论城市道路沥青路面裂缝的产生及防治

许宏图

(大同市市政工程管理处，山西大同 037006)

近年来，随着我国城市基础设施建设的快速发展，城市道路建设的规模也在不断的扩大，城市道路的建设一般采用具有表面平整、无接缝、耐磨性好、行车舒适、振动小、施工周期短等优点的沥青路面，但是所有的事物都不是十全十美的，虽然沥青路面的质量控制程序正随着城市道路建设的发展而逐渐的完善，但是沥青路面也存在面层的温度稳定性较差和抗弯拉强度低等缺点，在城市道路的实际施工过程中，沥青路面出现裂缝一直是比较常见的问题，由于大量的裂缝产生，造成路表水不断的渗入，结果导致路面结构层和土路基的含水量增大，直接影响了路基和路面的强度。本文将针对沥青路面产生裂缝的原因和防治措施进行细致深入的分析。

1 沥青路面裂缝的表现形式

从对沥青路面裂缝的原因分析来看，裂缝大致可以分为两种类型:荷载型裂缝和非荷载型裂缝。荷载型裂缝产生的原因是由于行车荷载的作用下，路面半刚性基层底部的强度大于材料的抗拉强度，结果导致发生的结构性破坏裂缝，经过行车荷载的反复作用，底部的裂缝会日益扩大，从而引发沥青面层也产生开裂现象。非荷载型裂缝的主要表现形式为温度裂缝，在温差较大的地区，因为温差反复的变化，使沥青面层的温度不断变化，导致沥青混合料的极限拉伸应变能力变小，从而产生温度疲劳裂纹。此外，沥青的老化使沥青的劲度增高，松弛性能反而下降，导致了极限抗拉强度，从而造成了路面的开裂。

2 沥青路面裂缝产生的原因

2.1 材料因素

沥青的品质是决定沥青路面施工的重要因素，一般可以采用收缩性较小的半刚性基层，由于沥青路面的裂缝是以温度收缩裂缝形式为主，所以沥青的感温性是衡量沥青性能的重要指标，沥青的品质成为沥青路面产生裂缝的关键原因，其中衡量沥青品质的指标包括:低温延性、沥青油源、含蜡量、劲度和抗老化性能等。此外，沥青混合料的组成也决定着沥青品质的标准，不同组成结构的混合料的性质相差较大，其中沥青用量、集料级配、矿粉细度和配合比等因素都是影响沥青混合料的抗裂性能的重要因素。沥青路面是否会开裂完全取决于沥青劲度和混合料低温劲度，基层材料的类型与性质也是决定沥青路面是否开裂的关键。一般市政道路在施工时，在基础材料中用石灰土基层作为主要的承重结构的情况非常普遍，但这种情况不可能满足城市交通荷载的发展和需求，一旦基层被损坏之后，会最终导致路面的开裂和破损。另外，半刚性基层材料的选择不同，其收缩性能也不同，这种差异从而影响面层裂缝率的大小。

2.2 设计原因

由于缺乏对城市道路设计年限内交通量的增长率的科学估算，对城市道路沥青路面设计的厚度不足，在车辆荷载的作用下，因为路面的强度不足和无法适应，最终导致沥青路面裂缝的产生。此外，由于各种地下管道掩埋的深度不够，也会影响基层的压实不平，从而导致路面横向裂缝的产生。

2.3 载荷因素

严重超载是造成城市道路裂缝产生和其他病害的主要原因。近年来由于车辆的不断增长，造成超载车辆的累积轴次增大，由此引发了设计弯沉值减小，超载与车辆的振动冲击作用将会直接对路面造成一次性破坏。此外，超载车辆在上下坡和刹车的同时会对沥青面层造成严重的剪切性破坏，由于超载时还会超出路面基层的设计抗拉强度，因此将使底层提前产生拉裂。

2.4 施工因素

半刚性基层的温缩和层间接触状况是影响沥青路面抗裂性能的关键因素，所以在对施工工艺和施工流程的具体操作过程中，必须以严格的要求进行执行。由于市政道路建设的特殊性在于必须与其他公用基础设施同步建设，所以很容易出现工期紧和任务重等不利因素，部分施工单位甚至要按照进度表去倒排施工环节，城市道路的施工受到以上因素的影响，施工单位采取了简化或者省略部分施工工序，这样的做法将直接影响城市道路建设的质量，此外，市区干道建设必须考虑城市交通压力，如果采用半封闭式施工，势必会造成路口处的横向搭接和两幅间的纵向搭接，成为病害多发地段，将直接影响道路的整体性。

3 沥青路面裂缝产生的防治措施

3.1 设计措施

3.1.1 路面厚度的设计

路面厚度的设计必须具体根据城市道路施工对象来确定，如果针对旧水泥混凝土路面改造，必须要根据结构强度等因素来决定沥青混凝土罩面层的厚度，必须对混凝土最小摊铺厚度、工程费用控制和沿线高程控制等因素进行综合的研究，从而决定加罩层的厚度。通过对道路等级、地基地质、施工季节和交通量等众多因素的科学测算，从而得出新建柔性路面的设计厚度。在路面设计中，必须对城区远景交通量进行充分的估测，根据超载车辆的比率来提升路面结构层的标准。

3.1.2 沥青混凝土级配设计

较粗级配的沥青混凝土具有较强的抗滑和抗车辙的能力，所以在目前高等级道路建设施工中得到了广泛的使用。但其本身也具有一定的缺点，由于其空隙率偏大、传荷能力较小、耐疲劳能力也相对减弱，所以，在城市道路的设计中必须综合考虑较粗级配的沥青混凝土的使用性能，根据设计的厚度来选择适当的混合料类型。衡量沥青品质的标准是必须含蜡量低、抗老化性能高以及高低温性能高等，改性沥青和沥青玛脂碎石(SMA)混合料是比较合适的选择，SMA混合料具有良好的抗车辙性能和低温抗裂性能，是防止沥青路面裂缝设计中比较常用的新技术。此外，混合料的配合比设计应该严格的控制级配组成，要适当的调整空隙率和稳定度，必须把沥青的用量控制在马歇尔试验最佳用量的范围之内。

3.2 施工措施

3.2.1 路基的基层施工

在路基施工过程中，路基填土中不能含有淤泥、腐殖土和有机物等，而且压实度必须达到规定值，旧路改造路段必须要在路基填筑时清除边坡松土，然后按照填土厚度的要求进行台阶处理和充分碾压。路基施工必须采用重型压实的标准进行分层填筑并且要充分压实边坡。必须选择透水性良好和材质良好的砂砾等材料进行桥涵的回填，并且要按照要求进行充分的碾压，对于沉降严重的地段，必须进行软土基处理，通过合理的组织施工来减少不均匀沉降的情况。在基层施工过程中，必须保证混合料在接近最佳含水量的状态下进行碾压，而且要进行充分的碾压，以保证基层的强度，此外，要加强对已施工完成的基层的保养，必须尽快的铺筑上层，或者进行封层，以防止干缩缝的产生。

3.2.2 合理组织施工

面层施工要尽可能的采用全幅摊铺，如果不具备全幅摊铺的条件，可以采用多台摊铺机进行共同作业，不能在前幅混合料已经冷却之后再进行后半幅摊铺，要保证混合料的热接。在进行分幅摊铺时，要合理的错开上、下面层的施工缝。要尽可能的避免冷接缝。要对横向接缝进行充分的压实，直到压路机完全进入新的摊铺层，然后才能转成纵向碾压。对旧的路面进行沥青加铺，必须先铲除原有的路面，并且可以铺设土工布和土工格栅，减少反射裂缝的产生。

4 结语

结合以上对城市道路沥青路面出现裂缝的成因的分析，可以看出沥青路面产生裂缝的原因在一定程度上是由于设计不合理以及施工不规范造成的，要想真正的解决沥青路面产生裂缝的问题，必须积极的采取有效的措施，规范施工管理，尽可能的减少或杜绝一切不利因素的发生，从而真正实现提高我国城市道路建设的质量。

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