公路沥青路面接缝处裂缝成因及防治措施

咱们和贵州沥青路面施工小编一起来了解一下：

分析沥青路面接缝处产生裂缝的类型，然后分析裂缝的成因，探讨裂缝防治措施：对于横向接缝，选择相对合适的接缝施工方法，控制好混合料的温度，做好接缝处的摊铺和碾压施工；对于纵向接缝，主要是做好冷接缝和热接缝的施工处理，以减少沥青路面接缝处裂缝，延长道路的使用寿命。

沥青是道路施工中广泛使用的材料，能提升路面整体质量，延长道路使用寿命。在道路工程建设中，路面接缝不可避免，其处理效果直接影响工程质量。为了提高道路工程质量，需要分析实际的技术指标，把控具体施工工艺，采取有针对性的措施，防止裂缝的产生。沥青道路最容易出现裂缝的地方是路面的接缝处。在路面施工中，应该注意道路的平整性和连续性[1]。尽量选择与环境相适应且相对合理的施工技术方案，减少沥青路面接缝处裂缝的出现。

1 公路沥青路面接缝处裂缝类型

1.1 荷载型裂缝

一般来说，重荷载对沥青路面产生的破坏程度比一般荷载大。当有重荷载车辆在公路沥青路面行驶时，行车的荷载处将产生路面结构层层底弯拉应力，在该值超出结构层材料的极限抗拉强度时，则会导致路面结构底部开裂的情况。通常情况下，由于基层产生的弯拉应力大于沥青路面面层，故基层先出现开裂，其在反复荷载的作用下会逐渐衍生至路面上部，从而导致沥青面层也出现开裂破坏现象。因为此种裂缝受重荷载作用的影响较大，因此将其称为荷载型裂缝。

1.2 温度裂缝

受沥青路面不同结构层材料的差异性以及其本身特性的影响，温度在沥青路面传递时需要经过一定的时间，在此过程中，沥青表面层、中面层、下面层、底部以及内部结构不可避免产生温度梯度，尤其是环境和温度不同的情况下这种情况更加明显。温度梯度使得沥青路面的不同部位的温度应力有所差异。按照温度应力作用和温度裂缝形成的原因来划分，温度裂缝有低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝。

(1）低温收缩裂缝

沥青材料属于黏性材料，其在温度较高的环境下具备柔韧性，这与沥青材料在高温环境下具有应力松弛性能相对应，简单来说即抗变形能力较高。所以，即使沥青温度不断改变其产生的温度应力也不大。但是，沥青在低温环境下就会逐渐变硬，并出现一定程度的收缩现象，随之产生较大的收缩应力。当沥青的收缩应力比抗拉强度大时，沥青面层将产生开裂问题。若路面基层与面层的衔接质量不达标，基层则无法有效分担因温度而产生的收缩应力，进而增大了温度裂缝的发生概率。

(2）温度疲劳裂缝

城市地区一般昼夜温差大、温度变化频繁，从而产生温度疲劳，城市地区的公路沥青路面更容易产生温度疲劳裂缝。疲劳裂缝的存在还将加快沥青路面老化速度，降低沥青的松弛性能。因此，当收缩应力大于沥青混合料的设计极限时，将导致温度裂缝出现。

1.3 反射裂缝

半刚性材料是公路建设过程中经常使用到的一种材料，由于其自身具有优良的工程性能，将其应用到公路路面基层中可以有效提升路面结构的承载能力，减少沥青铺筑厚度，降低公路建设成本，为施工企业带来可观的经济效益。因此，半刚性材料在公路建设中应用广泛。

由于半刚性材料属于一种水硬性材料，当其被应用到路面基层建设过程中，其内部的物理与化学反应仍然需要持续一定的时间，此时基层材料的强度和刚度会随着公路养护龄期的增加而不断增加。同时，半刚性材料的养护时间较长，使得其容易受到施工现场温度和湿度变化的影响。如果这时工程项目的建设质量无法得到保证，温度与湿度的不断变化将造成反射裂缝[2]。此时，路面基层之间的摩阻作用会对其收缩变形产生限制作用，进而路面内部结构产生拉应力，当拉应力比内部结构的抗拉强度大时，基层发生断裂。即沥青面层与半刚性材料的裂缝处形成一个受力薄弱点，路面在使用过程中，在荷载应力和温度的共同作用下，该薄弱点产生集中应力，从而形成反射裂缝，反射裂缝会逐渐向路面上部扩散，直达沥青表面。

2 沥青路面接缝处裂缝产生原因

道路工程建设难以避免地会出现沥青路面的接缝，且由于后期使用时间长，接缝处的缝隙会不断扩大，如不及时处理，将导致路面进一步损坏。经分析发现，道路路面总是出现凹陷等问题，究其原因还是接缝处出现了裂缝且没有及时处理所致。

在沥青路面铺设作业中，铺设不均匀、材料搅拌不均、混合料配比不足等情况较为常见，容易造成路面不平整，进而引发断层，给道路通行带来隐患。不能确保沥青路面的平整和连续性，进而加大了道路运行风险。另外，在沥青摊铺结束后没有及时碾压路面，使得沥青凝固时有外界气体侵入，路面材料发生了膨胀，也会导致接缝处出现裂缝。

3 横向接缝处理方法

3.1 横向接缝产生原因

沿路线横断方向有规则的裂缝。在沥青路面产生的横向裂缝中，大多属于温度裂缝，其发生的顺序是先沥青面层表面，然后慢慢延展到底面层和基层，形成的裂缝具有上宽下窄的特点。有时横向温度裂缝会贯通路面的一部分，大多数横向温度裂缝贯通整个路面宽度。一条沥青路面可能存在多条横向温度裂缝，纵向间距为5～10m。

如果地基或者填土路堤发生纵向不均匀沉降，或沥青混合料摊铺作业过程中没有处理好横向接缝，那么极容易产生横向裂缝，错台现象也由此而生。在温度变化大的地区，则会由于路面温度太低、温度变化过大产生纵向近似等间距的横向裂缝，即温度裂缝。

3.2 横向接缝的特点

经过深入分析发现，接缝处理技术的应用需要综合考虑各种因素，保证使用技术的合理性和适用性，进而保证沥青路面接缝处理的效果。对于横向接缝的处理，需要明确横向裂缝与纵向裂缝的区别。施工中，路面拼接铺筑产生的接缝称为横向接缝，一般由沥青混合料摊铺的中断所致。为了保证工程质量和进度，需在消除横向接缝以后继续摊铺沥青混合料。

3.3 做好混合料的温度控制

受温度的影响，不同温度下沥青的性能不同。施工中，应根据环境调整施工方案，合理控制沥青混合料的温度，尽可能降低接缝对整体施工的影响。沥青路面出现接缝时，使用温度检测装置测量沥青混合料的实际温度，保证施工的科学性。处理横向接缝时，根据施工环境的变化，控制摊铺沥青混合料的温差，保证的接缝处理效果。

摊铺过程中混合料的温度变化较大，会直接影响接缝处的平整程度。如果沥青混合料的温度下降过快，则采取适当保温措施，把握沥青混合料接缝处的温度变化。如果混合料温度较高，会因为黏性过大而发生推移问题。如果温度较低会因为太快凝固而导致不易压实。如果横向的裂缝处理不好，会导致沥青路面早期损坏。在对沥青混合料的横缝进行碾压时，应将温度控制在低于正常铺摊温度10℃左右。

3.4 黏层油施工

在沥青中面层与上面层之间洒布黏层沥青，具体使用改性乳化沥青。洒布车设定洒布量为0.5L/m2时，经现场实测能满足洒布量为0.3～0.6L/m2的要求。喷洒的黏层油呈均匀雾状，在路面全宽度内分布一层薄膜，避免存在漏空、成条状和堆积情况。如果喷洒不够需进行补洒，过量则刮除。完成后，注意管制交通，除了运料车，其他车辆以及行人均不能通过。

黏层油洒布完成，并当乳化沥青破乳、水分蒸发完成或稀释沥青中的稀释剂基本挥发完后，立即开展沥青层铺筑作业，以避免黏层受到外界环境的污染。

3.5 选择合适的接缝施工处理方式

对不同等级的道路选用不同的接缝处理方式。在摊铺上面层之前，在路基横坡高的一侧、路面与护栏或者路缘石之间衔接处，沿沥青摊铺方向粘贴4cm的贴缝胶带。对于高等级公路而言，通常使用斜接缝的方式处理下面层横向接缝，从而发挥出自然碾压的效果；并应用垂直平接缝的方式处理上层接缝。根据不同的接缝处理方法，优化接缝混合料的摊铺和碾压过程，进而提升路面的平整度与连续性。横缝处理后会有遗留的沥青混合料，为了方便铲除，施工前可铺设一层牛皮纸或根据施工温度洒水，降低沥青混合料与基层的黏结力。为了提高压实度，采用机械碾压。在需要处理的接缝处稍待冷却但未冷透时，对不规则的沥青混合料摊铺位置进行切割，方便后续开展接缝施工。

3.6 做好接缝处的摊铺作业

横向接缝处理的优劣直接影响沥青路面的使用性能，如果在施工过程中出现了严重错误，则会导致接缝处错台，易引发道路路面病害，造成安全隐患和缩短使用年限。在路面整体摊铺结束后，摊铺机离开施工现场时，应在接近道路的末梢处再抬高熨平板。后续地面的处理需要借助人工，将多余的沥青混合料切齐。摊铺机工作中，施工人员要利用2根3m的直尺放置于路面中心，观察整个平面，避免出现变化性断面，再利用切割机对未完全冷透的沥青混合料摊铺边缘进行切割处理，为后续摊铺沥青混合料提供有利条件。

4 纵向接缝处理方法

4.1 纵向接缝产生原因

纵向裂缝为顺路方向出现在行车道上的单根纵向长条裂缝。一般成熟的纵向裂缝长度约20～50m。通常情况下，若路表水渗入路堤下地基的范围较小，将只在分隔带两侧行车道上或接近硬路肩的一侧产生一条纵向裂缝，反之则会在分隔带两侧行车道上和超车道上产生至少两条纵向裂缝。

如果路基边部压实不够，将导致路堤边部发生沉降，进而使距离路边大概30cm位置产生纵向裂缝。同时，如果在沥青混合料摊铺过程中未处理好纵向接缝，使得路面发生早期渗水现象或压实不满足要求，在过往车辆的行驶过程中将在纵向接缝处形成纵向裂缝。由于地基和填土在横向存在不均匀性，特别是当路表水渗入地基时，将加大沥青路面产生细小纵向裂缝的概率。当纵向裂缝产生的时间太早且过多、裂缝宽度也比较大和长时，将会降低路面使用性能，时间一长则减少路面的使用时间。

4.2 热接缝处理

沥青混合料在高温状态下呈现出较强的可塑性和黏结性，而热接缝处理技术正是借助了这两个特性的作用。在此过程中，需要2台甚至更多的机械同时工作。摊铺机在前方摊铺，压路机在后方碾压，保证施工顺畅。为使摊铺机能够协同工作，要控制好2台摊铺机的距离。沥青在高温状态下摊铺后，应在其冷却前进行碾压施工，以保证路面的平整。由于沥青材料在高温状态下内部孔隙会有气体的侵入，碾压施工时要尽量排除沥青内多余的气体，保证压实度[3]。对于宽阔的沥青路面，可采用纵向接缝处理技术。进行接缝处理时要分析现场条件，根据不同的问题选择合理的施工方法。

4.3 冷接缝处理

将冷接缝与热接缝处理技术进行对比可知，两者的混合料温度存在较大差异，因此必须按照施工路段长度来选择处理方法。较长的路面一般选用冷接缝处理。因路面较长，施工时无法做到沥青混合料在冷却凝固前及时处理，所以采用冷接缝处理，能够保证路面平坦。对施工路段划分时，必须用切割机来切割沥青路面，以便于接缝衔接[4]。施工人员应明确了解现场路面接缝的性质和接缝处的处理方法，以便选择用热接缝还是冷接缝处理技术。

混合料摊铺中，无论是热接缝还是冷接缝处理技术都可以保证路面的摊铺效果。在接缝施工工艺的选择上，应充分考虑施工的环境和条件，制订科学的施工方案，以达到良好的效果。

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