市政道路瀝青路面面層裂縫產(chǎn)生原因及防治對策

魏佳鈺

（甘肅建投隧道工程有限公司，甘肅 蘭州 730070）

1 案例基本概況

某城市道路的設(shè)計時速為60 km/h，按照城—A 等級載荷進行設(shè)計，該路面具體結(jié)構(gòu)為：15 cm 水泥穩(wěn)定風(fēng)化砂下底基層+15 cm 水泥穩(wěn)定風(fēng)化砂摻碎石底基層+15 cm 水泥穩(wěn)定級配碎石基層+透層+5 cmAC—20C 瀝 青 混 凝 土 下 面 層+4 cm（3 cm）AC—13C 瀝青混凝土上面層。2020 年中期對于2018 年底竣工道路檢查發(fā)現(xiàn)，道路總體質(zhì)量較好，但是某些路段路面出現(xiàn)了比較多的早期裂縫，總體上該條道路在建成通車兩年之后都產(chǎn)生了裂縫的情況。

2 市政道路瀝青路面裂縫類型及原因分析

2.1 路面裂縫類型

第一，橫向裂縫（非荷載性裂縫）。橫向裂縫是瀝青路面中最常見的一種裂縫，有多種因素引發(fā)橫向裂縫問題，例如由于設(shè)計缺陷或者施工質(zhì)量較差、外部載荷影響等，這些因素會造成路面產(chǎn)生較大拉力，是造成橫向裂縫的重要原因。

第二，豎向裂縫。這種裂縫也是瀝青路面中出現(xiàn)概率較高的一種裂縫種類。其能夠細分成表面裂縫、疲勞性裂縫等，經(jīng)過對實例道路路面產(chǎn)生的豎向裂縫部位梳理可以發(fā)現(xiàn)，豎向裂縫大多產(chǎn)生在主車道與路堤間隔3~5 m 的區(qū)間，此些部位這類裂縫出現(xiàn)的概率較高。除了這些區(qū)域之外，縱向裂縫也多出現(xiàn)在車輛減速區(qū)域和車道相連接的位置，若是路面中部存在相應(yīng)的裂縫，那么一旦長期受到較大壓力影響就會造成裂縫的擴大。此種裂縫危險性較高，其不但會影響到交通運行，同時也會造成安全事故等，需要在第一時間進行處理。

第三，龜裂。市政道路施工時由于混合料質(zhì)量控制不嚴會在路面中產(chǎn)生膠結(jié)料，長此以往會不斷擴展，從而造成路基下沉的問題。此時如果還是長期遭受較大載荷的影響就會使面層拉裂而產(chǎn)生縫隙，甚至?xí)纬删W(wǎng)裂的情況。

2.2 道路路面裂縫形成原因分析

第一，自然環(huán)境方面的原因。環(huán)境因素是造成路面裂縫最為關(guān)鍵的因素之一，特別是溫度變化所形成的應(yīng)力更容易造成路面裂縫。除此之外，自然環(huán)境因素對于路面的影響主要集中在環(huán)境因素的差異性，由于路面是由基層、面層等多層構(gòu)成的，受到環(huán)境影響之后不同層之間存在較大差異，兩者的不一致就會引發(fā)裂縫情況。例如受到不同溫度的影響，路面材料在應(yīng)力松弛性方面存在不同，材料收縮硬性的不同必然會產(chǎn)生拉應(yīng)力的差異，若是某些位置的拉應(yīng)力超過材料本身極限就會產(chǎn)生裂縫。

第二，材料方面的原因。通過相應(yīng)分析研究可知，造成道路路面產(chǎn)生裂縫的眾多因素中，材料因素是最主要的因素。若是材料質(zhì)量性能與工程要求不匹配、施工質(zhì)量控制不夠嚴格等就會造成路面使用過程中出現(xiàn)材料收縮的情況，嚴重的會引發(fā)道路路面裂縫。同時，水泥是路面施工中最為主要的材料，若是水泥密度較低、路面施工不夠均勻等就會引發(fā)路面水分蒸發(fā)不均勻，受到水分含量相差較大的影響，會引發(fā)差異性收縮的情況，進而產(chǎn)生收縮裂縫的情況。另外，材料方面原因所引發(fā)的裂縫問題更多出現(xiàn)在頂部應(yīng)力較為集中的位置，一旦出現(xiàn)裂縫就會不斷向外擴展，長此以往就會在路面造成反射裂縫的問題。

第三，受到地下水的影響。道路區(qū)域地下水是引發(fā)路面裂縫最為關(guān)鍵的因素之一，因為市政道路的距離較長，不同區(qū)域的地下水量、位置等都有所不同，特別是在道路裂縫區(qū)域、拼接縫等區(qū)域，若是地下水存在差異就會使路面形成網(wǎng)狀裂縫，若是再受到外部載荷的碾壓就容易造成路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損壞。

第四，基層養(yǎng)護不到位方面的原因。道路路面的養(yǎng)護是確保其正常應(yīng)用的關(guān)鍵措施，若是對路面基層的養(yǎng)護不夠科學(xué)合理就容易因為水化反應(yīng)等因素造成水分的蒸發(fā)流失，不同顆粒之間的分子力引力會有所上升，從而引發(fā)基層發(fā)生某些變形。

3 市政道路瀝青路面裂縫治理措施

3.1 加強瀝青路面攤鋪技術(shù)水平

3.1.1 施工之前的準備工作

施工之前的充分準備是確保道路施工順利進行的基礎(chǔ)，特別是要加強對材料供應(yīng)方的管控，一定要確保施工所用材料符合標準要求。另外，要根據(jù)道路工程具體情況對于所需人員、材料以及設(shè)備（例如混凝土攤鋪機、路面壓路機、切割機等）等進行分析，配置合適的資源。正式施工之前要對設(shè)備所處狀態(tài)進行查驗，確保其符合施工標準規(guī)范的要求。

3.1.2 攪拌瀝青混凝土

很多因素會對瀝青混凝土質(zhì)量造成影響，若是選定參數(shù)不合適必然會對路面施工質(zhì)量產(chǎn)生影響，因此在進行瀝青混凝土攪拌前要采取必要的驗證。根據(jù)此道路的具體情況，在進行瀝青混凝土攪拌時主要采取的是ACP4000 型號攪拌機，嚴格控制攪拌量在280 t/h 以上。在完成瀝青混凝土的攪拌之后要在混合料上覆上保溫膜，以便能夠控制混合料的溫度。另外，也要對所攪拌的瀝青混凝土溫度進行定期檢測，避免施工時溫度控制不合理而影響到瀝青混凝土路面的施工質(zhì)量。

3.1.3 運輸瀝青混合料

在進行瀝青混合料運輸時要根據(jù)工程實際情況選擇合適的運輸設(shè)備，本工程主要采用20 t 自卸車進行瀝青混合料的運輸，在將混合料裝入到車廂內(nèi)部前需要在內(nèi)部涂上防粘液，避免混合料和車廂材料發(fā)生作用。同時，混合料裝料時最需要控制的就是離析情況，所以要在裝料過程中隨時緩慢移動車輛。同時，在卸料時要委派專人負責(zé)監(jiān)控和驗收，一定要在整個過程控制好溫度變化。另外，施工時也要對相關(guān)設(shè)備和車輛進行控制，為了防止各種設(shè)備和車輛產(chǎn)生碰撞，常常要控制運輸車和攤鋪機之間的距離在10~30 cm 范圍。

3.1.4 攤鋪瀝青混合料

第一，為保證攤鋪的效果，在進行攤鋪作業(yè)以前應(yīng)當(dāng)把基層表面的雜物清除，在攤鋪作業(yè)過程中應(yīng)當(dāng)密切重視路面緊實度、厚度與硬度，避免攤鋪路面產(chǎn)生下陷、硬度不夠等質(zhì)量缺陷。

第二，為了更好地將基層和瀝青面層融合到一起，要進行透層瀝青以及粘層瀝青的撒布，為了進一步提升粘接的效果，要在面層瀝青鋪設(shè)之前的5 h 進行透層及粘層瀝青的撒布，要根據(jù)路面實際情況來進行撒布量的控制，一般要將其控制在1~1.2 kg/m2。

第三，應(yīng)增強對各層的管控，進而確保瀝青混合料最后的攤鋪作業(yè)成效。具體到中下層而言，能夠運用鋼絲繩進行管控，具體到上層而言，可采用等高方管攤鋪厚度進行管控。為確保后期攤鋪取得更理想的成效，一定要確保首次攤鋪的規(guī)整性，必須保證其達到路面橫坡的基礎(chǔ)需求。對于多層瀝青混合料而言，在攤鋪作業(yè)過程中應(yīng)當(dāng)確保各層接縫呈現(xiàn)為交錯狀態(tài)，通常狀況下應(yīng)當(dāng)保證水平方向的接縫錯開1 m 以上，豎向接縫錯開15 cm 以上。但是路面核心面層接縫地點必須要進行處置，確保其平整，另外應(yīng)當(dāng)在接縫位置涂刷瀝青，而且將接縫的表層加以壓平。

3.1.5 碾壓瀝青混合料

完成瀝青攤鋪之后要對其碾壓，為了確保良好的碾壓效果，要按照如下流程對其實施碾壓。

第一，在對瀝青進行初次碾壓過程中，可以利用雙鋼輪壓路機來實施，可以提升碾壓的穩(wěn)定性。此階段的碾壓距離要嚴格控制，防止由于長度過長而影響到壓實度。另外，正式碾壓前要對行駛路線進行規(guī)劃，防止碾壓過程中過于頻繁地變道而對瀝青路面質(zhì)量產(chǎn)生影響。

第二，初次碾壓之后要立即實施二次碾壓，此次碾壓要嚴格控制其均勻性，最大程度確保一次性完工。此外，為確保最后的碾壓成效，應(yīng)當(dāng)將碾壓間距管控在65~90 m 范圍內(nèi)。在此次碾壓過程中需要對前一次碾壓中形成的橫向壓輪痕跡實施清理，一般都是利用雙鋼輪壓路機和膠輪壓路機進行工作，利用兩者之間的有機結(jié)合可以獲取理想的壓實成效。此外，在運用膠輪壓路機進行壓實的時候應(yīng)當(dāng)在輪胎外層涂抹恰當(dāng)數(shù)量的隔離物質(zhì)，防止混合料粘附到壓路機輪胎上。

第三，最后碾壓環(huán)節(jié)。在進行二次碾壓后要仔細檢查路面的壓實效果，確保其符合標準之后實施最終的碾壓。在此次碾壓時要采用雙鋼輪壓路機來進行，一般要進行1~2 遍的壓實才可以實現(xiàn)最佳的碾壓成效。在進行了兩次壓實之后路面不再出現(xiàn)顯著車痕，另外，碾壓度要符合有關(guān)標準。

3.2 加強路面的裂縫處理

（1）在具體養(yǎng)護過程中要根據(jù)裂縫的具體情況采取針對性措施進行處理。在本次研究的道路現(xiàn)場，對寬度≤6 mm 的裂縫采取的是通過熱油灌縫的措施對其實施防水滲透，在實際操作時先要將該裂縫清理干凈，之后利用灌縫機在其中灌入130~170 ℃的熱瀝青；對寬度＞6 mm 裂縫采用瀝青、細?；炷翆ζ溥M行處理。

（2）若是路面的裂縫較為輕微，經(jīng)過一定時間后裂縫沒有顯著的改變，那么可以通過簡單的涂刷實施處理，避免裂縫的再擴大。在實際操作時，先要對砂子和水泥按照相應(yīng)比例實施攪拌，之后將配比均勻的環(huán)氧樹脂以及聚硫橡膠融入其中攪拌均勻，之后通過丙酮對攪拌好的砂漿進行稀釋。完成填充材料的準備之后將其嵌入到混凝土開槽當(dāng)中，之后對其實施相應(yīng)養(yǎng)護。

（3）如果裂縫是因為基層損壞造成的，那么要采取換填的方式實施處置。在實際操作時先要設(shè)定好修復(fù)的基本范圍，之后按照輪廓進行銑刨并對其進行處理。一般情況下瀝青的單層攤鋪厚度保持在6 cm之內(nèi)，要保證其壓實的有效性。

3.3 采用多種方法進行路面裂縫的治理

3.3.1 采用防裂貼進行防治

防裂貼包含了胎基與溫植物，本質(zhì)上屬于聚合物改性材料，能夠大幅降低反射裂縫出現(xiàn)的概率，且在防水方面有卓越性能。其有效彌補了單一運用玻璃纖維格柵裂導(dǎo)致的界面性缺陷，此種界面性會對瀝青層承受重力的情況發(fā)生影響，并且還會作用于裂能力；另外還解決了運用玻璃纖維格柵、土工布在施工期間較易出現(xiàn)堆疊，從而妨礙不同層間粘合的問題，另外還妥善處理了只運用瀝青基應(yīng)力吸收膜，僅可以將應(yīng)力吸收而無法抵抗各種應(yīng)力的問題，防裂貼一方面可以降低開裂問題產(chǎn)生的概率，另一方面可以有效預(yù)防水的滲漏，運用到路面凍裂位置，能夠避免冰水向地下的滲漏，體現(xiàn)出優(yōu)良的抵御性。

3.3.2 采取混凝土進行灌縫

就是指在加鋪瀝青層面上進行鋸縫，確保其鋸縫和舊有路面的接縫相對齊，之后對其進行灌封。此種方法先在瀝青面層上留有預(yù)切縫，確保裂縫可以順著設(shè)定標準進行延伸，在裂縫通過灌縫材料之后只要對其重新灌縫即可。此種防治方法的整體工作效率較高并且養(yǎng)護費用較低，但是施工相對復(fù)雜，特別是在攤鋪過程中需要注明每一條切縫所在位置。另外，此種方法能夠應(yīng)用的范圍相對有限，若是設(shè)計中心線和舊有路面中心線存在偏差，采用此種方法會嚴重影響到道路的外觀。

3.4 加強路面的養(yǎng)護

路面養(yǎng)護是降低開裂問題產(chǎn)生概率的一種有效措施，應(yīng)當(dāng)格外關(guān)注養(yǎng)護與治理工藝，有關(guān)作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)采用科學(xué)的養(yǎng)護舉措以有效提高路面養(yǎng)護成效。比如可利用路面再生技術(shù)亦或強化成分達成路面不斷強化的目的，從而增強對其裂縫的養(yǎng)護以及處治效果。在加強路面強化效果時相關(guān)工作人員也要進一步提升路面表層的涂覆處理效果，可以先通過銑刨等方式將表層舊有瀝青混合料處理掉，并在其中投入一定量的水泥漿對裂縫實施回填，待水泥漿凝固后能夠得到較好的回填效果。除此之外，在路面裂縫養(yǎng)護和處治過程中，壓漿法也是比較常用的方法之一，此種方法主要用于基層以及路基的裂縫處理，在注漿之前通過環(huán)氧樹脂等對裂縫周邊實施封堵并在其中預(yù)埋注漿嘴，之后利用高壓通過注漿管進行注漿，達到漿液溢出的效果為止。

4 結(jié)束語

論文將某市政道路作為案例剖析了瀝青路面出現(xiàn)開裂問題的成因，且基于此提出了防范的方法與舉措。經(jīng)過闡述可以為路面開裂問題的治理提供參照，這有利于增長市政道路運用時間。