論城市道路瀝青路面裂縫的產生及防治

許宏圖

(大同市市政工程管理處，山西大同 037006)

近年來，隨著我國城市基礎設施建設的快速發(fā)展，城市道路建設的規(guī)模也在不斷的擴大，城市道路的建設一般采用具有表面平整、無接縫、耐磨性好、行車舒適、振動小、施工周期短等優(yōu)點的瀝青路面，但是所有的事物都不是十全十美的，雖然瀝青路面的質量控制程序正隨著城市道路建設的發(fā)展而逐漸的完善，但是瀝青路面也存在面層的溫度穩(wěn)定性較差和抗彎拉強度低等缺點，在城市道路的實際施工過程中，瀝青路面出現(xiàn)裂縫一直是比較常見的問題，由于大量的裂縫產生，造成路表水不斷的滲入，結果導致路面結構層和土路基的含水量增大，直接影響了路基和路面的強度。本文將針對瀝青路面產生裂縫的原因和防治措施進行細致深入的分析。

1 瀝青路面裂縫的表現(xiàn)形式

從對瀝青路面裂縫的原因分析來看，裂縫大致可以分為兩種類型:荷載型裂縫和非荷載型裂縫。荷載型裂縫產生的原因是由于行車荷載的作用下，路面半剛性基層底部的強度大于材料的抗拉強度，結果導致發(fā)生的結構性破壞裂縫，經過行車荷載的反復作用，底部的裂縫會日益擴大，從而引發(fā)瀝青面層也產生開裂現(xiàn)象。非荷載型裂縫的主要表現(xiàn)形式為溫度裂縫，在溫差較大的地區(qū)，因為溫差反復的變化，使瀝青面層的溫度不斷變化，導致瀝青混合料的極限拉伸應變能力變小，從而產生溫度疲勞裂紋。此外，瀝青的老化使瀝青的勁度增高，松弛性能反而下降，導致了極限抗拉強度，從而造成了路面的開裂。

2 瀝青路面裂縫產生的原因

2.1 材料因素

瀝青的品質是決定瀝青路面施工的重要因素，一般可以采用收縮性較小的半剛性基層，由于瀝青路面的裂縫是以溫度收縮裂縫形式為主，所以瀝青的感溫性是衡量瀝青性能的重要指標，瀝青的品質成為瀝青路面產生裂縫的關鍵原因，其中衡量瀝青品質的指標包括:低溫延性、瀝青油源、含蠟量、勁度和抗老化性能等。此外，瀝青混合料的組成也決定著瀝青品質的標準，不同組成結構的混合料的性質相差較大，其中瀝青用量、集料級配、礦粉細度和配合比等因素都是影響瀝青混合料的抗裂性能的重要因素。瀝青路面是否會開裂完全取決于瀝青勁度和混合料低溫勁度，基層材料的類型與性質也是決定瀝青路面是否開裂的關鍵。一般市政道路在施工時，在基礎材料中用石灰土基層作為主要的承重結構的情況非常普遍，但這種情況不可能滿足城市交通荷載的發(fā)展和需求，一旦基層被損壞之后，會最終導致路面的開裂和破損。另外，半剛性基層材料的選擇不同，其收縮性能也不同，這種差異從而影響面層裂縫率的大小。

2.2 設計原因

由于缺乏對城市道路設計年限內交通量的增長率的科學估算，對城市道路瀝青路面設計的厚度不足，在車輛荷載的作用下，因為路面的強度不足和無法適應，最終導致瀝青路面裂縫的產生。此外，由于各種地下管道掩埋的深度不夠，也會影響基層的壓實不平，從而導致路面橫向裂縫的產生。

2.3 載荷因素

嚴重超載是造成城市道路裂縫產生和其他病害的主要原因。近年來由于車輛的不斷增長，造成超載車輛的累積軸次增大，由此引發(fā)了設計彎沉值減小，超載與車輛的振動沖擊作用將會直接對路面造成一次性破壞。此外，超載車輛在上下坡和剎車的同時會對瀝青面層造成嚴重的剪切性破壞，由于超載時還會超出路面基層的設計抗拉強度，因此將使底層提前產生拉裂。

2.4 施工因素

半剛性基層的溫縮和層間接觸狀況是影響瀝青路面抗裂性能的關鍵因素，所以在對施工工藝和施工流程的具體操作過程中，必須以嚴格的要求進行執(zhí)行。由于市政道路建設的特殊性在于必須與其他公用基礎設施同步建設，所以很容易出現(xiàn)工期緊和任務重等不利因素，部分施工單位甚至要按照進度表去倒排施工環(huán)節(jié)，城市道路的施工受到以上因素的影響，施工單位采取了簡化或者省略部分施工工序，這樣的做法將直接影響城市道路建設的質量，此外，市區(qū)干道建設必須考慮城市交通壓力，如果采用半封閉式施工，勢必會造成路口處的橫向搭接和兩幅間的縱向搭接，成為病害多發(fā)地段，將直接影響道路的整體性。

3 瀝青路面裂縫產生的防治措施

3.1 設計措施

3.1.1 路面厚度的設計

路面厚度的設計必須具體根據城市道路施工對象來確定，如果針對舊水泥混凝土路面改造，必須要根據結構強度等因素來決定瀝青混凝土罩面層的厚度，必須對混凝土最小攤鋪厚度、工程費用控制和沿線高程控制等因素進行綜合的研究，從而決定加罩層的厚度。通過對道路等級、地基地質、施工季節(jié)和交通量等眾多因素的科學測算，從而得出新建柔性路面的設計厚度。在路面設計中，必須對城區(qū)遠景交通量進行充分的估測，根據超載車輛的比率來提升路面結構層的標準。

3.1.2 瀝青混凝土級配設計

較粗級配的瀝青混凝土具有較強的抗滑和抗車轍的能力，所以在目前高等級道路建設施工中得到了廣泛的使用。但其本身也具有一定的缺點，由于其空隙率偏大、傳荷能力較小、耐疲勞能力也相對減弱，所以，在城市道路的設計中必須綜合考慮較粗級配的瀝青混凝土的使用性能，根據設計的厚度來選擇適當的混合料類型。衡量瀝青品質的標準是必須含蠟量低、抗老化性能高以及高低溫性能高等，改性瀝青和瀝青瑪脂碎石(SMA)混合料是比較合適的選擇，SMA混合料具有良好的抗車轍性能和低溫抗裂性能，是防止瀝青路面裂縫設計中比較常用的新技術。此外，混合料的配合比設計應該嚴格的控制級配組成，要適當的調整空隙率和穩(wěn)定度，必須把瀝青的用量控制在馬歇爾試驗最佳用量的范圍之內。

3.2 施工措施

3.2.1 路基的基層施工

在路基施工過程中，路基填土中不能含有淤泥、腐殖土和有機物等，而且壓實度必須達到規(guī)定值，舊路改造路段必須要在路基填筑時清除邊坡松土，然后按照填土厚度的要求進行臺階處理和充分碾壓。路基施工必須采用重型壓實的標準進行分層填筑并且要充分壓實邊坡。必須選擇透水性良好和材質良好的砂礫等材料進行橋涵的回填，并且要按照要求進行充分的碾壓，對于沉降嚴重的地段，必須進行軟土基處理，通過合理的組織施工來減少不均勻沉降的情況。在基層施工過程中，必須保證混合料在接近最佳含水量的狀態(tài)下進行碾壓，而且要進行充分的碾壓，以保證基層的強度，此外，要加強對已施工完成的基層的保養(yǎng)，必須盡快的鋪筑上層，或者進行封層，以防止干縮縫的產生。

3.2.2 合理組織施工

面層施工要盡可能的采用全幅攤鋪，如果不具備全幅攤鋪的條件，可以采用多臺攤鋪機進行共同作業(yè)，不能在前幅混合料已經冷卻之后再進行后半幅攤鋪，要保證混合料的熱接。在進行分幅攤鋪時，要合理的錯開上、下面層的施工縫。要盡可能的避免冷接縫。要對橫向接縫進行充分的壓實，直到壓路機完全進入新的攤鋪層，然后才能轉成縱向碾壓。對舊的路面進行瀝青加鋪，必須先鏟除原有的路面，并且可以鋪設土工布和土工格柵，減少反射裂縫的產生。

4 結語

結合以上對城市道路瀝青路面出現(xiàn)裂縫的成因的分析，可以看出瀝青路面產生裂縫的原因在一定程度上是由于設計不合理以及施工不規(guī)范造成的，要想真正的解決瀝青路面產生裂縫的問題，必須積極的采取有效的措施，規(guī)范施工管理，盡可能的減少或杜絕一切不利因素的發(fā)生，從而真正實現(xiàn)提高我國城市道路建設的質量。

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