市政道路工程瀝青路面裂縫成因與防治策略分析

李嫻

(甘肅第七建設集團股份有限公司，甘肅 蘭州 730000)

在我國經濟快速發展的今天，我國的市政道路建設正在逐步完善，與傳統市政道路施工方式相比，現階段市政道路工程的優勢較為明顯，其主要體現在施工的方便性、使用壽命長以及噪音小等方面。因此，在我國城市發展中對城市道路的建設具有重要意義。然而，材料、環境與施工方式的影響，瀝青路面易產生裂紋，這對道路的安全性和實用性造成了很大的威脅。要想提高瀝青路面的使用年限，就需要對其產生的主要原因進行科學分析，從而針對問題采取預防措施，保證瀝青路面的安全運營。

1 市政道路路面裂縫問題的成因

1.1 材料質量問題

部分市政道路項目由于材料、運輸等多種原因，沒有購買合格的商用瀝青，而是采用一些質量不合格的瀝青進行施工。在物料配制與施工原材料的購買中，因物料配制方案、自然因素、施工技術因素以及材料本身因素等影響，可能會間接導致瀝青混合料出現粘附力過低等問題，從而導致了面層施工過程中產生油層松散、開裂等常見質量問題。目前，我國市政道路施工材料部分存在著與實際使用需求不相符的質量問題，極大地增加市政道路施工問題發生的幾率。比如，北方寒冷地區，瀝青混合料的粘結力會明顯低于南方地區，并且當瀝青混合料本身粘結力不足時，還會容易出現油層松散與崩塌等情況[1]。

1.2 自然因素

一些城市市政道路項目所處的周圍的天氣狀況較為嚴酷，在長期的風化暴曬和雨水浸潤等自然天氣的作用下，瀝青面層會產生開裂。通過有關的研究發現，在各類市政道路項目中，產生橫向反射路面面層裂紋質量通病的最重要的因素是，在長期遭受到寒冷的條件下，路面會產生干收縮裂紋，而在長期經受反復荷載的作用下，裂紋的出現范圍和面積會不斷地增大，最后會產生橫向反射裂紋。以一條城市市政道路為背景，在秋季和冬季氣溫較低的情況下，出現比鋪裝體承載能力更高的拉應力，從而誘發市政道路路基水平貫穿開裂的質量問題。

1.3 施工因素

部分施工單位為趕上施工進度控制工程費用，通常不會等待施工材料達到下一步施工強度要求便進行下一步的施工，這會對工程施工質量和實際使用壽命產生很大的影響。比如，在施工過程中，會出現道路路基局部壓實度不足、不均勻沉降、路基實際含水量超過相應施工標準、上下層接縫搭接長度不合理、未對原有路面接縫與裂縫處進行灌封處理等施工問題，導致在工程施工及道路通車過程中，會出現沉降裂縫、路面裂縫、溫度裂縫、反射裂縫等各類路面面層裂縫質量通病。

1.4 設計因素

目前我國市政道路建設項目中，部分市政道路受到建筑折射光以及環境溫度的影響，導致城市市政道路長期運營中出現了溫度裂縫、反射裂縫等常見的質量問題，使得城市市政道路的服役年限比預計的要低。比如，在某市政道路工程施工階段，道路設計方案中存在著瀝青混合料溫度敏感性較高、基層厚度與面層厚度數值不合理、沒有設置應力吸收層等諸多設計問題，因此，不能實現對反射裂縫及溫度裂縫等裂縫質量問題的有效延緩[2]。

1.5 基層反射裂縫

傳統的反射裂紋(見圖1)，通常出現在道路白改黑的過程中，其中反射裂縫的類型主要有兩類。1)路面上的車輛荷載作用下，若路面上的應力與裂口部位相對應，則會導致道路的應力向兩側轉移，進而增大裂縫的大小。在車輛循環荷載的影響下，瀝青面層內部的破壞會逐步累積，直至到達其承載力的臨界值，最后從底層產生裂紋，并由裂紋延伸到表層；2)溫縮反射裂紋與交通荷載反射裂紋相似，當周圍的溫度下降時，會引起路面的溫度收縮裂紋，特別是在路面相應的裂紋處，會出現一個應力集中的地方，隨著時間的推移，這種現象會發展為一種反射裂紋，并逐步蔓延開來。

圖1 反射裂縫圖

2 防止瀝青鋪裝開裂的對策

2.1 對于裂縫進行封閉處理

在對裂縫進行封閉的時候，按照施工的方式，可以將其劃分為粘結裂紋、灌縫以及填充裂縫。對裂紋進行修補的條件是：瀝青混合料的整體鋪裝狀況較好，路面整體構造強度滿足設計規范。對于裂紋的閉合，應選擇溫度較高，晝夜溫差小，比較干旱的地方。粘結裂紋，是指將專用裂紋粘結片，直接粘貼于路面裂紋處。采用該方法既不需挖溝，又無需借助專用的機器裝置，更加簡便、快速。然而，這種方式也有一些缺點，它的最大缺點在于，貼合條有脫落及開裂的危險，如果發生脫落或斷裂，就需要重新將貼合條貼到路面上，從而造成路面高度升高，從而對車輛行駛造成不利影響。所謂灌注，就是利用特殊的施工工具，在路面的縫隙中挖出一條溝壑，然后用特殊的貫穿工具，將特殊的填充材料填充到溝壑中。該方法能更好的與瀝青混合料粘結在一起，具有更好的防水作用。不過，這也有一個弊端，那就是粉塵太多，速度太慢。所謂填充裂縫，就是不做任何附加的施工，只用填充材料來覆蓋，這種方法非常簡單，但也有一個缺點，就是防水性能不夠好[3]。

2.2 提高鋪裝技術在鋪裝中的應用

2.2.1 建造前的預備

在施工前做好充足的準備工作，是保證道路施工能夠順利進行的重要前提，尤其是要強化對材料的控制，要保證施工所用材料的質量達到標準。此外，要結合道路工程的實際情況，對所需人員、材料以及設備(比如混凝土攤鋪機、路面壓路機、切割機等)等展開分析，并對其進行適當的資源配置。在正式實施前，必須對各設施的工作狀況進行檢查，以保證其滿足工程建設的各項標準和技術條件。

2.2.2 攪拌瀝青混凝土

影響瀝青混凝土品質的因素有很多，例如瀝青混凝土的配比比例錯誤，勢必會對路面的施工品質有一定的影響，所以在進行瀝青混凝土攪拌之前，必須進行必要的檢驗。針對該路段的實際狀況，在對瀝青混凝土進行混合時，主要采用ACP4000型混合器，并對混合器的混合用量進行了嚴格的控制，不得低于280t/h。為了實現對拌合物的溫度的控制，在拌合物結束后，應在拌合物表面覆蓋一層隔熱薄膜。此外，還要定期地對所攪拌的瀝青混凝土的溫度進行監測，以免在施工過程中，由于溫度的不適當的控制而對瀝青混凝土路面的施工品質造成影響[4]。

2.2.3 運輸瀝青混合料

在進行瀝青混合料的運輸時，應結合項目的具體情況，選用運輸裝備進行物料的運輸。在將混合料裝入到車廂內之前，應先在車廂內表面涂抹一層防粘液體，以防止混合料與車廂內的物質起反應。同時，在拌和物料加載時，最需對離析狀況進行控制，因此要在加載期間始終保持低速行駛。同時，在出貨的時候，要指定專門的人員進行監督和檢查，確保在全流程中的溫度都能得到有效的控制。

2.2.4 攤鋪瀝青混合料

1)為了確保攤鋪的效果，在進行攤鋪之前，必須將基層上的各種雜質清理干凈，并且要注意瀝青的緊實度、厚度和硬度，以免出現沉降、硬化等問題；2)為使基層與瀝青面層更好的結合，需撒布透層瀝青和粘層瀝青，為提高粘結效果，需在面層瀝青鋪開前5h灑布透層和粘層瀝青，需結合道路的具體狀況，撒布用量應控制在1～1.2 kg/m2之間；3)要加強對上表面高程的控制，從而保證最終的攤鋪效果。對于中下部，可以使用鋼索來控制，對于上部，可以使用等高的方形管道來控制。為了使后面的攤鋪效果更加理想，首先要保證第一次攤鋪的規則，并要保證它滿足基本要求的橫坡。多層瀝青混合料在攤鋪時，應使每一層的接縫處于相互交織的狀態，一般情況下，應使橫向的接縫間距大于1m，縱向的接縫間距大于15cm。然而，對于道路芯面層交縫處，一定要處理好，保證其平坦，并且在交縫處涂抹瀝青，并將交縫處表面壓平。此外，在施工過程中，還需要對有關的設備和車輛進行控制，通常需要將運輸車與攤鋪機的間距控制在10～30 cm，以避免各類設備和車輛發生碰撞[5]。

2.2.5 碾壓瀝青混合料

在瀝青攤鋪完畢后，要對其進行碾壓，為保證良好的碾壓效果，應按以下步驟進行。1)采用雙鋼輪式壓路機對路面進行一次碾壓，提高了路面的平穩性；這一次的碾壓間距必須要把握好，以免間距太大而對壓實造成不利的影響。此外，在正式碾壓之前，必須事先計劃好行車線路，以避免行車途中換道太多，從而對瀝青鋪裝品質造成不利的影響；2)第一輪結束后，進行第二輪，這一輪必須要保證每一輪的均勻性，才能保證一次完成。另外，為了保證最終的碾壓效果，應該控制在65～90m之間。在本次碾壓時，要對上一次碾壓所產生的橫向壓輪痕跡進行清除，通常采用的是雙鋼輪壓路機和膠輪壓路機，通過二者的有機配合，達到良好的壓實效果。另外，在使用橡膠輪壓路機進行壓實時，應在輪胎外側涂敷適量的絕緣物質，以避免混合料與壓路機輪胎發生粘連；3)就是最終的勝利。第二次碾壓完成后，應對道路的壓實情況進行認真檢測，確定滿足要求后再進行最后的碾壓。在這一次的碾壓中，需要使用雙金屬車輪，通常需要1～2次的碾壓，這樣才能達到最好的碾壓效果。在經過兩次的壓實后，路面上沒有明顯的車輪痕跡，并且，必須達到相應的要求。

3 加強路面的裂縫處理

1)在施工道路的養護施工中，應針對道路開裂的特點，采用有針對性的施工方法。在本研究的道路現場，對于寬度≥6mm的裂縫，采用熱油灌縫的方法來進行修復，在具體施工過程中，首先要將此裂縫進行清除，然后采用灌縫機向內灌入130～170℃的熱瀝青；對于6mm以上的裂縫，則采用瀝青，細粒混凝土來修補；2)如果道路上出現了一些細微的裂紋，并且在一段時間內裂紋并沒有明顯的變化，則可以進行一些簡單的瀝青處理，防止裂紋再次擴展。在具體的施工過程中，首先需要將沙子與水泥混合在一起，然后將混合好的聚硫橡膠混合在一起，再用丙酮稀釋攪拌好的沙粒。在做好填料的準備工作后，將其埋入混凝土開槽，然后進行適當的養護；3)若裂紋系由于路面破損所致，則應采用置換填筑法進行處理。在實踐中，首先要確定修理的基礎區域，然后根據邊線來加工。為了確保路面的壓實力，通常應將瀝青的單層攤鋪面厚控制在6cm以內。

4 利用裂縫粘合劑對裂縫進行處理

這是一種由母體和溫熱植物混合而成的膠粘劑，可以大大減少反射裂紋的產生，而且在防水領域有著極佳的表現。它有效地彌補了由于單純使用玻璃纖維網格而造成的界面性不足，這種界面性會影響到浸漬層受到重力的狀況，而且還會對裂縫的能力產生影響；此外，還解決了使用玻璃纖維格柵、土工布在施工過程中，容易出現堆疊，進而影響到不同層間粘合的問題。此外，還妥善解決了只使用瀝青基應力吸收膜，只能將應力吸收，卻不能抵御各種應力的問題。防裂貼一方面可以減少裂縫問題發生的幾率，另一方面可以有效防止水的泄漏，應用到路面凍裂部位，可以防止冰水向地下的泄漏，表現出優異的防御性[6]。

5 加強路面的養護

路面的維護是一種可以減少裂縫出現的幾率的行之有效的方法，在維護過程中應該特別注意維護和管理的工藝，相關的操作人員應該采取更加合理的維護措施，從而可以更好地提升路面的維護效果。例如，可以通過使用道路再生技術或者加強材料來實現對道路進行持續的加固，進而提高對其裂紋的維護和處理效果。在增強路面的強化作用的同時，有關工作人員還需要對路面表面的涂層進行更好的提高，首先可以對表面的老舊的瀝青混合料進行銑刨等方法，然后加入一定數量的水泥漿，對縫隙進行回填，水泥漿固化后，就可以獲得更好的回填效果。另外，壓漿法也是一種較為常見的道路裂縫養護和處治的方法，該方法主要應用于基層和路基的裂縫處理，在注漿前，使用環氧樹脂等對裂縫周邊進行封堵，并在里面預埋注漿嘴，然后使用高壓通過注漿管進行注漿，直到漿液溢出。

6 結語

綜上所述，要保證市政道路面能繼續使用，就應從每一個方面著手，結合具體條件，做好對裂紋的處理和預防。因此，在城市市政道路建設中，必須加強對城市市政道路建設的管理。瀝青路面的裂紋不僅對道路的使用體驗有影響，還對城市的形象有影響。所以，在設計、施工、養護、維修等全過程中，都要對其進行嚴密的管理，保證材料選擇、材料貯存、路基壓實、封路處理等一系列的環節上具有合理性和科學性，為未來的道路正式投入使用打下良好的基礎，從而達到延長其使用壽命的目的。