市政施工中路面裂缝的控制方法探讨

贾士霄

【摘要】市政道路建设关系城市发展，也会影响人们出行安全。道路施工环节裂缝问题需要高度重视。下文重点对市政道路施工阶段路面裂缝问题成因进行分析，提出裂缝防治措施，以供参考。

【关键词】市政施工;路面裂缝;控制方法

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.09.068

引言：

道路施工路面裂缝问题极为常见，对于裂缝成因进行分析，有助于施工人员找到解决措施，从而优化施工技术的运用，改善道路施工质量，高效控制裂缝问题，为人们出行提供良好条件。

1、市政道路施工环节路面裂缝主要成因

1.1设计因素

从市政工程再说特点来说，设计属于施工技术运用纲领，设计的合理性直接影响施工效果。路面裂缝和设计质量息息相关，为了预防此类病害，需要对设计方案的合理性深入分析。注意对道路荷载、路面强度参数的合理设计。如果施工材料选择不当，技术应用不合理，材料配比不科学，极有可能影响施工过程顺利进行，最终造成路面裂缝。

1.2材料问题

市政道路施工大多选择半刚性材料，由于材料收缩性强，因此一旦出现质量问题，必然会影响道路后期使用，导致路面裂缝出现。比如：材料的软化点、针入度以及延度都可以影响施工质量。通常软化点高的材料，耐热性能优越;针入度高，材料黏合度低;材料延度越好，沥青可塑性越强。部分工程由于原材料选择存在问题，导致路面裂缝频繁出现。

1.3荷载问题

市政道路建成投入使用后，随着路面车辆数量增加，荷载量过高，是裂缝发生重要因素。如果路面养护措施运用不足，路基深层受到的压力增加，拉应力超出路面负载力，就会出现局部裂缝。加上车辆长期超负荷运行，路面受到外部压力不断提升，裂缝拓展影响表层区域，病害问题持续加重。图1是路面随车辆荷载变化曲线图：

1.4施工因素

在市政道路施工过程，路面裂缝和施工技术的运用有直接关系。选择沥青路面需要根据设计方案进行施工。但是，部分项目在施工阶段操作不合理，无论是路基施工，还是碾压施工，又或者摊铺施工都存在不同程度问题。施工过程技术运用不规范，没有注重细节处理，使得施工质量难以提升，导致道路使用过程裂缝问题出现。

1.5温度因素

路面裂缝还有可能和温度因素有关，在沥青材料搅拌阶段，内部热量迅速升高，混凝土导热能力不佳时，内部产生热量难以散失，对于道路结构稳定性造成影响。除此之外，材料还有可能受到热胀冷缩影响，如果外界温差大，道路受到压力过高，超出路面抗壓极值，就会导致路面裂缝。

1.6养护措施

在市政路面出现不同程度裂缝的时候，需要及时采取养护措施，对于路面进行修补，或者凿除重新铺筑。但是部分工程未注重道路使用阶段的养护工作，导致路面裂缝问题日益严重，最终导致路基受损，增加维修成本，影响道路的正常使用。

2、市政道路施工过程路面裂缝的控制方法

2.1对于路面合理设计

在市政道路的施工阶段，路面裂缝产生以后，随着时间推移，裂缝范围不断扩大，所以，为了提高道路使用时间，应该控制裂缝的产生。在路面设计方面，可以按照沥青混凝土热熔特点，对于设计方案合理选择，确保路面结构设计的规范性。科学的设计应该确保材料选择合理，为路面施工质量的保证提供支持，适应外界交通环境。经过工程实践，能够总结出，当路面材料受热以后，发生物理变化，可产生协调作用，合理设计可让路面扩张规律处于可控范围，控制裂缝问题发生。同时，施工材料配比设计，也需要对原材料预拌，根据最初设计比例灵活调整，观察材料粒径变化，之后调整冷料仓运行速度。对于材料配比和使用过程设计合理，可以保证路面施工材料配比科学、材料供应及时，将最佳搅拌温度、搅拌周期确定。待搅拌设备能够平稳运行以后，也应该采取专项操作，检验混合料配比是否合理。施工以后，还可借助钻心取样方法，判断路面压实情况是否能够达到施工要求。

因为路面裂缝还有可能是应力吸收问题导致，所以，设计方案当中还可设计吸收层，对应力进行合理吸收。明确应力吸收层的施工要求，合理设置吸收膜，对于路面裂缝问题的控制极为有利，还能将裂缝扩大时间延长，预防路面裂缝扩展。设计方案中，可选择土木隔棚加筋这一方法，辅助路面施工，该方法应用有助于裂缝修补，根据实际施工需求，选择差异化施工方法。此外，选择半刚性基层结构，设置变形缝，也对裂缝发生的控制有利。要求对结构碾压之前，在地基坚开宽度0.5cm细缝，将沥青砂填入其中，之后快速封闭切缝，碾压基层。通过以上设计，能够防止路面裂缝快速扩展，提高路面施工质量。

2.2提升工作区稳定性

因为路基属于路面的基础部分，同时，路基工作区还容易受到车辆荷载方面的影响，只有保证路基稳定性，才能为路面结构稳定提供支持。预防路基发生非均匀沉降，导致路面裂缝问题出现。所以，在施工阶段，应该确保路基工作区强度，控制路面施工结束以后部分的沉降。

具体而言，路基工作区强度由填筑阶段施工质量而确定，故此，路基填筑技术的应用十分重要。填筑材料应该选择砾、砂、石等，不可选择有机土或者粉质土。当作业区车辆荷载不断增加时，路基工作区深度也会不断增大。而在路面设计过程，车辆荷载主要按照额定轴指标考虑，因此，道路建成以后，工作区深度已经固定。如果后期道路使用过程车辆超载，就会导致作业区受到超出预设的压力，此时，没有通过特殊处理的路基刚度、强度不足，稳定性受到影响，最终出现路面裂缝。所以，在路基施工阶段，应该尽可能保持工作区深度高于设计深度，以防出现如上问题。

施工过程，压实度能够将路基强度反映出来，也是路基稳定性、强度提升有力措施，施工阶段需要对其严格控制。对于压实度产生影响的是填土层，具体施工阶段，应该插杆挂线，将松铺厚度控制在30cm范围之内。施工阶段，对于压实度进行检测，需要检测到下一层顶面，如果和规定要求不符，还需采取加压处理，或者重新填筑。通常来讲，对于地下水位的控制，属于路基强度提升的重要措施，在路面下方80cm位置属于路基关键区域，可以吸收来自于路面的荷载力，还能将应力扩散，应该具备足够强度。所以路基开挖以后，如果存在地下渗水现象，应该及时采取排水施工。土质差路段还需要采取换填处理。此外，还需注意基层厚度的合理控制。因为如果基层厚度增加，地基的承载力也有所增加。研究表明，如果地基为半刚性基层，当厚度由10cm提升到25cm的时候，承载力可提升3倍。

2.3合理选择施工材料

市政道路施工阶段，材料选择和路面裂缝问题息息相关，为了控制裂缝病害，应该严格按照施工设计要求，对于材料进行科学选择。可使用防裂性优越的施工材料。比如：道路基层可以选择半刚性材料，这类材料不但抗拉能力优越，而且还能耐水冲刷，材料的温缩和干缩系數相对较小，之后选择温膨系数低的骨料。而沥青混合料集料，应该选择耐磨性强、表面粗糙以及石质较为坚硬的材料，这类材料能够更好地粘附于沥青材料之上。施工阶段，应对材料酸碱度进行测试，如果结果呈酸性，可以添加石灰粉、抗剥落剂等材料适量，能够提高材料抗剥落性。与此同时，还应该对集料含水量加以控制，可选择人工砂取代天然砂。除此之外，如果施工条件也许，还可选择改性沥青SMA混合料，以上材料空隙率大、密实性好，且材料在高温状态下稳定，处于低温环境下也拥有极强的抗裂性，不容易出现车辙，可将道路使用时间延长，属于路面防裂施工过程运用的重要材料。

2.4控制施工过程操作

在道路施工过程当中，施工人员需要做好温度控制措施，在材料配比阶段，根据温度变化调节温度，控制在130～160℃之间，沥青材料摊铺，还应该注意根据拌合站材料产量，控制行走速度，确保道路摊铺作业不间断。摊铺之前，加热熨平板，使其温度超过65℃，注意车辆行走速度在3～5m/min之间，对于摊铺质量进行随时检查，如果发现材料离析，或者摊铺边角料缺失，应该及时填补原料。在摊铺之前，应该选择试验路段进行试铺，路段长度介于100～200m之间，根据试验结果选择施工机械型号、数量以及配合方式。试铺阶段，要求人员全面记录，重点记录材料用量、作业长度、施工速度等数据信息，为施工计划制定提供依据。

在混合料含水率确认方面，应该结合现场的气候条件，保证湿度介于1.0～1.5%之间，混合料均匀分布。基层混合料搅拌时间5～6h之间，借助级配曲线对于拌和作业进行指导，预防级配碎石出现离析问题。拌和过程，要求材料粒径最高在35mm以内，基层材料粒径在30mm以内。搅拌过程合理配比粗细及料，对于现场运输车辆水泥用量及时标定，检测时间在1h左右。

注意基底层摊铺技术，和其他基层能够协调应用，让路面结构承载力、抗变形能力达到要求，可借助一次压实、分段摊铺等技术施工。例如：某市政道路基地层施工，为确保人员、机械之间协调配合、基层摊铺施工阶段由专人指挥、预防混合料内部骨料离析，摊铺结束以后，为保证基层施工整体性，调派机械分层压实。初压阶段混合料温度较高，选择双轮振动压路机，注意前进阶段不挂振，在后退阶段挂振，控制碾压速度35m/min;复压阶段，使用同类型压路机以往返的形式振动碾压，速度80m/min，共计碾压2遍，按照摊铺厚度设置振频、振幅等，之后选择轮胎压路机，以70m/min速度进行碾压，此阶段碾压6次;中压阶段，利用双钢轮压路机，以静压的方式，速度100m/min碾压2遍，将碾压痕迹消除，提高混合料密实度，保证路面平整度，终压阶段路面温度应在70℃以上，将表面的轮痕消除，保证路面平整度。碾压需要连续，顺直行走，保证压实度达到设计要求。

此外，基层施工以后，现场采取凿毛施工，利用机械凿毛，将基层结构摩擦力增加，以确保上层摊铺和基层之间抗剪强度，提高面层、基层之间的粘结性。机械设备转向阶段，可利用移动转向方式，保持匀速状态慢行，防止由于机械运转导致局部材料剥离。除此之外，在结构层碾压之前，还可切割直缝，宽度0.5cm，填入沥青乳液，快速封闭，按照常规碾压方式对于基层进行碾压。以上操作能够预防贯穿裂缝的出现。

2.5利用裂缝处理技术

考虑市政施工环节，路面裂缝对于施工质量影响较大，所以如果地基出现裂缝，但是裂缝宽度不足5mm，此时可将裂缝内部的尘土与垃圾清理，之后选择低热沥青向裂缝当中灌入，当灌入沥青达到裂缝深度的2/3位置以后，将洁净石屑、粗砂等填入其中，经过捣实将溢出材料清理。如果裂缝宽度超过5mm，则需将裂缝周围已经松动的路面清除，之后将混合条填入裂缝当中，充分捣实之后再添加乳化沥青。如果路面损坏严重，但是地基未受损，可将路面厚度3.5cm沥青挖除，之后向基层喷沥青透层油，用量为1.0L/m，在上方重新铺筑厚度细粒混凝土。如果路基已受损，可运用地基处理技术，改善施工质量。图2为地基处理路面裂缝施工图：

具体技术应用流程为，施工人员、机械正式入场之后，先对路程加以清理，之后对两侧垃圾、碎石清除，挖除原有路面，再挖开水边沟，障碍清除后，自两侧起对于排水横沟进行挖掘。之后设置水泥稳定层作为基层，厚度20cm，在上方铺筑风化砂，其中碎石含量30%，使用碎石铺平路面，施工过程分层厚度20cm，将顶部碎石夯实。选择重型压路机，反复碾压碎石，直到路面压实度达到施工要求。路基处理结束以后，由检验部门对于施工质量进行验收，之后展开下一道工序。如果检测过程，发现路面平整度存在问题，需要采取铲修或者整平等处理措施。最后在基层上方铺筑沥青混凝土，并对沥青摊铺温度、含油量等进行检查，选择压路机之后，按照“先边后中”、“先慢后快”以及“先稳后振”等施工原则对于路面进行反复碾压，直到混合料的摊铺密实度达到要求为止。碾压以后，路表没有明显车轮碾压的痕迹，之后洒水养护，将施工路段交通封闭。

2.6合理展开排水施工

在市政道路施工阶段，排水工程和软土地基相关。由于此类地质的条件不足，在路面施工之前，应该使用钢板桩进行支撑，之后展开槽底排水沟挖掘作业，按照特定距离设置集水坑，之后统一排水，挖掘施工产生的余土需要及时外运。如果施工路段地下管道和施工区域距离近，还需要提前清理地表，将建筑垃圾清除，先利用压路机对路面压实，之后展开开挖作业。除此之外，河道地质相对特殊，在施工之前应该将淤泥或者积水抽干，待地基原状土露出之后，可以使用塘渣自中间向两侧挤密排水。

2.7利用养护技术

对于沥青路面使用养护技术具体包括预防性养护和修复性养护。以预防性养护为例，主要是定期对于受损路面进行修复，控制路面裂缝的扩大。通常使用坑槽修补技术，选择沥青合成材料作为填缝材料，还可以选择改性沥青作为面罩，结合封层技术应用，在沥青路面表层铺设2.5mm厚度混合料，控制裂缝程度恶化。如若沥青面层较薄，需要借助专用设备，确保路面密实度，结构平稳。

结语：

总之，导致道路出现裂缝的因素有多种，常见的包括设计、施工、温控、养护、材料、荷载几个方面，因此，需要从不同原因入手，优化设计和施工，加强道路养护，才能预防和解决裂缝问题，提高道路施工质量。

参考文献：

[1]东希云.道路施工中的路面裂缝控制问题浅析[J].青海交通科技，2020，32（04）：105-107.

[2]张素玲.路面裂缝在市政施工中的控制方法分析[J].工业建筑，2021，51（07）：243.

[3]赵淑芳.市政施工中路面裂缝的控制方法分析[J].四川水泥，2019（07）：42+124.

[4]黄爱东.市政道路路面产生裂缝的原因与防治[J].工程建设与设计，2019（16）：162-163.

[5]唐文超，韩晓宝，张扬.路面裂缝在市政道路施工中的控制方法[J].城市建设理论研究（电子版），2018，（17）：123.

[6]郭浩.路面裂缝在市政施工中的控制方法[J].城市建设理论研究（电子版），2018，（10）：160.