瀝青路面裂縫問題是公路工程質量通病之一。本文對瀝青路面層間應力進行了較詳細的分析，并提出了預防裂縫出現(xiàn)的相應措施。

　　《農(nóng)村·農(nóng)業(yè)·農(nóng)民》創(chuàng)刊22年來，以權威的時事政策解讀、準確的新聞深度報道、海量的致富信息發(fā)布而深受讀者好評，改版后的雜志依托中央電視臺《聚焦三農(nóng)》欄目、新華社新華網(wǎng)等多家權威媒體及其強大新聞資源，發(fā)行量超過300,000冊。

　　瀝青路面在使用期開裂是農(nóng)村公路普遍存在的問題，且不論其基層是柔性的還是半剛性的。經(jīng)調查，我城區(qū)的幾條主要瀝青公路，屬于碎石瀝青路面，基層為碎石基層。在投入使用1-3年后，普遍發(fā)生了不同程度的路面裂縫。由于治理不及時，路面裂縫的危害導致從裂縫中不斷進入水分，使基層甚至路基軟化，導致路面承載力下降，產(chǎn)生唧漿、臺階、下沉、網(wǎng)裂等病害，從而加速路面破壞。

　　1　瀝青路面開裂原因

　　(1)農(nóng)村公路瀝青路面開裂的主要原因可分為兩大類：一種是由于行車荷載的作用而產(chǎn)生的結構性破壞裂縫，一般稱之為荷載型裂縫。另一種主要是由于瀝青面層溫度變化而產(chǎn)生的溫度裂縫，包括低溫收縮裂縫和疲勞裂縫，一般稱之為非荷載型裂縫。

　　(2)由于我國現(xiàn)行瀝青路面設計規(guī)范中規(guī)定或推薦瀝青路面采用半剛性基層。所以還存在著因為半剛性基層的溫縮裂縫或干縮裂縫引起瀝青面層產(chǎn)生的反射裂縫或對應裂縫。此類裂縫主要是非荷載型的，在某些情況下也可能是由溫度和荷載共同完成的。

　　2　瀝青路面裂縫應力分析

　　2.1　結構性破壞裂縫

　　農(nóng)村公路瀝青路面的結構性破壞裂縫主要是由于行車荷載引起的。在車輪荷載作用下，大于半剛性基層材料的抗拉強度時，半剛性基層的底部就會很快開裂。經(jīng)調查，在我城區(qū)大部分農(nóng)村公路，由于處于南寧市城郊結合部，日常交通流量很大，超載超限運輸非常嚴重，大大超出了公路荷載極限。據(jù)統(tǒng)計，在2008年農(nóng)村公路路政治超檢查中，在良慶至那馬、南曉至那敏等瀝青公路上，共檢查車輛165輛次，其中超限運輸占91%，運載最重的貨車達69噸，對公路路面造成了不可挽回的破壞。在大量的超限車輛行車荷載的反復作用下，基層底部的裂縫會逐漸擴展到上部，并使瀝青面層也產(chǎn)生開裂破壞。影響拉應力主要因素有面層的厚度、基層本身的厚度、基層的回彈模量和下承層的回彈模量。

　　2.2　溫度裂縫

　　農(nóng)村公路瀝青面層上的非荷載型裂縫主要是溫度變化造成的裂縫。溫度裂縫有兩種，一種是低溫收縮裂縫或簡稱低溫裂縫，另一種是溫度疲勞裂縫。

　　2.2.1　低溫裂縫

　　在南方地區(qū)，瀝青材料在較高溫度條件下，具有良好的應力松馳性能，溫度升降產(chǎn)生的變形很明顯，并產(chǎn)生應力。當氣溫大幅度下降時，瀝青材料逐漸發(fā)硬并開始收縮。此時半剛性基層的底部也將產(chǎn)生拉應力，當拉應力瀝青混合料的應力松馳趕不上溫度應力增長，混合料應力急劇增大。由于瀝青面層在路面中是受到約束的，面層中產(chǎn)生的收縮拉應力或拉應變一旦超過瀝青混合料的抗拉強度，瀝青面層就會開裂。當瀝青面層與基層的附著力不夠好、允許有一定的自由收縮時，裂縫就更容易發(fā)生。由于瀝青路面寬度不大，一般為5-6.5米寬，收縮受路面結構的相互約束小，所以低溫裂縫主要是橫向的。

　　2.2.2　溫度疲勞裂縫

　　這種裂縫主要是由于溫度反復升降導致瀝青面層溫度應力疲勞，使瀝青混合料的極限拉伸應變(或勁度模量)變小，加上瀝青的老化使瀝青勁度增高，應力松馳性能降低，最終達到極限抗拉強度使路面產(chǎn)生裂縫。在秋節(jié)和冬季,南方地區(qū)溫差較大,容易產(chǎn)生溫度疲勞裂縫,但不太明顯。

　　2.3　半剛性路面的反射裂縫和對應裂縫

　　2.3.1　由半剛性基層溫縮開裂引起的反射裂縫

　　通常情況下，假設導致反射裂縫的機理是處于瀝青面層下的半剛性基層已經(jīng)開裂，并且產(chǎn)生垂直位移和水平位移。垂直位移是由行車荷載引起的下臥路面結構在裂縫處的差動位移，水平位移是由溫度變化或水分變化引起的膨脹和收縮。

　　在冬季寒冷時，在結合較好的瀝青面層下，開裂的半剛性基層的水平位移使得直接在裂縫上的面層內產(chǎn)生大的拉應力或拉應變，由于在較低溫度下瀝青面層通常較硬，它只能承受小的拉應力或拉應變，因此容易被拉裂，并且裂縫的擴展途徑是由下至上的，在車輛載荷作用下，裂縫不斷加大和向周邊延伸。由于，農(nóng)村公路的瀝青路面大多彩碎石瀝青路面，厚度3-4.5厘米，厚度較薄。當瀝青面層的厚度愈薄，反射裂縫形成的愈早和愈多。

　　2.3.2　由半剛性基層干縮開裂引起的反射裂縫或對應裂縫

　　對于新鋪的半剛性基層，隨著混合料中水分的減少，產(chǎn)生干縮和干縮應力;水分減少，產(chǎn)生的干縮應力和干縮應變就愈大。經(jīng)過觀察，在已經(jīng)產(chǎn)生干縮裂縫的半剛性基層上鋪筑瀝青面層，在較薄瀝青面層的情況下，半剛性基層的裂縫會由于溫度應力而使面層底部先開裂，并較快形成反射裂縫。一旦行車產(chǎn)生的拉應力與溫度應力相結合，反射裂縫會形成得更快。在較厚瀝青面層的情況下，由于溫度應力在表面最大，基層的裂縫將促使面層先從表面開裂，然后逐漸向下傳播形成對應裂縫。

　　3　影響農(nóng)村公路瀝青路面裂縫產(chǎn)生的主要因素

　　3.1　瀝青及瀝青混合料的性質

　　瀝青和瀝青結合料是影響瀝青路面溫度開裂的最主要原因，瀝青混合料的低溫勁度是決定瀝青路面是否開裂的最根本因素，瀝青勁度又是決定瀝青混合料勁度的關鍵。在瀝青性能指標中，影響更大的是溫度敏感性，溫度敏感性大的瀝青更容易開裂。

　　3.2　基層材料

　　根據(jù)調查，農(nóng)村公路瀝青路面基層材料的收縮性愈小，基層相應會越穩(wěn)定，面層裂縫就愈少。基層上有透層油以加強與面層的粘結對抗開裂，基層材料種類對瀝青面層的裂縫率有明顯影響。

　　3.3　氣候條件

　　低溫度、降溫速率、低溫持續(xù)時間、升降溫循環(huán)數(shù)次數(shù)是氣候條件影響瀝青路面溫縮裂縫的四大要素。因此，瀝青路面施工應該選在8-10月份，溫度較高且溫差小的季節(jié)，以減少溫度的影響。

　　3.4　交通量和車輛類型

　　半剛性基層中的最大拉應力，通常是由最重的車輪荷載產(chǎn)生的;并且對于半剛性路面，不同軸載對路面的破壞作用遠不是4次方的關系，而11～13次方的關系，即使是通過次數(shù)較少的重荷載也對路面破壞起著決定性的作用。同時，農(nóng)村公路超載超限運輸是很普遍的，無形加大了對瀝青路面的直接破壞，造成了更多的路面裂縫。

　　3.5　施工因素

　　主要指半剛性基層材料的碾壓含水量，半剛性基層完成后的暴曬時間等因素。當碾壓含水量最佳、暴曬時間適當時，基層就更穩(wěn)定，基層受溫度、車輛荷載等破壞力影響就更小，路面產(chǎn)生裂縫相應減少。

　　4　減輕瀝青路面裂縫的措施

　　根據(jù)規(guī)范，通過路面結構設計和厚度計算可以滿足瀝青路面強度和承載能力要求，基本解決荷載型裂縫產(chǎn)生的問題。對于如何避免或減輕非荷載型裂縫的產(chǎn)生，應從設計與施工兩個方面來進行考慮。

　　4.1　設計方面

　　(1)在進行半剛性路面設計時，首先應選用抗沖刷性能好、干縮系數(shù)和溫縮系數(shù)小、抗拉強度高的半剛性材料做基層。

　　(2)選用松弛性能好的優(yōu)質瀝青做瀝青面層。在缺少優(yōu)質瀝青的情況下，應采取改善瀝青性質的措施。

　　(3)在穩(wěn)定度滿足要求的前提下，優(yōu)先選用針入度較大的瀝青做瀝青面層。

　　(4)瀝青面層采用密實型瀝青混凝土。

　　(5)采用合適的瀝青面層厚度，確保半剛性基層在使用期間一般不會產(chǎn)生干縮裂縫和溫縮裂縫。

　　(6)為進一步提高表面層抗溫度裂縫性能，可采用橡膠瀝青或聚合物瀝青在瀝青混凝土表面做一封層。

　　(7)設置應力消減(應力吸收)中間層。

　　4.2　施工方面

　　(1)嚴格控制半剛性基層施工碾壓時的含水量，混合料的含水量不能超過壓實需要的最佳含水量或控制在施工規(guī)范容許的范圍內。

　　(2)半剛性基層碾壓完成后，要及時養(yǎng)生。

　　(3)半剛性基層碾壓完成后或最遲在養(yǎng)生結束后應立即用乳化瀝青做透層或封層。

　　(4)透層或粘層完成后，應盡快鋪筑瀝青面層。

　　5　結束語

　　按照現(xiàn)行瀝青路面設計規(guī)范要求，農(nóng)村公路瀝青路面厚度設計相對偏厚，目前采用的半剛性基層收縮性都比較小，施工工藝水平有很大提高，所以新建半剛性瀝