路面裂縫在市政道路施工中的控制方法

趙金良

（北京光亞市政工程有限公司 北京 100054）

只有做好后續的道路項目養護作業，才能夠切實地優化道面的綜合性能。對于面層的裂縫問題，需要盡早發現、盡早解決，這樣才可以提高道路項目的運行時間，確保其綜合效益。因此，在實施道路作業環節，相關作業部門需要重視其物料的使用與管控，全方位地把控工序操作，并且重視道路的后期養護作業，這樣才能最大限度地降低裂縫問題的出現概率。

1 市政道路瀝青路面裂縫問題的主要成因

1.1 荷載型裂縫

（1）瀝青面層的構造出現縫隙問題，絕大部分的原因都是在長時間道路運營中行車的重量不斷累積所造成的。由于面層的構造在設計環節把控不嚴，抑或是作業實施環節的質量管控不合理，造成面層構造的強度下降，在行車長時間的荷載影響下，導致其產生的拉應效果大于基層物料的拉應數值，基層底部就會誘發開裂的情況，同時，行車荷載在不斷累積，底部的縫隙就會逐漸延伸到面層，導致瀝青作業面的裂縫出現［1］。

（2）道路基層部分的物料絕大多數都是使用半剛性材料，其物料的性質會在行車的長時間荷載作用下出現改變，強度不斷降低，應力不斷減小，導致無法承受上層結構的情況出現，而行車的荷載還在不斷加劇，這樣就會惡化損壞的面積［2］。

1.2 柔性路面的非荷載型裂縫

對于柔性類型的瀝青面層，其裂縫的病害問題也十分常見，如果瀝青物料長時間處于溫度較高或者相對穩定的情況下，那么其應力性質也會相對平穩，小幅度的溫度改變也不會造成面層瀝青出現大于本身荷載性能的問題。但是，如果在氣溫極其不穩定的環境中，溫度大幅度下降，瀝青物料受其影響就會出現快速的收縮，質地變硬，在其松弛力不能承受溫度變化的情況時，物料的性質就會出現變化，勁度會遞增，由于瀝青結構路面的獨特性質，其存在外界約束力的現象，那么內部的收縮力度就會超過瀝青物料的抗拉性質，從而造成面層的開裂。對于這種問題，由于瀝青物料的結構部分和基層部分的黏合力不夠而導致收縮，進一步加重裂縫的問題［3］。

當下，我國對于瀝青面層非重量型縫隙的發生根源投入了大量的人力、物力實施研究，根據當前的分析結果，其原因主要包括下述幾點。

（1）瀝青的表層溫度位于負值的狀態下，裂縫就是從表層開始出現的，之后裂縫的走向會逐漸向深層結構進展，很多裂縫的延伸速度非常快，有些會在短時間內延伸至基層的結構中。

（2）瀝青物料的種類、物料級別、配備比設計等與混合料的總體性能有著極大的關系，倘若原材料質量不好，就會造成縫隙的問題。根據相關文獻分析可知，瀝青物料在低溫的環境中，其延展度與針入性變高，其面層出現裂縫時的溫度則越低。低密度性質的瀝青物料會比高密度性質的瀝青物料造成的裂縫概率小。

（3）瀝青的配比：根據馬歇爾試驗的結果分析，瀝青的穩定配比量在-1%～+0.5%之間，符合這種配比，就會降低裂縫的出現概率。

1.3 路面的非荷載型裂縫

根據相關研究分析，半剛性材料的基層部分假如上方的結構是過厚的瀝青，那么，面層的開裂情況絕大部分都是由于瀝青物料的本身溫度變化而導致的。在天氣溫度相對低的區域，溫度的大幅度降低造成瀝青結構層的溫度出現梯形變化，這種情況對比于長時間與低溫環境接觸的瀝青結構層，其溫度的變化要大，同時，外部溫度逐漸向內部延伸，在這個過程中，裂縫會不斷擴大，瀝青結構層越厚的區域，其溫差也會隨之變大。而在內外溫差非常大的狀況下，帶給內部結構的影響應力也就會變大，同時，還會由于厚度的遞增造成應力也逐漸遞增，而面層的應力會在外界環境的影響下迅速降低，造成內外溫度應力的差距越來越大，這樣惡性循環的應力變化會直接造成瀝青面層出現疲勞裂痕，面層出現裂縫的情況，會由于長時間的低溫，以及溫度驟然降低的作用下，將應力聚集在裂縫處，并且逐漸發展到深層結構中，由于面層與基層的nian 合力不牢固，裂縫就會出現上下不均的情況。而無論是對于柔性材料的基層，還是半剛性材料，無一例外都會出現裂縫［4］。

1.4 反射裂縫及對應裂縫

1.4.1 半剛性基層溫縮導致反射裂縫

針對已經出現裂縫病害的路面結構，以及在本身就有裂縫問題的混凝土面層，實施瀝青結構層的加鋪作業時，原本結構層的縫隙同樣會延伸到新作業的結構層中。這是由于在行車的荷載影響下，下層的縫隙會造成上層對應部位發生開裂的問題，并且開裂的情況會慢慢進展，直至表層結構［5］。這種裂縫被稱為反射性裂縫。

根據相關研究分析，導致反射性裂縫出現的原因大多是道路基層部位的結構本身就有開裂的問題，并且正在朝著各個方向延伸。縱向的延伸是由于行車的長時間荷載，橫向的延伸是氣溫的驟變及基層結構含水量的變化而引起的。在冬季寒冷的區域，半剛性物料的基層，其裂縫的延伸情況會被應力的效果影響，溫度越低，瀝青物料部分就會越硬，強度就會變低，因此，只需外界很小的力就會造成其結構的開裂，并且這種裂縫的形式是自下而上出現的，其面層的厚度越小，反射出來的縫隙就會越密集［6］。

1.4.2 半剛性基層干縮而導致的裂縫問題

對比于舊道路結構，新鋪設的道路其基層結構的物料性質還不穩定，水分的含量還在逐漸降低，這種情況下，就很容易造成干縮裂縫的問題。這是由于其結構內部存在干縮性質，含水量逐漸變低，干縮性質的變化就會越來越明顯。在已經出現干縮性質變化的基層結構上鋪設新的瀝青層，假如在厚度較小的情況下，則會出現由于溫度變化而造成的底部裂縫問題，延伸至表層，形成反射裂縫，再加上長時間的行車荷載作用，反射裂縫的延伸速度就會加快，直至延伸到面層結構；假如在厚度較大的情況下，其溫度的應力作用也會隨之變大，那么基層部位的開裂則會自表層開始，逐漸向下延伸至下層結構，造成對應開裂的問題。

2 市政道路瀝青路面裂縫問題的有效處理措施

2.1 表面封閉措施

面層的封閉處理方式相對來說更加適用于縫隙較窄的狀況。結合實際項目的現場狀況（如作業實施區域的環境溫度高，會有一些細小的縫隙會逐漸愈合），通過注入乳化瀝青漿液及噴涂瀝青物料的處理方式，需要首先確保面層的平整性，作業環節中，應該順著縫隙的開裂方向涂抹適量的填充物料。

2.2 灌縫措施

（1）養護劑灌縫。可用于3mm 以下的路面裂縫，需要將養護劑注入縫隙里，這種方式處理后的縫隙滲水概率很低，能夠有效避免后期的再次開裂問題。

（2）貼縫方式。相對來說，更加適用于開裂寬度不大于5mm的縫隙。首先，需要做好修復路段的定位工作，將需要修補的位置作好標記，使用變頻高壓的熱噴設備將裂縫處烘干，確保其部位的狀態能夠實施封灌作業。然后，使用人工作業的方式，將有聚脲涂料的彈塑性纖維布覆蓋在開裂部位（見圖1），把覆蓋處的空氣排空，使用橡膠錘加固，等待15min 之后，就能夠開放交通。

圖1 貼縫處理

（3）開槽灌縫的作業方式。常用在開裂狀況大于5mm 的裂縫（見圖2和圖3），實施這種方式，需要采用專業的設備，在開裂的區域范圍中，順其縫隙的延伸挖出一定寬度的縫隙，之后操作設備，將專用的膠水加熱后注入裂縫里。該方式的裂縫修補能力很好，在目前是最常使用的。可是，使用該方式作業需要注意膠水的加熱步驟，并且必須要封閉道路。

圖2 開槽灌縫

圖3 剔縫機剔縫

2.3 罩面修復

罩面修復作業實施是一種相對綜合的裂縫處理措施，該方法對于大部分的道路項目裂縫修補作業都有效，其作業的詳細環節包括原有面層的銑刨處理、坑槽清除、攤鋪瀝青層、瀝青中上面層施工（見圖4）。罩面修復的作業原理是清除瀝青層原有的裂縫區域，在其面層鋪設好一層黏層油，同時，重新對該區域的瀝青層實施作業，在黏層油完全成膜后，再把原有的瀝青層和新鋪設的瀝青層融合在一起，讓其黏結牢固，能夠徹底對裂縫進行修復。與其他裂縫修復技術相比，罩面修復法具有綜合效果持久、可徹底解決裂縫通病、工藝流程簡單的優勢，但瀝青面層的裂縫修復成本較為高昂。

圖4 罩面修復

3 結語

道路項目是我國的重點建設項目，在實際的作業與后續運營階段，會受到許多因素的影響導致路面出現開裂問題，對道路的實際使用帶來不利的影響。因此，需要深入分析道路項目中面層的開裂原因，參考項目的實際特征，選擇針對性的處理方式，這樣才能有效地治理縫隙問題，同時不斷提升道路項目的建設成效。