E 道路裂缝危害分析及处治措施
（徐州德基公路建材有限公司 技术部 0516—86268899）
裂缝是路面为常见的病害之一，对路面的危害极大，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，终导致破坏。因此，对于路面早期裂缝的防治和修补工作是为重要的。下面我们来了解一下公路裂缝种类及原因、危害、处治措施及工艺。
1裂缝种类及成因
1.1横向裂缝
横向裂缝是基本上垂直于行车方向的裂缝（如图1），包括温缩裂缝及半刚性基层沥青路面的反射裂缝；但是按其成因可分为荷载型裂缝与非荷载型裂缝两大类。横向裂缝产生的主要原因有：(A)沥青面层本身温度收缩或半刚性基层干缩；(B)路基填挖结合部压实不够，或纵坡较大处，呈现错动式路面开裂；(C)各施工标段路基衔接处的压实不均匀。
--本文来源于江苏德基交通科技有限公司http://www.jsdeg.com
图 1 高速公路沥青路面典型横向裂缝
（1）荷载型裂缝
荷载型裂缝是路面承载能力下降、强度不足以承担车辆荷载或者反复循环荷载作用引起的疲劳所产生的。荷载裂缝首先在路面的地面产生，在车辆荷载的反复作用下，裂缝逐渐向上扩展至表面。也可能因为下层开裂造成顶面应力集中而引起开裂，或上下同时延伸而开裂。由车轮荷载引起的裂缝反映在面层上，往往不是单独的、稀疏的或较有规则的裂缝，而是稠密的，不时互相联系的网状裂缝。
荷载型裂缝主要包括：疲劳裂缝或龟裂、边缘裂缝、滑移裂缝。(A)疲劳裂缝或龟裂是由于重复作用的繁重的交通荷载引起路面失去服务能力的一系列裂缝。疲劳裂缝通常开始于沥青面层底部车轮荷载下拉应力大处。在循环相互连接形成多边形的、锐角的块形区域，后发展成龟甲状。(B)边缘裂缝。边缘裂缝由于交通荷载而扩展，对于没有或只有部分摊铺路肩的路面尤为严重。边缘裂缝初是因路肩横向力不足或基层由于进水、排水性能差或冻融作用而变薄弱所造成的。(C)滑移裂缝由于车辆频繁制动或转弯造成的路面滑移或变形。通常发生在HMA加铺层上，因为下卧层与新加铺层之间粘结层不足或粘结力差。
（2）非荷载型裂缝
非荷载裂缝的形成原因比较复杂，可以是温缩裂缝、反射性裂缝、不均匀沉降裂缝、冻涨裂缝、施工裂缝（接缝或发裂）、构造物街头（伸缩缝等）裂缝、老化裂缝等，其中主要的是温缩裂缝和半刚性基层开裂引起的发射性裂缝。
非荷载型裂缝主要包括：温缩裂缝、反射裂缝、块裂。(A)温缩裂缝，沥青面层缩裂多发生在冬季气温较低的地区或易发生温度突变的地区。当沥青面曾层中的平均温度低于其断裂温度时，或者说在降温过程中沥青面层所产生的温度应力积聚超过其在该温度时的抗拉强度时，沥青面层即发生开裂。(B)反射裂缝,基层反射裂缝是半刚性基层优于沥青面层开裂，在荷载应力与温度应力的共同作用下，在基层开裂处的面层底部产生应力集中而导致面层底部在上方大体相对应的位置开裂，尔后逐渐向上或向下扩展而使裂缝贯穿。(C) 块裂是一种将路面分割成近似矩形裂块的交错裂缝，且其具有锐角。块裂的范围从30cm×30cm到300cm×300cm。块裂通常出现在沥青路面的大交通区域，但偶尔也只出现在非交通区域。
1.2纵向裂缝
纵向裂缝分为自上而下的表面裂缝和自下而上的疲劳裂缝，基本上平行于道路中心线，一般发生在距路边缘3～5m的车道内（如图2）。裂缝形状有两种，一种是直线形，另一种是纵向弧形且两端向路堤边缘延伸。其产生的原因有多种：(A)荷载作用过大，承载力不足引起的纵向开裂外.(B)由于沥青面层分路铺摊铺时施工纵向接缝没有做好产生的裂缝。(C)路基压实度不均匀或由于路基边缘受水侵蚀产生不均匀沉陷而引起的裂缝。(D)以轮胎破坏后轮毂在路面上行走造成的轮毂压裂。
--本文来源于江苏德基交通科技有限公司http://www.jsdeg.com
图2 高速公路沥青路面典型纵向裂缝
1.3网状裂缝
网状裂缝（如图3）是由单根裂缝发展而引起的。其产生原因有：(A)路面的整体强度不足而产生裂缝。(B)路面开始出现裂缝后未及时封填，致使水分渗入下层，尤其是在融雪期间冻融交加，会加剧路面的破坏，促使网状裂缝形成。(C)沥青在施工期间以及在长期使用中的老化也是导致沥青路路面形成网裂的原因之一。
--本文来源于江苏德基交通科技有限公司http://www.jsdeg.com
图3 沥青路面网裂现象
2 裂缝的危害
2.1损害类型
（1）松散剥落
当沥青路面出现裂缝破坏后，水将进入路面结构内。由于水或冰冻的作用使得沥青结合料与集料的粘结性逐渐变差，在反复的水动力作用下，会出现集料松散。
（2）唧浆
唧浆是指水渗入基层或路基后，在行车荷载的作用下产生较大的动水压力，使基层或路基材料不断被冲刷、侵蚀，并且材料中的细小颗粒随液体被挤压到路表面(如图4)。唧浆通常是由贯穿性裂缝所引起的。
图4 由裂缝引起的路面唧浆现象
（3）沉陷
这种病害主要为水损坏。当半刚性基层和沥青面层均出现裂缝后，路表水通过路面结构缝隙，灌入路基，在行车荷载作用下徐变下沉（如图5）。
图5 由裂缝引起的路面结构沉陷
2.2 导致道路损害根本原因
裂缝渗水后会对路面产生类似泵送的作用，从而导致路面损坏。以下各图展示路面产生裂缝后水对道路的损害过程（图）
图5 由水导致道路损坏过程示意图
2.3 综述
如前所述，沥青路面在产生裂缝后，将会导致其他一系列的路面破坏现象，这将严重影响到沥青路面的使用寿命和使用功能。为了预防路面出现破坏性的损害，必须得首先预防或控制半刚性沥青路面裂缝的产生和发展，延长路面结构的使用年限。
3 处治措施及工艺
路面灌缝技术是一种有效的预防性养护方法，较好的防止雨、雪水道路的损害，延长使用寿命，提升道路使用质量，提升使用者对道路的满意程度。国内外统计数据表明，正确使用道路密封技术一般可以将路面使用寿命延长1—5年。
路面灌缝一般使用专用材料和专用的设备进行。专用材料一般有公路养护专用灌缝胶，具有与缝壁粘结能力强，高温时不粘轮，低温时不脆裂，耐久性好的特点。专用设备有开槽机、灌缝机。施工过程主要按照《公路养护技术规范》（JTJ 073-96）、《公路沥青路面养护技术规范》（JTJ 073.2-2001）进行。具体工艺如下：
（1）开槽（图6）
A 按照裂缝标示，调整好开槽机的开槽宽度和深度，对准裂缝的中线切割出均匀的U型凹槽。
B开槽深宽比不应超过2:1，开槽至少1厘米宽，1.2厘米深。
图6 开槽过程
（2）清理（图7）
清理裂缝中的残渣，保证灌缝胶与缝壁间的牢固粘结。多采用压缩空气法
和钢丝刷法清理裂缝。
图7 清理过程
清理后的效果如图8
图8 清理后的路逢效果
（3）灌缝（图9）
一般采用专用的灌缝机进行该项作业。为了防止车轮粘起灌缝胶，有时在灌入灌缝胶后还要在其上撒上砂子、滑石粉等养护修缮。对裂缝灌填完成后，根据气温情况，冷却10~20min后开放交通。
图8 清理后的路逢效果
