市政道路工程的瀝青路面裂縫養(yǎng)護(hù)策略分析

廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 / 韓維權(quán)

石油瀝青是原油蒸餾之后的殘?jiān)?，把它?dāng)做路基表面鋪設(shè)的施工材料，不僅僅可以縮短道路工程建設(shè)周期，還不會(huì)污染到環(huán)境。瀝青路面由于長時(shí)間受到光照、水以及車輛荷載等影響，致使瀝青路面出現(xiàn)裂縫、沉陷及剝落等病害，對(duì)車輛安全行使造成極大影響，以至于出現(xiàn)交通安全事故。為此，對(duì)市政道路工程瀝青路面出現(xiàn)裂縫的原因與養(yǎng)護(hù)方法進(jìn)行探究，對(duì)提高市政道路交通運(yùn)行的安全性有著重要意義。

一、瀝青路面常見的裂縫類型

（一）半剛性瀝青路面裂縫

瀝青路面出現(xiàn)的裂縫類型有多種，不同的原因會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)不同的裂縫類型。其中，半剛性基層開裂會(huì)導(dǎo)致瀝青路面的反射裂縫出現(xiàn)。一旦出現(xiàn)這種裂縫，大多數(shù)情況是瀝青層下混凝土基層出現(xiàn)了問題，有可能是長期處于開裂狀態(tài)，未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，從而使得路面出現(xiàn)裂縫。產(chǎn)生裂縫的原因有兩種：水平位移和垂直位移。垂直位移是由于瀝青路面長時(shí)間受到來自于大型車輛的重壓，路面行車荷載超出了路面承受力，從而直接致使路基下部結(jié)構(gòu)性變形，混凝土穩(wěn)定層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化，裂縫不斷擴(kuò)大，最終出現(xiàn)差動(dòng)位移情況。水平位移是由于溫差導(dǎo)致路面產(chǎn)生溫度應(yīng)力，從而收縮或膨脹，產(chǎn)生了水平位移。半剛性基層和建設(shè)時(shí)的施工工藝具有直接關(guān)系，因?yàn)樾落仦r青混凝土穩(wěn)定路基時(shí)，通常是混合料水平最多的時(shí)刻。然而隨著時(shí)間一長，水分也會(huì)流失，通常會(huì)導(dǎo)致路基干縮增大。當(dāng)瀝青面層比較薄時(shí)，混凝土路基就會(huì)出現(xiàn)裂縫。

（二）網(wǎng)狀裂縫

路面呈現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫也是最為常見的一種路害，主要表現(xiàn)為瀝青路面出現(xiàn)許多多邊形小塊，小塊形成網(wǎng)狀裂縫。出現(xiàn)這種路面是因?yàn)橥ㄐ熊囕v荷載重復(fù)壓力導(dǎo)致。一開始路面出現(xiàn)車轍帶多條或者單條平行縱裂縫，時(shí)間一長，平行縱裂縫就表現(xiàn)為斜向與橫向連接縫，最終呈現(xiàn)出裂縫網(wǎng)的狀態(tài)。龜裂是最主要的路面危害，不合理的道路設(shè)計(jì)就會(huì)出現(xiàn)這種問題。通常情況下，道路建設(shè)要調(diào)查周邊的環(huán)境地質(zhì)，了解周邊環(huán)境情況，根據(jù)環(huán)境進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，確保施工時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)材料攪拌不均勻或壓實(shí)度不足的問題。如果路面一開始出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫沒有及時(shí)進(jìn)行處理和填補(bǔ)，在大量的水分滲透進(jìn)路基層之后，基層軟化，在荷載作用之下就會(huì)出現(xiàn)唧漿情況，路基表面被掏空而形成龜裂。

（三）橫向裂縫

橫向裂縫是受溫差影響。各地區(qū)的溫度變化較大，極易出現(xiàn)道路溫度疲勞情況，瀝青混合料拉伸范圍不夠，從而對(duì)路面帶來影響。瀝青老化速度加速，勁度提高，應(yīng)力松弛，致使路面硬度性能不足，并且在溫度影響下，反復(fù)升降的溫度通常會(huì)令瀝青面層應(yīng)力出現(xiàn)變化，溫差大的地區(qū)太陽光與紫外線都較強(qiáng)，就加速了瀝青老化，使得瀝青路面的抗裂能力不斷減弱。

（四）縱向裂縫

縱向裂縫通常是道路擴(kuò)建施工中出現(xiàn)。道路投入使用的時(shí)間過長，就需要進(jìn)行全面的擴(kuò)建和改建，也就會(huì)在以往路基寬地帶出現(xiàn)縱向裂縫，這也是道路擴(kuò)建容易出現(xiàn)的路害情況。主要是因?yàn)樾屡f路基的連接處壓實(shí)度與填筑厚度不夠，并且施工時(shí)工藝處理不佳，新舊路基連接處出現(xiàn)不均勻沉降，從而路面出現(xiàn)了縱向裂縫。

二、道路工程的瀝青路面出現(xiàn)裂縫的原因

（一） 設(shè)計(jì)因素

從設(shè)計(jì)角度來說，假如瀝青混凝土路面出現(xiàn)裂縫，主要原因分為兩種：第一是路基實(shí)際厚度不均勻，第二是路面路基結(jié)構(gòu)不科學(xué)。當(dāng)前我國城市汽車保有量不斷增多，致使道路荷載也進(jìn)一步提高。假如路面原本強(qiáng)度達(dá)不到預(yù)期水平，將導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫問題。

（二） 氣候因素

瀝青道路施工時(shí)，假如外部溫度變化較大，也是容易出現(xiàn)裂縫的。比如氣溫快速降低，瀝青路面就會(huì)收縮，從而出現(xiàn)裂縫。此外，當(dāng)受到外部荷載影響，收縮裂縫問題也會(huì)加重，并會(huì)慢慢變?yōu)闄M向裂縫。

（三） 路基因素

路基自身質(zhì)量對(duì)道路質(zhì)量具有一定影響。就當(dāng)前來說，一些道路的路基存在設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)性的問題，一般體現(xiàn)在三方面：第一是混合材料的選擇與配備設(shè)計(jì)科學(xué)性不足，致使道路路面出現(xiàn)裂縫問題。第二是路基實(shí)際厚度設(shè)計(jì)時(shí)，并未把車輛通行的基本要求加以考慮，就使得路面承載效果不理想，難以均勻承載。時(shí)間一長，就出現(xiàn)裂縫問題。第三是路基建設(shè)過程中，并未在內(nèi)部設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)，因此路基內(nèi)部在雨季就會(huì)有大量雨水滲入，并難以有效排出，從而出現(xiàn)裂縫問題。

（四） 材料因素

第一是瀝青質(zhì)量。當(dāng)前大多數(shù)市政道路采用的是半剛性基層，致使溫度收縮裂縫出現(xiàn)，瀝青質(zhì)量是路面出現(xiàn)裂縫的主要影響因素。其中，主要是瀝青的低溫延性與含蠟量影響瀝青的質(zhì)量。第二是瀝青混合料的組成。不同的組成結(jié)構(gòu)混合料性質(zhì)也不同，比如瀝青用量和集料級(jí)配等均會(huì)對(duì)瀝青混合料的抗裂性能造成影響，瀝青路面會(huì)不會(huì)出現(xiàn)裂縫，重點(diǎn)在于瀝青勁度和混合料低溫勁度。第三是基層材料類型和性能。過去的市政道路基層材料大多數(shù)采用石灰土基層作為主要承載結(jié)構(gòu)，這無法達(dá)到城市道路交通荷載標(biāo)準(zhǔn)要求，就逐漸從基層破損轉(zhuǎn)變成路面破損。

（五）施工因素

若要提高瀝青路面抗裂性能，就需要提升施工的技術(shù)性。半剛性基層的溫度收縮與基層材料間的接觸情況對(duì)瀝青的抗裂性具有直接性影響。所以，在瀝青路面建設(shè)時(shí)，有關(guān)施工人員需要嚴(yán)格依照施工技術(shù)與流程，從而保證工程質(zhì)量。市政道路通常是和其他公用基礎(chǔ)設(shè)施同時(shí)施工作業(yè)的，工期排得較緊，施工任務(wù)也較重，一些施工單位為可以按期完成道路施工，就直接省略一些工序或打亂工序，為市政道路工程質(zhì)量埋下了安全隱患。

（六）養(yǎng)護(hù)因素

瀝青道路施工之后，若未及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，將可能使路面出現(xiàn)裂縫。例如瀝青路面車輛行使時(shí)出現(xiàn)局部松散情況，沒有及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，將使路面裂縫不斷擴(kuò)大，或者養(yǎng)護(hù)方式不合理，沒有及時(shí)填補(bǔ)裂縫。瀝青路面養(yǎng)護(hù)工作要求工作人員掌握較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)，采取合理的養(yǎng)護(hù)方式，從而確保道路施工質(zhì)量。

（七） 超載因素

若瀝青路面出現(xiàn)車輛超載情況，也是會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫問題。因?yàn)槁访嫔系能囕v重量超出了道路承載能力，就會(huì)使道路基層位置的抗拉強(qiáng)度不足，從而出現(xiàn)裂縫問題。

三、道路工程瀝青路面裂縫施工養(yǎng)護(hù)措施

（一） 表面涂刷型養(yǎng)護(hù)

市政道路瀝青路面能夠采取表面涂刷型的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方式。也就是向?yàn)r青道路表面噴灑高滲透性的乳化瀝青，從而形成防水層，起到隔水和防滲效果，防止由于積水過多而破壞到路面的情況，以此減少養(yǎng)護(hù)管理投入，延長道路使用年限。霧封層施工時(shí)，通過瀝青灑布車進(jìn)行施工，使噴灑層與下面層的接觸更加緊密，提高路面耐磨性。這種霧封層施工技術(shù)重點(diǎn)應(yīng)用于松散或者細(xì)料損失的道路上。

（二） 封層類養(yǎng)護(hù)

采用石屑封層時(shí)，最常用的是單層石屑封層，把瀝青材料灑布到路面，再把集料灑布到路面進(jìn)行碾壓。灑布瀝青材料重點(diǎn)是乳化瀝青與熱瀝青，集料是級(jí)配碎石或單一粒徑碎石。石屑封層設(shè)計(jì)和動(dòng)工都比較簡便，施工投入不高。若市政道路交通量比較小，應(yīng)采取這種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施。

（三） 薄層罩面養(yǎng)護(hù)

把石料與粘結(jié)劑相拌合，能夠制成瀝青混合料，從而養(yǎng)護(hù)瀝青路面。此技術(shù)有三點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：其一是可延長施工季節(jié)。季節(jié)與環(huán)境溫度不會(huì)影響冷薄層罩面施工，能夠延長路面養(yǎng)護(hù)時(shí)段。其二是可減少瀝青用量。陽離子型乳化瀝青與集料間的粘附性比較強(qiáng)，可以節(jié)約大約10%-20%的瀝青用量。其三是污染小。冷薄層罩面能夠在常溫情況下進(jìn)行攪拌及碾壓，能減少瀝青與集料加熱時(shí)的粉塵量與煙氣排放，減少環(huán)境污染。但熱薄層罩面的應(yīng)用相對(duì)廣泛，可以增強(qiáng)路面承載力，限制路面病害的擴(kuò)展，改善路面行車舒適性與平整度。

（四） 合理確定養(yǎng)護(hù)時(shí)間

從某種角度來說，養(yǎng)護(hù)時(shí)間是否適合，對(duì)實(shí)際養(yǎng)護(hù)工作整體質(zhì)量具有關(guān)鍵性影響。所以，工作人員在確定養(yǎng)護(hù)時(shí)間時(shí)，需要綜合考慮路面實(shí)際情況，從而確保施工團(tuán)隊(duì)可以有足夠的建造時(shí)間，同時(shí)確保有關(guān)信息資料的準(zhǔn)確性。假如瀝青路面表面不存在嚴(yán)重的質(zhì)量問題，或路面整體情況較好，或路面出現(xiàn)了危害前兆，就可以確定為養(yǎng)護(hù)實(shí)施的具體時(shí)間。假如路面結(jié)構(gòu)損壞較嚴(yán)重，此時(shí)再進(jìn)行養(yǎng)護(hù)就太晚了，難以取得預(yù)期的效果。此外，明確養(yǎng)護(hù)時(shí)間能有效推遲危害的出現(xiàn)時(shí)間，從而提升瀝青道路性能，并延長道路使用年限。

（五）做好調(diào)查與評(píng)估

工作人員進(jìn)行調(diào)查工作，目的在于調(diào)查交通整體情況，或掌握路面實(shí)際情況。由此，工作人員需要充分了解最新的信息技術(shù)形式，提高養(yǎng)護(hù)管理效率，以達(dá)到動(dòng)態(tài)管理市政道路的目的。信息技術(shù)應(yīng)用需要具有合理性與科學(xué)性，切實(shí)收到動(dòng)態(tài)管理效果，同時(shí)盡早發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)問題的前兆?；诖?，需要對(duì)路面多部位的具體情況進(jìn)行評(píng)估，明確養(yǎng)護(hù)的具體內(nèi)容與細(xì)則，保證工作人員在發(fā)現(xiàn)問題后可以及時(shí)進(jìn)行處理，從而進(jìn)一步提高道路的養(yǎng)護(hù)水平。

結(jié)語

總之，市政道路瀝青路面建設(shè)對(duì)推進(jìn)中國城市化進(jìn)程有著重要作用與價(jià)值。所以，加強(qiáng)瀝青路面動(dòng)態(tài)情況的檢查和管控，做好路面養(yǎng)護(hù)工作就極為重要。在明確瀝青路面存在的問題后，必須針對(duì)出現(xiàn)的問題采取相應(yīng)的措施，及時(shí)加以改進(jìn)，盡可能避免出現(xiàn)裂縫問題，確保城市道路資源的整合利用與道路交通系統(tǒng)的安全性。