论市政道路沥青混凝土路面裂缝的产生及养护

■林 燕，许 霖

■1．杭州市市政设施监管中心，浙江 杭州 310003;2．杭州西湖风景名胜区市政市容环卫管理中心，浙江 杭州 310000

1 沥青混凝土路面裂缝的类型

研究表明，按照沥青混凝土路面裂缝的成因进行划分，可以分为两种类型:(1)荷载裂缝，指的是在外部荷载的作用下，沥青混凝土路面出现的裂缝，车辆行驶过程中，在半刚性基层的底部区域，会产生相应的拉应力，若拉应力超过半刚性基层材料的抗拉极限时，就将产生裂缝，经过一段时间后，沥青面层也会出现裂缝;(2)非荷载裂缝，指的是在其他因素作用下，产生的裂缝，比如，由于施工温度不适宜，而产生的温度疲劳裂缝和温度收缩裂缝，由于施工材料不合格或者施工工艺不合理，产生的其他裂缝等［1］。按照沥青混凝土路面裂缝的表现形式进行划分，包括反射裂缝、网状裂缝、纵向裂缝以及横向裂缝等。

2 沥青混凝土路面裂缝的成因

2．1 设计原因

从设计角度来说，若沥青混凝土路面出现裂缝，主要原因包括两个方面，即路面厚度不达标和路面结构不合理，在交通量增长以及汽车荷载增大时，路面强度不能满足实际需求，进而产生路面裂缝。

2．2 材料原因

沥青混合料的质量是沥青混凝土路面裂缝产生的直接原因，若沥青混合料油石比过低、集料级配不佳、配合比不合理、粘结力较小以及低温延性较差，则会导致沥青混凝土路面出现早期裂缝。

2．3 气候原因

当环境温度骤降时，沥青混凝土路面产生收缩效应，进而出现干缩裂缝或者收缩缝，在外部荷载的反复作用下，逐渐形成裂缝［2］。主要包括以下三种情况:(1)旧沥青路面上加铺沥青面层，原有沥青路面存在开裂现象，在温度的影响下，原有沥青路面的裂缝进一步扩大，导致新铺沥青面层出现裂缝;(2)半刚性基层出现温缩开裂现象，形成反射裂缝;(3)当沥青混合料水分减少时，新铺半刚性基层产生干缩效应，出现裂缝，并反射到沥青面层。

2．4 施工原因

沥青混凝土路面施工过程中，导致路面裂缝的原因主要包括以下几个方面。(1)基层的结构强度不满足要求，使得路基产生局部下沉，形成路面裂缝;(2)沥青混合料出现离析现象，细料集中于基层的上部区域，基层整体强度下降，容易出现网状裂缝;(3)半刚性基层没有采取合理的养护措施，进而产生干缩裂缝;(4)路基填土压实度不符合规定，使用过程中，出现不均匀沉降，产生纵向裂缝;(5)沥青混合料的摊铺质量比较差，由于摊铺过程持续时间过长，沥青混合料的表面温度和内部温度差异明显，碾压过程中，容易出现沥青面层断裂的问题;第六，施工工艺不合理，比如碾压方式不正确、接缝处理不标准等，将会产生横向裂缝。

2．5 超载原因

调查显示，市政道路使用过程中，超载严重是沥青混凝土裂缝产生的主要原因。首先，超载产生的拉应力明显超过基层材料的抗拉强度，导致基层底部出现裂缝;其次，超载产生强大的振动冲击效应，会对路面产生一次性的破坏效果;最后，超载车辆行驶过程中，由于速度的变化，形成剪切应力，会提高沥青面层的损坏速度。

3 沥青混凝土路面裂缝的防治措施

3．1 提高沥青混凝土路面的设计质量

(1)根据实际工程需求，确定合理的路面厚度。对于旧沥青混凝土路面改造工程来说，可以将结构强度作为路面厚度的重要因素，同时，综合考虑沿线高程控制、工程经济成本和最小摊铺厚度等因素;对于新建沥青混凝土路面工程来说，应该在交通量、施工季节、地质条件、道路级别等因素的基础上，确定路面设计厚度。设计时，还要考虑市政道路的远期规划、超载车辆比例等因素，对路面厚度进行适当的修正。(2)严格控制沥青混凝土的级配标准。现有的市政道路中，通常采用粗级配标准，以提高市政道路的抗滑抗车辙能力，然而，这种级配标准的空隙率相对较大，会在一定程度上降低市政道路的耐疲劳能力及荷载传递能力，所以，设计沥青混凝土级配时，应该充分考虑市政道路的使用功能，选择合适的沥青混合料类型。(3)确保沥青混凝土路面的结构设计满足要求。一般情况下，需要注重市政道路的路面防水设计，尽量将强度较高、水稳性较好的材料用于基层结构中。

3．2 采取合理的施工措施

沥青混凝土路面施工过程中，一定要严格按照相应的规范进行施工，从各个施工环节入手，落实沥青混凝土路面的防裂措施。(1)提高路基填土的质量，不得掺有淤泥、腐殖土等，控制路基填土的压实度。旧沥青混凝土路面改造工程中，在路基填筑之前，应该对边坡松土进行预处理，以填土厚度为依据，设置相应的台阶，并进行碾压作业。(2)采用分层填筑、分层压实的方式，按照重型压实标准，进行路基施工。(3)基层施工时，选择合适的时间进行碾压作业，即在沥青混合料处于最佳含水量的状态时，碾压更为充分，同时，还要以沥青混合料的最佳含水量为依据，适当调整碾压方式，确保基层的结构强度，若出现过振过湿现象，在基层顶部区域，会产生灰浆硬壳，影响基层强度。(4)制定科学的施工方案，合理组织施工。在面层摊铺作业时，最好采用全幅摊铺方式，以提高面层的施工质量，也可以使用两台摊铺机，一前一后进行摊铺作业，确保混合料热接。若施工条件不允许的话，应该按照相应的标准采取冷接缝方式，先处理已经压实摊铺带的边缘，确保整齐后，将浮料清理干净，再通过热沥青混合料敷贴到接缝区域，待接缝区域预热软化后，把敷贴料清除，使用黏性沥青对接缝壁进行涂刷，上述施工结束后，继续进行沥青混合料的摊铺作业。需要注意的是，为了保证面层的摊铺效果，应该对沥青混合料的摊铺温度进行控制，实际工程中，摊铺温度控制在130摄氏度，摊铺机的行驶速度控制在2m/min，防止沥青混合料出现空隙过大的问题。(5)及时处理沥青混凝土路面裂缝，避免其他物质或者地面积水进入到路面基层中，延长市政道路的使用寿命。通常情况下，如果裂缝宽度在2毫米到5毫米之间时，以乳化沥青材料为主，进行灌缝处理;如果裂缝宽度在5毫米以上时，可以选择改性沥青材料，采用灌缝处理方式。此外，灌缝处理过程中，应该将裂缝位置的杂质清除干净，保证裂缝干燥，灌缝处理结束后，需要铺筑石屑或者粗砂。

4 结语

总之，为了控制市政道路沥青混凝土路面裂缝，应该针对沥青混凝土路面裂缝的类型和成因，采用相应的防止措施，以保证市政道路的使用功能和行车安全。

［1］管旭日．市政道路掘路修复工程的常见病害与对策［J］．中国市政工程，2010，(5)．

［2］刘元凯．市政道路工程施工质量控制要点［J］．中国新技术新产品，2010，(8)．