市政道路工程沥青路面裂缝成因与防治策略分析

李娴

(甘肃第七建设集团股份有限公司，甘肃 兰州 730000)

在我国经济快速发展的今天，我国的市政道路建设正在逐步完善，与传统市政道路施工方式相比，现阶段市政道路工程的优势较为明显，其主要体现在施工的方便性、使用寿命长以及噪音小等方面。因此，在我国城市发展中对城市道路的建设具有重要意义。然而，材料、环境与施工方式的影响，沥青路面易产生裂纹，这对道路的安全性和实用性造成了很大的威胁。要想提高沥青路面的使用年限，就需要对其产生的主要原因进行科学分析，从而针对问题采取预防措施，保证沥青路面的安全运营。

1 市政道路路面裂缝问题的成因

1.1 材料质量问题

部分市政道路项目由于材料、运输等多种原因，没有购买合格的商用沥青，而是采用一些质量不合格的沥青进行施工。在物料配制与施工原材料的购买中，因物料配制方案、自然因素、施工技术因素以及材料本身因素等影响，可能会间接导致沥青混合料出现粘附力过低等问题，从而导致了面层施工过程中产生油层松散、开裂等常见质量问题。目前，我国市政道路施工材料部分存在着与实际使用需求不相符的质量问题，极大地增加市政道路施工问题发生的几率。比如，北方寒冷地区，沥青混合料的粘结力会明显低于南方地区，并且当沥青混合料本身粘结力不足时，还会容易出现油层松散与崩塌等情况[1]。

1.2 自然因素

一些城市市政道路项目所处的周围的天气状况较为严酷，在长期的风化暴晒和雨水浸润等自然天气的作用下，沥青面层会产生开裂。通过有关的研究发现，在各类市政道路项目中，产生横向反射路面面层裂纹质量通病的最重要的因素是，在长期遭受到寒冷的条件下，路面会产生干收缩裂纹，而在长期经受反复荷载的作用下，裂纹的出现范围和面积会不断地增大，最后会产生横向反射裂纹。以一条城市市政道路为背景，在秋季和冬季气温较低的情况下，出现比铺装体承载能力更高的拉应力，从而诱发市政道路路基水平贯穿开裂的质量问题。

1.3 施工因素

部分施工单位为赶上施工进度控制工程费用，通常不会等待施工材料达到下一步施工强度要求便进行下一步的施工，这会对工程施工质量和实际使用寿命产生很大的影响。比如，在施工过程中，会出现道路路基局部压实度不足、不均匀沉降、路基实际含水量超过相应施工标准、上下层接缝搭接长度不合理、未对原有路面接缝与裂缝处进行灌封处理等施工问题，导致在工程施工及道路通车过程中，会出现沉降裂缝、路面裂缝、温度裂缝、反射裂缝等各类路面面层裂缝质量通病。

1.4 设计因素

目前我国市政道路建设项目中，部分市政道路受到建筑折射光以及环境温度的影响，导致城市市政道路长期运营中出现了温度裂缝、反射裂缝等常见的质量问题，使得城市市政道路的服役年限比预计的要低。比如，在某市政道路工程施工阶段，道路设计方案中存在着沥青混合料温度敏感性较高、基层厚度与面层厚度数值不合理、没有设置应力吸收层等诸多设计问题，因此，不能实现对反射裂缝及温度裂缝等裂缝质量问题的有效延缓[2]。

1.5 基层反射裂缝

传统的反射裂纹(见图1)，通常出现在道路白改黑的过程中，其中反射裂缝的类型主要有两类。1)路面上的车辆荷载作用下，若路面上的应力与裂口部位相对应，则会导致道路的应力向两侧转移，进而增大裂缝的大小。在车辆循环荷载的影响下，沥青面层内部的破坏会逐步累积，直至到达其承载力的临界值，最后从底层产生裂纹，并由裂纹延伸到表层；2)温缩反射裂纹与交通荷载反射裂纹相似，当周围的温度下降时，会引起路面的温度收缩裂纹，特别是在路面相应的裂纹处，会出现一个应力集中的地方，随着时间的推移，这种现象会发展为一种反射裂纹，并逐步蔓延开来。

图1 反射裂缝图

2 防止沥青铺装开裂的对策

2.1 对于裂缝进行封闭处理

在对裂缝进行封闭的时候，按照施工的方式，可以将其划分为粘结裂纹、灌缝以及填充裂缝。对裂纹进行修补的条件是：沥青混合料的整体铺装状况较好，路面整体构造强度满足设计规范。对于裂纹的闭合，应选择温度较高，昼夜温差小，比较干旱的地方。粘结裂纹，是指将专用裂纹粘结片，直接粘贴于路面裂纹处。采用该方法既不需挖沟，又无需借助专用的机器装置，更加简便、快速。然而，这种方式也有一些缺点，它的最大缺点在于，贴合条有脱落及开裂的危险，如果发生脱落或断裂，就需要重新将贴合条贴到路面上，从而造成路面高度升高，从而对车辆行驶造成不利影响。所谓灌注，就是利用特殊的施工工具，在路面的缝隙中挖出一条沟壑，然后用特殊的贯穿工具，将特殊的填充材料填充到沟壑中。该方法能更好的与沥青混合料粘结在一起，具有更好的防水作用。不过，这也有一个弊端，那就是粉尘太多，速度太慢。所谓填充裂缝，就是不做任何附加的施工，只用填充材料来覆盖，这种方法非常简单，但也有一个缺点，就是防水性能不够好[3]。

2.2 提高铺装技术在铺装中的应用

2.2.1 建造前的预备

在施工前做好充足的准备工作，是保证道路施工能够顺利进行的重要前提，尤其是要强化对材料的控制，要保证施工所用材料的质量达到标准。此外，要结合道路工程的实际情况，对所需人员、材料以及设备(比如混凝土摊铺机、路面压路机、切割机等)等展开分析，并对其进行适当的资源配置。在正式实施前，必须对各设施的工作状况进行检查，以保证其满足工程建设的各项标准和技术条件。

2.2.2 搅拌沥青混凝土

影响沥青混凝土品质的因素有很多，例如沥青混凝土的配比比例错误，势必会对路面的施工品质有一定的影响，所以在进行沥青混凝土搅拌之前，必须进行必要的检验。针对该路段的实际状况，在对沥青混凝土进行混合时，主要采用ACP4000型混合器，并对混合器的混合用量进行了严格的控制，不得低于280t/h。为了实现对拌合物的温度的控制，在拌合物结束后，应在拌合物表面覆盖一层隔热薄膜。此外，还要定期地对所搅拌的沥青混凝土的温度进行监测，以免在施工过程中，由于温度的不适当的控制而对沥青混凝土路面的施工品质造成影响[4]。

2.2.3 运输沥青混合料

在进行沥青混合料的运输时，应结合项目的具体情况，选用运输装备进行物料的运输。在将混合料装入到车厢内之前，应先在车厢内表面涂抹一层防粘液体，以防止混合料与车厢内的物质起反应。同时，在拌和物料加载时，最需对离析状况进行控制，因此要在加载期间始终保持低速行驶。同时，在出货的时候，要指定专门的人员进行监督和检查，确保在全流程中的温度都能得到有效的控制。

2.2.4 摊铺沥青混合料

1)为了确保摊铺的效果，在进行摊铺之前，必须将基层上的各种杂质清理干净，并且要注意沥青的紧实度、厚度和硬度，以免出现沉降、硬化等问题；2)为使基层与沥青面层更好的结合，需撒布透层沥青和粘层沥青，为提高粘结效果，需在面层沥青铺开前5h洒布透层和粘层沥青，需结合道路的具体状况，撒布用量应控制在1～1.2 kg/m2之间；3)要加强对上表面高程的控制，从而保证最终的摊铺效果。对于中下部，可以使用钢索来控制，对于上部，可以使用等高的方形管道来控制。为了使后面的摊铺效果更加理想，首先要保证第一次摊铺的规则，并要保证它满足基本要求的横坡。多层沥青混合料在摊铺时，应使每一层的接缝处于相互交织的状态，一般情况下，应使横向的接缝间距大于1m，纵向的接缝间距大于15cm。然而，对于道路芯面层交缝处，一定要处理好，保证其平坦，并且在交缝处涂抹沥青，并将交缝处表面压平。此外，在施工过程中，还需要对有关的设备和车辆进行控制，通常需要将运输车与摊铺机的间距控制在10～30 cm，以避免各类设备和车辆发生碰撞[5]。

2.2.5 碾压沥青混合料

在沥青摊铺完毕后，要对其进行碾压，为保证良好的碾压效果，应按以下步骤进行。1)采用双钢轮式压路机对路面进行一次碾压，提高了路面的平稳性；这一次的碾压间距必须要把握好，以免间距太大而对压实造成不利的影响。此外，在正式碾压之前，必须事先计划好行车线路，以避免行车途中换道太多，从而对沥青铺装品质造成不利的影响；2)第一轮结束后，进行第二轮，这一轮必须要保证每一轮的均匀性，才能保证一次完成。另外，为了保证最终的碾压效果，应该控制在65～90m之间。在本次碾压时，要对上一次碾压所产生的横向压轮痕迹进行清除，通常采用的是双钢轮压路机和胶轮压路机，通过二者的有机配合，达到良好的压实效果。另外，在使用橡胶轮压路机进行压实时，应在轮胎外侧涂敷适量的绝缘物质，以避免混合料与压路机轮胎发生粘连；3)就是最终的胜利。第二次碾压完成后，应对道路的压实情况进行认真检测，确定满足要求后再进行最后的碾压。在这一次的碾压中，需要使用双金属车轮，通常需要1～2次的碾压，这样才能达到最好的碾压效果。在经过两次的压实后，路面上没有明显的车轮痕迹，并且，必须达到相应的要求。

3 加强路面的裂缝处理

1)在施工道路的养护施工中，应针对道路开裂的特点，采用有针对性的施工方法。在本研究的道路现场，对于宽度≥6mm的裂缝，采用热油灌缝的方法来进行修复，在具体施工过程中，首先要将此裂缝进行清除，然后采用灌缝机向内灌入130～170℃的热沥青；对于6mm以上的裂缝，则采用沥青，细粒混凝土来修补；2)如果道路上出现了一些细微的裂纹，并且在一段时间内裂纹并没有明显的变化，则可以进行一些简单的沥青处理，防止裂纹再次扩展。在具体的施工过程中，首先需要将沙子与水泥混合在一起，然后将混合好的聚硫橡胶混合在一起，再用丙酮稀释搅拌好的沙粒。在做好填料的准备工作后，将其埋入混凝土开槽，然后进行适当的养护；3)若裂纹系由于路面破损所致，则应采用置换填筑法进行处理。在实践中，首先要确定修理的基础区域，然后根据边线来加工。为了确保路面的压实力，通常应将沥青的单层摊铺面厚控制在6cm以内。

4 利用裂缝粘合剂对裂缝进行处理

这是一种由母体和温热植物混合而成的胶粘剂，可以大大减少反射裂纹的产生，而且在防水领域有着极佳的表现。它有效地弥补了由于单纯使用玻璃纤维网格而造成的界面性不足，这种界面性会影响到浸渍层受到重力的状况，而且还会对裂缝的能力产生影响；此外，还解决了使用玻璃纤维格栅、土工布在施工过程中，容易出现堆叠，进而影响到不同层间粘合的问题。此外，还妥善解决了只使用沥青基应力吸收膜，只能将应力吸收，却不能抵御各种应力的问题。防裂贴一方面可以减少裂缝问题发生的几率，另一方面可以有效防止水的泄漏，应用到路面冻裂部位，可以防止冰水向地下的泄漏，表现出优异的防御性[6]。

5 加强路面的养护

路面的维护是一种可以减少裂缝出现的几率的行之有效的方法，在维护过程中应该特别注意维护和管理的工艺，相关的操作人员应该采取更加合理的维护措施，从而可以更好地提升路面的维护效果。例如，可以通过使用道路再生技术或者加强材料来实现对道路进行持续的加固，进而提高对其裂纹的维护和处理效果。在增强路面的强化作用的同时，有关工作人员还需要对路面表面的涂层进行更好的提高，首先可以对表面的老旧的沥青混合料进行铣刨等方法，然后加入一定数量的水泥浆，对缝隙进行回填，水泥浆固化后，就可以获得更好的回填效果。另外，压浆法也是一种较为常见的道路裂缝养护和处治的方法，该方法主要应用于基层和路基的裂缝处理，在注浆前，使用环氧树脂等对裂缝周边进行封堵，并在里面预埋注浆嘴，然后使用高压通过注浆管进行注浆，直到浆液溢出。

6 结语

综上所述，要保证市政道路面能继续使用，就应从每一个方面着手，结合具体条件，做好对裂纹的处理和预防。因此，在城市市政道路建设中，必须加强对城市市政道路建设的管理。沥青路面的裂纹不仅对道路的使用体验有影响，还对城市的形象有影响。所以，在设计、施工、养护、维修等全过程中，都要对其进行严密的管理，保证材料选择、材料贮存、路基压实、封路处理等一系列的环节上具有合理性和科学性，为未来的道路正式投入使用打下良好的基础，从而达到延长其使用寿命的目的。