沥青路面纵向裂缝控制施工技术研究

一、工程概况

项目位于吉林省白山市，现况环长白山G331 二级公路已运行多年，且已多次对各种路面病害进行了专项养护工程的施工，局部路段进行过大修。自通车以来，本路段交通量增长较快，存在车辆超载情况，主要病害为横向裂缝、纵向裂缝和车辙，其中纵向裂缝问题尤为突出。这些病害不仅影响了路面的平整度和行车舒适性，还严重威胁了行车安全。因此，针对纵向裂缝的形成原因进行分析，并提出有效的施工优化措施，具有重要的现实意义。

二、旧路面纵向裂缝的形成原因分析

旧沥青路面纵向裂缝的形成原因复杂多样，主要包括设计、施工、材料、气候、车流量等因素。通过对现况环长白山 G331 二级公路旧沥青路面病害调查分析，现况环长白山 G331 二级公路纵向裂缝的形成原因主要可以归结为以下几点：

1.地基沉降固结不均匀：现况环长白山 G331 二级公路部分路段为原有 3^～4m 宽林间土路，经长时间车辆荷载的作用，其固结度要高于未经车辆荷载的作用的加宽段。在相同的上部荷载作用下，原有的林间土路所表现出的沉降幅度相对较小，与之相邻的加宽路段则沉降更为显著，从而引发了差异沉降现象。这种差异沉降导致了路面的不均匀变形，进而产生了纵向裂缝。

2.施工期短，固结不到位：长白山地区年平均降水量668.4～691.1mm，年平均蒸发量1154.6～1397.3mm，地下水位一般在1m～4m，覆盖层主要为第四系冲洪积、残坡积层，冲洪积层，地表土层以粘性土为主，渗透系数小。由于工期限制，固结下沉未到位，导致工后沉降大。这种工后沉降在路面上表现为纵向裂缝，尤其是在交通量较大的路段，裂缝扩展速度更快。

3.路面半幅通车、半幅施工：现况环长白山G331 二级公路采用半幅通车、半幅施工的交替作业模式来进行沥青路面的铺筑工作，导致中间存在纵向施工冷缝，在处理纵向施工冷缝时，处理效果不理想。沥青材料对温度变化较为敏感，长白山地区冬季寒冷，沥青材料因收缩而产生温缩裂缝。且在行车荷载的反复作用下，冷缝处易因应力集中而产生疲劳开裂。

二、施工方法优化

1、加快主固结沉降过程

路基填料的固结过程通常包括两个方面：主固结与次固结。主固结是孔隙水压力的消散导致土壤体积显著减小；次固结是由土壤骨架的蠕变效应引发长期的、持续的沉降。

本项目坐落于长白山区域，冻结期约 150 天，最大冻土深度介于 175～186cm 之间。为了有效应对这一特殊地质环境，我们采取了创新的工程措施：将用于后续工序的未筛分碎石铺设在填方高度大于 2m 的段落，铺设厚度在1～2m 之间。不仅旨在降低填土层在冬季的冻深，还可实现预压的效果。

由上表可知，在填土顶铺设未筛分碎石，可降低填土的冻深。通过这一手段，我们确保了表层填土的固结沉降在寒冷的冬季不会因孔隙水的冻结而受阻，不仅保障了固结沉降所需的时间，而且促进了固结沉降过程的顺利进行。

2、降低填料含水率

本项目8 月中旬开工，需在11 月（冰冻期）前将路基土方施工完毕。长白山地区地下水位较高，利用的挖方填料为粘性土，含水率普遍在 35%左右，最佳含水率为 19±2%。在非雨期期间，采用翻晒处理含水率较大的填料。在雨期期间，长白山地区降雨间隔期基本在2～4 天，面临施工条件受限，无法进行翻晒。我们采取将设计图纸的掺拌3%水泥变更为掺拌5%生石灰，取六组样本进行检测，检测结果如下：

由以上数据可知，掺拌 5%生石灰在翻拌3-4 次后，含水率能达到最佳含水率附近，满足施工要求。这一措施不仅能够达到与掺入 3%水泥相当的改良效果，而且无需额外增加施工费用。更重要的是，它有效地解决了因无法翻晒而导致的填料含水率过高问题，不仅提高了施工效率，还确保了填筑的顺利进行与最终质量。

3、新旧路基拼接处理

为有效缓解新旧路基间的差异沉降问题，本项目从两个方面入手。第一方面，加强新建路基的压实效果，缩小新旧路基的沉降差异。第二方面，新建路基与旧路基之间铺设铺设土工织物，增加新旧路基连接部位的稳定性。

（1）采用冲击压实技术

在确保路基满足常规压实标准的基础上， 本项目针对新旧路基拼接部位的特殊性，采用了 25KJ 冲击压路机进行高强度的碾压作业。在新旧路基拼接部位， 使用 25KJ 冲击压路机进行 20 遍的碾压作业。通过高能量的冲击力，促使土壤颗粒在外力作用下重新排列，有效填充孔隙，从而显著提升路基的密实度，降低孔隙率，增强土壤的抗剪强度。

（2）采用土工制品

1）在道路结构的关键部位——上路床和下路床底面，铺设了高性能钢塑土工格栅。该材料具有显著的技术优势：其抗拉强度可达50kN/m 以上，能够有效分散路基荷载，减少不均匀沉降；同时，其耐腐蚀性能优异，在pH 值3～11 的腐蚀环境下仍能保持稳定的力学性能，完全适应长白山地区特殊的冻融循环和除冰盐腐蚀环境。

2）在道路结构的应力集中区域——底基层与基层之间，增设了一层高性能防裂土工布。该土工布采用聚酯纤维材料，具有优异的抗拉强度和延伸率（断裂伸长率＞50%），能够有效吸收和消散基层裂缝产生的应力，防止裂缝向上反射。

这些技术措施的实施，显著提升了道路的整体性能，为类似环境下的道路建设提供了可靠的技术参考。

三、结论

通过对吉林省白山市环长白山G331 二级公路旧沥青路面纵向裂缝的形成原因分析，本文提出了加快主固结沉降、降低填料含水率、新旧路基拼接处 明，采用预压碎石、掺拌生石灰、冲击压实等技术手段，能够有效减少差异沉 而显著改善沥青路面开裂。这些优化措施不仅提高了路面的抗裂性能，还延长了路面的使用寿命，为类似工程的施工提供了有益的参考。

参考文献

[1] 闫亚伟.SMA-13 沥青路面抗滑性能及施工技术研究《工程建设与设计》，2024.

[2] 孔凡华.公路沥青路面雨季施工影响及应对方案《汽车画刊》，2025.