市政道路工程瀝青路面裂縫控制研究

任崇坤

亳州金地建工有限公司 安徽 亳州 236800

引言

市政道路是多個(gè)城市的主要交通線路，可以促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)的繁榮和發(fā)展。如果市政道路出現(xiàn)質(zhì)量問題，不僅會(huì)影響城市交通和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還會(huì)增加交通事故發(fā)生的可能性。大多數(shù)市政道路鋪設(shè)瀝青，容易受到自然環(huán)境和重型貨車滾動(dòng)產(chǎn)生的重力的影響，導(dǎo)致開裂和液化等質(zhì)量問題。瀝青混凝土地板因其噪音低、維修方便、揚(yáng)塵少、行駛舒適等優(yōu)點(diǎn)，在市政道路建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。但是，瀝青混凝土樓板本身容易產(chǎn)生裂縫，由于瀝青有裂縫，很可能對(duì)樓板造成結(jié)構(gòu)破壞，影響樓板使用性能，也對(duì)行車安全產(chǎn)生重大影響。這將嚴(yán)重威脅市政道路行車安全，不利于城市的良好發(fā)展。

1 瀝青路面的含義

瀝青主要由骨料礦物材料和道路瀝青組成，嚴(yán)格按照國(guó)家教育的相關(guān)要求配置，最后形成道路施工混合材料。今天，混凝土瀝青被用于市政工程，這也促進(jìn)了中國(guó)交通的發(fā)展和進(jìn)步。然而，在瀝青混凝土的使用過(guò)程中，地板容易出現(xiàn)裂縫。在施工過(guò)程中必須嚴(yán)格控制混凝土瀝青的質(zhì)量[1]。

2 市政道路工程瀝青裂縫成因分析

2.1 市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的不足

在市政道路建設(shè)的具體過(guò)程中，一些施工單位未對(duì)某一子類進(jìn)行壓實(shí)施工，導(dǎo)致該子類的碾壓能力不能滿足相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)，尤其是新舊道路的連接位置。如果操作過(guò)程不標(biāo)準(zhǔn)化，很容易降低道路子類的穩(wěn)定性，并導(dǎo)致地面網(wǎng)絡(luò)破壞。

2.2 車輛數(shù)量和負(fù)載重量

隨著中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，車輛的數(shù)量和重量也在不斷增加。同時(shí)，它還受到路面瀝青厚度的影響，這也導(dǎo)致了瀝青中廣泛的裂縫。

2.3 建筑材料的選擇

在道路工程過(guò)程中，由于剛性材料的結(jié)構(gòu)收縮性較強(qiáng)，所選用的建筑材料大多為半剛性材料。如果選用的建筑材料存在質(zhì)量問題，將導(dǎo)致瀝青裂縫的發(fā)生。這不僅影響到整個(gè)工程的質(zhì)量，也影響到市政工程的整體建設(shè)。在評(píng)估瀝青材料選擇的過(guò)程中，應(yīng)考慮材料的延展性和柔韌性。材料的延性不僅制約瀝青材料的質(zhì)量，而且影響瀝青的承載力。因此，在道路建設(shè)過(guò)程中，如果瀝青材料出現(xiàn)質(zhì)量問題，將直接導(dǎo)致路面裂縫的出現(xiàn)。

2.4 設(shè)計(jì)原因

市政道路建設(shè)的建設(shè)，在建設(shè)市政道路建設(shè)工程之前，必須以設(shè)計(jì)為主，必須繪制施工圖，市政交通事故的原因之一是結(jié)構(gòu)缺陷。一般來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)缺陷帶來(lái)的問題，主要是在設(shè)計(jì)過(guò)程中，詳細(xì)考慮是不夠的，特別是在一些改性瀝青路面或地形較為復(fù)雜的地段，對(duì)地質(zhì)情況的研究還不夠，城市道路建設(shè)后交通預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確，市政道路投入使用后，容易產(chǎn)生裂縫。此外，不合理的基層城市道路設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致地面脫落，導(dǎo)致道路出現(xiàn)裂縫。此外，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，如果材料匹配程度不合理，可能會(huì)導(dǎo)致涂層出現(xiàn)裂縫。

2.5 氣溫原因

溫度影響引起的涂層裂縫主要是影響整個(gè)涂層正常使用的橫向裂縫。因?yàn)闇囟攘芽p主要是從路基向路中散開，路中比路中寬得多。由于溫度的變化，裂紋主要有兩種：一種是收縮裂紋，如果溫度下降，那么路面的收縮會(huì)引起收縮裂縫；另一個(gè)是溫度疲勞裂紋，當(dāng)應(yīng)力拉伸超過(guò)瀝青本身的拉伸強(qiáng)度時(shí)，會(huì)產(chǎn)生溫度疲勞裂紋。

2.6 施工因素

首先，瀝青混合料是不均勻的，在運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)發(fā)生離析；最大標(biāo)稱粒徑與地板厚度之間的比率不對(duì)應(yīng)；瀝青混合料級(jí)配不良，碾壓溫度不足。因此，瀝青面層壓實(shí)度不合格，從而形成一層穩(wěn)定性低的薄層瀝青。因此，在車輛荷載作用下，很容易出現(xiàn)裂縫。其次，由于子類或基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足，局部子類井和底板斷裂；鋪筑基層時(shí)，隨著混合料濕度的降低，產(chǎn)生干縮應(yīng)力，形成干縮裂縫；基準(zhǔn)率固定不當(dāng)也會(huì)直接影響干縮裂紋的產(chǎn)生。第三，在傾向于地面鋪設(shè)或開挖和置換的路段，根據(jù)圖紙，縱向和橫向排水溝未放置在子類別的底部，導(dǎo)致子類別內(nèi)的水損失，導(dǎo)致整體沉降和破裂。最后，在施工縫的實(shí)施過(guò)程中，不合理的碾壓方法導(dǎo)致樓板出現(xiàn)橫向裂縫[2]。

3 控制市政瀝青自由的措施

3.1 合理監(jiān)測(cè)面層和基層的厚度

根據(jù)瀝青規(guī)范的要求，合理確定地板結(jié)構(gòu)層的厚度，確保其滿足瀝青混合料類型的要求。與瀝青混合料類型相比，瀝青面層厚度應(yīng)滿足骨料最大額定粒徑三倍的相關(guān)要求，以確保面層最小厚度滿足相關(guān)規(guī)范。確定面層厚度后，如果樓板結(jié)構(gòu)的厚度不斷增加，其承載力也會(huì)增加。在不改變其他條件的情況下，如果基層厚度增加10cm至3cm，則板底部的拉力應(yīng)減少至50%；如果基層厚度從15cm增加到20cm，則應(yīng)減少30%。因此，可以看到，增加結(jié)構(gòu)層的厚度對(duì)于提高地板滾動(dòng)能力非常重要。

3.2 做好排水設(shè)計(jì)

通過(guò)增加子類和底板的阻力，可以充分降低地下水位。如果在子類開挖后發(fā)生地下水滲入，無(wú)論滲入是否嚴(yán)重，都應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。應(yīng)建立有針對(duì)性的排水設(shè)施。例如，定義縱向和橫向盲溝，以處理分散的水源；定義了腹部盲溝，用于處理上部斜坡的滲水。

3.3 瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

瀝青用量對(duì)瀝青混合料的骨架沖擊有很大影響。因此，瀝青用量應(yīng)合理控制在相關(guān)規(guī)范規(guī)定的幾個(gè)指標(biāo)之內(nèi)。應(yīng)盡量減少消耗，選擇低限瀝青的集料比，集料比控制在4%至5%之間，空料比控制在4%左右。

3.4 材料的合理選擇

合理選擇瀝青材料，確保材料具有良好的松弛性，滲透性、延展性等指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。在優(yōu)質(zhì)瀝青不足的情況下，通過(guò)添加一定的添加劑和聚合物，可以大大提高低溫和高溫瀝青的穩(wěn)定性。在滿足穩(wěn)定性的條件下，瀝青可選用大針入度的材料，有效防止低溫降溫、高溫疲勞和裂紋擴(kuò)散。此外，應(yīng)合理選擇材料，以確保這些材料具有粗糙的表面、堅(jiān)硬的石頭、更強(qiáng)的耐磨性和良好的填充效果。

3.5 做好路面設(shè)計(jì)

確定路面的厚度，涂層厚度取決于實(shí)際情況，如果對(duì)舊水泥路面進(jìn)行改造，一是要注意基本水泥路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；二是應(yīng)考慮施工成本、混凝土最小鋪設(shè)厚度等因素，綜合各方面，最終確定瀝青混凝土涂層的厚度，如果是建造彈性涂層，則其厚度須視乎不同因素而定，例如建造水平、地質(zhì)情況、季節(jié)等，它將建在哪里，交通量如何。三是瀝青混凝土的科學(xué)設(shè)計(jì)，瀝青混凝土的比例結(jié)構(gòu)是在確定涂層厚度的基礎(chǔ)上確定的；四是優(yōu)化瀝青涂層的設(shè)計(jì)，為了確保市政道路的使用效率，為其基層和基層結(jié)構(gòu)挑選的材料必須足夠堅(jiān)固，具有耐水性，并為防水道路的設(shè)計(jì)做好了充分的準(zhǔn)備，結(jié)果表明，瀝青路面結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)將有效地延緩路面裂縫的發(fā)生時(shí)間。

3.6 提高建筑質(zhì)量

市政路面施工過(guò)程對(duì)工程的整體質(zhì)量具有重要意義，因此，必須保證各種路面結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。在這個(gè)過(guò)程中，以下幾個(gè)方面需要特別注意：①地上鋪砌的瀝青路面必須遵守有關(guān)規(guī)范避免忽視施工，以縮短時(shí)間和節(jié)省成本，避免過(guò)早鋪設(shè)表面，導(dǎo)致基層出現(xiàn)收縮裂縫。②基層建設(shè)的濕度要求非常嚴(yán)格，因此，有關(guān)人員必須實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制混合物的水質(zhì)，以避免過(guò)高或過(guò)低。③為建造表面層，有關(guān)人員在制備瀝青混合料的過(guò)程中，須調(diào)節(jié)溫度及加熱時(shí)間，減少混合料出現(xiàn)偏析或裂縫的可能性，并重新研磨瀝青混合料以確保其密封。

3.7 路面維修

只有長(zhǎng)期保持良好的路面實(shí)用功能，在公路建設(shè)方面的大量投資一旦見效，就可以充分實(shí)現(xiàn)。預(yù)防性維護(hù)是一種強(qiáng)制性的周期性維護(hù)，雖然需要部分投入成本，但卻是一種特別有效的保存方法。為了使瀝青路面堅(jiān)固、美觀、經(jīng)濟(jì)，必須同時(shí)制定和制定嚴(yán)格的施工規(guī)范，并努力在后期應(yīng)用和維護(hù)[3]。

3.8 對(duì)付常見裂縫的措施

①消除裂縫的措施。由于瀝青混凝土涂層使用壽命長(zhǎng)，會(huì)有不同程度的裂縫反射，如不均勻沉降、過(guò)載，溫度變化等。當(dāng)出現(xiàn)裂縫時(shí)，車輛行駛里程和路表鋪設(shè)會(huì)破壞瀝青和填料，直到路基損壞。為避免疾病蔓延，必須先用細(xì)管將裂縫中的水除去，并用同樣比例的瀝青將其縫合。液體密封層近年來(lái)作為密封技術(shù)的更廣泛應(yīng)用，可有效用于控制瀝青混凝土路面裂縫，提高瀝青混凝土路面的平整度和防水性，并對(duì)瀝青混凝土涂層的表面功能進(jìn)行了改進(jìn)和恢復(fù)，特別是對(duì)瀝青涂層。②控制網(wǎng)狀裂隙和癌癥的措施。網(wǎng)絡(luò)裂縫和裂縫的出現(xiàn)通常伴隨著某種沉淀物，如果只通過(guò)澆注處理，這種沉淀物就不能產(chǎn)生預(yù)期的效果。

3.9 前期預(yù)防

道路建設(shè)完成后，相關(guān)人員可以調(diào)查和評(píng)估過(guò)往車輛的重量，能有效保證市政道路施工達(dá)到國(guó)家道路碾壓標(biāo)準(zhǔn)，保證道路在進(jìn)一步運(yùn)營(yíng)中出現(xiàn)裂縫。在這一過(guò)程中，必須嚴(yán)格篩選基層材料的應(yīng)用，在材料選擇上必須選用強(qiáng)度高、抗回縮性強(qiáng)的堿性石灰石，以確保道路結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的質(zhì)量。在瀝青材料的選擇上，可采用抗裂性強(qiáng)的材料，有效改善瀝青變形的發(fā)生。同時(shí)，在瀝青材料的儲(chǔ)存過(guò)程中，不同來(lái)源、不同程度的瀝青材料必須分類存放。此外，瀝青儲(chǔ)存過(guò)程中必須做好防水工作，防止加熱時(shí)蒸汽和水滑入瀝青罐，影響瀝青材料的質(zhì)量和安全。在施工過(guò)程中，為了避免瀝青污染，必須確保施工連接的連續(xù)性，以及公路基層施工與瀝青路面施工之間的時(shí)間差在一年內(nèi)。施工道路壓實(shí)時(shí)，多臺(tái)壓路機(jī)可同時(shí)工作，壓實(shí)過(guò)程可與路面緊密配合，提高地面施工的整體質(zhì)量。分析裂縫現(xiàn)象及出現(xiàn)的原因。在施工過(guò)程中，瀝青材料必須反復(fù)碾壓，以確保道路壓實(shí)。

4 加強(qiáng)控制和后續(xù)維護(hù)

在市政道路施工期間，樓板裂縫的發(fā)生與建筑材料直接相關(guān)。因此，在施工過(guò)程中，必須避免樓板裂縫的發(fā)生，并在選材過(guò)程中注意對(duì)建筑材料的質(zhì)量控制。在這個(gè)過(guò)程中，我們可以從以下兩個(gè)方面入手：一是施工單位必須嚴(yán)格按照建筑物的設(shè)計(jì)要求，對(duì)樓層結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理規(guī)劃，確保樓板厚度的準(zhǔn)確計(jì)算和樓板柔性的科學(xué)合理分析，從而有效保證施工過(guò)程的順利進(jìn)行。二是嚴(yán)格控制建筑材料的質(zhì)量和安全，按照施工設(shè)計(jì)要求在施工現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)材料，并使用合格的材料，可以有效防止市政道路裂縫的發(fā)生。

在市政道路養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)路面裂縫，應(yīng)及時(shí)采取合理的處理措施，減少路面大面積裂縫。在這個(gè)過(guò)程中，我們可以從以下三個(gè)方面入手：一是制定科學(xué)合理的地板管理制度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題部位，制定地板清潔過(guò)程中的合理解決方案。二是建立和完善道路排水設(shè)備，確保及時(shí)排水，有效防止雨水等因素造成的地面裂縫。三是制定科學(xué)的地板維修制度。目前，路面修補(bǔ)系統(tǒng)一般采用摸索法和SBR改性乳化瀝青填充法對(duì)公路裂縫進(jìn)行修補(bǔ)[4]。

5 結(jié)束語(yǔ)

市政道路的瀝青容易產(chǎn)生裂縫，這不僅會(huì)影響城市的美觀，還會(huì)影響車輛行駛的安全，進(jìn)而關(guān)系到人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。文章結(jié)合裂縫建立了分布機(jī)制和特點(diǎn)，有針對(duì)性地提出了相應(yīng)的防治技術(shù)，對(duì)實(shí)際施工有一定意義。同時(shí)，在實(shí)際施工過(guò)程中，仍需優(yōu)化市政道路施工的配置和整合，人、物、嚴(yán)格控制施工過(guò)程，控制施工質(zhì)量，為確保道路施工符合相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，并在工作中不斷探索，為了更好地控制瀝青路面上的裂縫。