压实路基也是提高路基路面强度，确保其稳定性的重要技术措施。施工时对路基进行压实处理，其目的是重新组合土粒，缩小孔隙，使土粒之间变得更加挤紧，进而提高土的密度，确保整体的密实性，最终提高路基的稳定性，增加路基的强度，避免公路路面出现裂缝。③路面基层施工质量低劣。在施工过程中，受工期、进度、料源短缺的影响和制约，在一定程度上难以确保原材料的质量。在龄期不符合设计要求的情况下，攤铺机和重型运料车辆在路面上进行碾压、转弯等，以及进行底面层施工过程中，受到振动压路机的碾压，这些都会对初期强度构成一定的破坏。由于半刚性基层没有龄期的限制，对工程质量放松控制，致使基层和底基层的质量难以保证，导致基层网遭到破坏，最终影响到面层，出现网裂现象。④沥青面层集料离析。在沥青面层集料中，在局部范围内由于粗细集料不均匀，出现细集料偏少，粗集料偏多的现象，进而出现离析。另外，由于矿料与沥青之间的粘结力比较小，进而降低了抗剪强度，使得里面出现龟裂和松散。
1.5 其他原因 ①气候温度条件，极端最低温度、降温速率、低温持续时间、升降温循环次数是气候条件影响沥青路面温缩裂缝的四大要素。②交通量和车辆类型，通常是由最重的车轮荷载产生半刚性基层中的最大拉应力；并且对于半刚性路面，不同轴载对路面的破坏作用远不是4次方的关系，即使是通过次数较少的重荷载也对路面破坏起着决定性的作用。
2 预防沥青路面裂缝的措施
2.1 提高路基的强度和稳定性 通过对路基的填筑工艺进行创新，提高路基的强度。在填筑路基的过程中，不能利用粉质土、有机土等用于路基的填筑。石、砾、砂类土是填筑材料的首选，其次选用含砾、砂、低液限粘土等。所以在路基施工过程中，为了防患于未然，需要对路基工作区的深度进行控制，使其超过路基工作区的设计深度，在一定程度上提高路基的强度和稳定性。
在路基强度的各项指标中，压实度作为一项重要的指标。通常情况下，提高路基的压实度，对于提高路基强度和稳定性来说，也是最经济、最有效的措施。所以在施工过程中，严重控制路基的压实度，使其符合设计的要求。
对于路基来说，路面底以下80cm的路床是路基最为关键的部位，路面的扩散应力由路床来直接承受和吸收，因此提高路基的强度和稳定性，确保路床的强度和稳定性是关键。通常情况下，提高路基强度的重要措施就是降低地下水的水位。所以，当开挖过程中，发现底下有渗水情况，不论流量大小都要进行及时的处理。
2.2 结构基层的厚度要合理 通常情况下，路面的承载能力随着基层厚度的增加也迅速增加。试验结果证明，如果半刚性基层的厚度由10cm增加到25cm，那么路面的承载力将会提高到原来的3倍。
2.3 修筑防裂路面 研究表明，如果面层厚度超过15.0cm，那么受拉疲劳所产生的裂缝就可以有效的预防和控制，车辆荷载引起的剪应力也可以大大地降低，面层反射裂缝明显地受沥青面层厚度的影响。
2.4 选择防裂性能好的材料 为了提高沥青的低温抗裂性能，以及高温的稳定性，在选材方面需要选用温度膨胀系数低的骨料，因为这种材料的抗冲刷能力强，干缩、温缩系数小、抗拉能力高。在满足稳定度的前提下，面层材料易选用针人度较大的沥青。这是因为，选用密实型沥青作为混凝土的面层，一方面沥青硬化缓慢，另一方面延缓裂缝的扩展。在选择沥青混合料集料的过程中，需要选用表面粗糙、耐磨性强、石质坚硬、嵌挤作用好的材料，同时这种材料与沥青的粘附性要好。为了提高混合料的抗剥落性能，在混合料中如果选用的集料呈酸性，需要填加落剂或石灰粉，同时要控制集料中的含水量。在选择原材料的过程中，在条件允许时，可以选用间断级配、大空隙、密实型的沥青玛蹄脂碎石（SMA）混合料，以及选用改性沥青。在沥青混凝土表面选用橡胶沥青或聚合物改性沥青作封层，在一定程度上可以提高表面层的抗温度裂缝能力。
2.5 设置应力吸收层 将橡胶沥青、预制织物膜带条、土工织物、低粘度沥青混凝土层等均匀应力吸收层铺设在基层与面层之间。在裂缝处，为了降低相对位移产生的应力传到面层，在施工过程中选用应力吸收薄膜，在一定程度上，可以明显减缓反射裂缝的产生与扩展，应力强度因子明显降低。通常情况下，吸收薄膜的弹性模量越低，那么其防裂性能就越好。在当前常用的材料中，土工织物与沥青橡胶薄膜的弹性模量相对来说比较低，具有较大的变形率，因此不存在低温脆裂问题，所以作为吸收层效果更佳。为了控制车辙、反射裂缝、疲劳裂缝的出现，通常情况下，通过采用土工格栅加筋的方式对沥青路面进行处理。在性能方面，不同类型的格栅有所差异。
2.6 新铺半刚性基层的预开裂技术 为了制造更直、更多规则的间距裂缝，需要对半刚性基层进行锯缝处理，也就是在结构层碾压前，在结构层上切割一条直到层底、宽度为0.5cm的缝，同时将沥青砂或沥青乳液填入缝内，并将切缝进行封闭，然后按照正常的方式对该层进行碾压。经过上述处理，出现的自然裂缝将会更细，并且裂缝位移更小，在一定程度上避免了裂缝边缘的快速恶化。
3 结束语
实际施工时，沥青路面厚度按照现行沥青路面设计规范要求，设计相对偏厚，目前采用的半刚性基层收缩性都比较小，施工工艺水平有很大提高，所以新建半刚性沥青路面上出现的裂缝绝大多数是沥青路面本身产生的温度裂缝。在今后的施工中，如何改善沥青及沥青混合料的使用品质、提高沥青面层的防裂性能是研究的主要方向，当然也不能忽视施工质量这一影响因素。
参考文献：
[1]沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M].人民交通出版社，2003.
[2]郭忠印，李立寒.沥青路面施工与养护技术[M].北京：人民交通出版社，2003.
[3]颜海.公路工程质量事故分析[M].北京：机械工业出版社，2008.
关键词：沥青 路面 裂缝 预防 措施
0 引言
沥青路面的裂缝有网裂、龟裂、纵缝、横缝等，形成这些裂缝的原因是多方面的，主要包括：①交通量增加或超载。②执行标准、设计、施工存在的问题。③路基施工质量问题。④原材料的质量问题。本文根据多年的实践经验，对施工过程中经验进行总结，对沥青路面破坏的各种原因进行详细的阐述，并提出了预防裂缝的措施。
1 沥青路面开裂原因
1.1 沥青及沥青混合料性质的影响 在铺筑沥青路面的过程中，由于组成沥青混合料的原料涉及沥青结合料，细集料、粗集料和矿粉等，在一定程度上由于沥青混合料在数量和质量等方面存在或多或少的差异，表现在物理力学性能方面也会出现很大的不同，进而形成的结构也有所不同。沥青和沥青结合料的性质是影响沥青路面温度开裂最主要的因素，其是否开裂的根本原因是沥青混合料的低温劲度，而沥青混合料劲度受到沥青劲度的影响和制约。在沥青性能指标中，温度敏感性是其最为重要的影响因素。通常情况下，沥青开裂往往是由于温度敏感性大造成的。
1.2 基层材料的性质影响因素 一般情况下，对于基层材料来说，如果其收缩性比较小，那么造成的面层裂缝也就愈小。通过在基层上涂刷透层油，在一定程度上可以有效预防路面开裂，沥青面层的裂缝率受基层材料种类的影响比较明显，主要表现在：①干燥收缩开裂。因干燥收缩引发的路面开裂，主要是混合料失水造成的，混合料颗粒间的空隙受游离水分减少的影响，进而出现了不同程度的缩小。②低温收缩开裂。在高温的夏季和常温的环境下，进行施工时，半刚性的基层比较容易成型，但是到了冬季后，随着温度的骤降，受温度的影响混合料遇冷出现收缩，同时在收缩的过程中受下层收缩拉应力的影响，在这种情况下，如果收缩应力超过混合料的极限抗拉强度，温度收缩裂缝就会产生。
1.3 设计原因 ①结构设计不合理，主要表现在：基层厚度不符合设计要求，设计的面层分层及材料配合比不科学，以及面层厚度不符合相关的设计要求。②设计路面、基层、底基层排水设施时考虑不全面，存在漏洞。与实际情况相比，路面所处段土质、水文情况存在比较大的差距，在一定程度上，使得路面参数不符合实际情况。
1.4 施工原因 ①软土地基施工。所谓软土层是指含水量较高、孔隙比大、强度低、压缩性高的软弱土层。在软土层地段进行施工的过程中，如果对软土地基处理不到位，就容易导致沉陷出现过量、不均匀沉降，以及路基失稳等问题，进而使得路面出现纵向裂缝。②路基压实度不足。在施工过程中，路基作为施工的重要环节，通常情况下，压实路基也是提高路基路面强度，确保其稳定性的重要技术措施。施工时对路基进行压实处理，其目的是重新组合土粒，缩小孔隙，使土粒之间变得更加挤紧，进而提高土的密度，确保整体的密实性，最终提高路基的稳定性，增加路基的强度，避免公路路面出现裂缝。③路面基层施工质量低劣。在施工过程中，受工期、进度、料源短缺的影响和制约，在一定程度上难以确保原材料的质量。在龄期不符合设计要求的情况下，攤铺机和重型运料车辆在路面上进行碾压、转弯等，以及进行底面层施工过程中，受到振动压路机的碾压，这些都会对初期强度构成一定的破坏。由于半刚性基层没有龄期的限制，对工程质量放松控制，致使基层和底基层的质量难以保证，导致基层网遭到破坏，最终影响到面层，出现网裂现象。④沥青面层集料离析。在沥青面层集料中，在局部范围内由于粗细集料不均匀，出现细集料偏少，粗集料偏多的现象，进而出现离析。另外，由于矿料与沥青之间的粘结力比较小，进而降低了抗剪强度，使得里面出现龟裂和松散。
1.5 其他原因 ①气候温度条件，极端最低温度、降温速率、低温持续时间、升降温循环次数是气候条件影响沥青路面温缩裂缝的四大要素。②交通量和车辆类型，通常是由最重的车轮荷载产生半刚性基层中的最大拉应力；并且对于半刚性路面，不同轴载对路面的破坏作用远不是4次方的关系，即使是通过次数较少的重荷载也对路面破坏起着决定性的作用。
2 预防沥青路面裂缝的措施
2.1 提高路基的强度和稳定性 通过对路基的填筑工艺进行创新，提高路基的强度。在填筑路基的过程中，不能利用粉质土、有机土等用于路基的填筑。石、砾、砂类土是填筑材料的首选，其次选用含砾、砂、低液限粘土等。所以在路基施工过程中，为了防患于未然，需要对路基工作区的深度进行控制，使其超过路基工作区的设计深度，在一定程度上提高路基的强度和稳定性。
在路基强度的各项指标中，压实度作为一项重要的指标。通常情况下，提高路基的压实度，对于提高路基强度和稳定性来说，也是最经济、最有效的措施。所以在施工过程中，严重控制路基的压实度，使其符合设计的要求。
对于路基来说，路面底以下80cm的路床是路基最为关键的部位，路面的扩散应力由路床来直接承受和吸收，因此提高路基的强度和稳定性，确保路床的强度和稳定性是关键。通常情况下，提高路基强度的重要措施就是降低地下水的水位。所以，当开挖过程中，发现底下有渗水情况，不论流量大小都要进行及时的处理。
2.2 结构基层的厚度要合理 通常情况下，路面的承载能力随着基层厚度的增加也迅速增加。试验结果证明，如果半刚性基层的厚度由10cm增加到25cm，那么路面的承载力将会提高到原来的3倍。
2.3 修筑防裂路面 研究表明，如果面层厚度超过15.0cm，那么受拉疲劳所产生的裂缝就可以有效的预防和控制，车辆荷载引起的剪应力也可以大大地降低，面层反射裂缝明显地受沥青面层厚度的影响。
2.4 选择防裂性能好的材料 为了提高沥青的低温抗裂性能，以及高温的稳定性，在选材方面需要选用温度膨胀系数低的骨料，因为这种材料的抗冲刷能力强，干缩、温缩系数小、抗拉能力高。在满足稳定度的前提下，面层材料易选用针人度较大的沥青。这是因为，选用密实型沥青作为混凝土的面层，一方面沥青硬化缓慢，另一方面延缓裂缝的扩展。在选择沥青混合料集料的过程中，需要选用表面粗糙、耐磨性强、石质坚硬、嵌挤作用好的材料，同时这种材料与沥青的粘附性要好。为了提高混合料的抗剥落性能，在混合料中如果选用的集料呈酸性，需要填加落剂或石灰粉，同时要控制集料中的含水量。在选择原材料的过程中，在条件允许时，可以选用间断级配、大空隙、密实型的沥青玛蹄脂碎石（SMA）混合料，以及选用改性沥青。在沥青混凝土表面选用橡胶沥青或聚合物改性沥青作封层，在一定程度上可以提高表面层的抗温度裂缝能力。
2.5 设置应力吸收层 将橡胶沥青、预制织物膜带条、土工织物、低粘度沥青混凝土层等均匀应力吸收层铺设在基层与面层之间。在裂缝处，为了降低相对位移产生的应力传到面层，在施工过程中选用应力吸收薄膜，在一定程度上，可以明显减缓反射裂缝的产生与扩展，应力强度因子明显降低。通常情况下，吸收薄膜的弹性模量越低，那么其防裂性能就越好。在当前常用的材料中，土工织物与沥青橡胶薄膜的弹性模量相对来说比较低，具有较大的变形率，因此不存在低温脆裂问题，所以作为吸收层效果更佳。为了控制车辙、反射裂缝、疲劳裂缝的出现，通常情况下，通过采用土工格栅加筋的方式对沥青路面进行处理。在性能方面，不同类型的格栅有所差异。
2.6 新铺半刚性基层的预开裂技术 为了制造更直、更多规则的间距裂缝，需要对半刚性基层进行锯缝处理，也就是在结构层碾压前，在结构层上切割一条直到层底、宽度为0.5cm的缝，同时将沥青砂或沥青乳液填入缝内，并将切缝进行封闭，然后按照正常的方式对该层进行碾压。经过上述处理，出现的自然裂缝将会更细，并且裂缝位移更小，在一定程度上避免了裂缝边缘的快速恶化。
3 结束语
实际施工时，沥青路面厚度按照现行沥青路面设计规范要求，设计相对偏厚，目前采用的半刚性基层收缩性都比较小，施工工艺水平有很大提高，所以新建半刚性沥青路面上出现的裂缝绝大多数是沥青路面本身产生的温度裂缝。在今后的施工中，如何改善沥青及沥青混合料的使用品质、提高沥青面层的防裂性能是研究的主要方向，当然也不能忽视施工质量这一影响因素。
参考文献：
[1]沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M].人民交通出版社，2003.
[2]郭忠印，李立寒.沥青路面施工与养护技术[M].北京：人民交通出版社，2003.
[3]颜海.公路工程质量事故分析[M].北京：机械工业出版社，2008.