综述路面裂缝在市政施工中如何控制

摘要：通过长期的实践，总结分析了城市道路沥青路面裂缝产生的原因，及由于执行标准、材料、设计，施工等方面因素的影响，分析公路沥青路面裂缝的形成、危害及裂缝的种类、产生原因，提出对裂缝的预防和处理措施。

关键词：市政道路；沥青路面；裂缝预防与控制

前言

随着高等级公路的大量修建，半刚性类材料以其优良的工程性能和显著的经济效益在我国公路建设中得到了广泛的应用，并在公路建设中越来越占有特殊的重要地位。目前，城市道路路面使用周期大大缩短，远达不到设计使用年限即出现破坏现象。沥青路面的裂缝尤其严重，其中网裂，龟裂，纵缝，横缝等。其原因是多方面的，有执行标准、设计、施工方面的原因；有交通量迅猛增加的原因；有原材料质量的原因。这里通过生产实践过程积累的经验，针对各种导致路面破坏的各种原凶简要阐述预防措施。

1 城市沥青路面开裂原因

1.1 沥青路面开裂的主要原因可分为两大类：一种是由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝，一般称之为荷载型裂缝。另一种主要是由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝，包括低温收缩裂缝和疲劳裂缝，一般称之为非荷载型裂缝。

1.2 由于我国现行沥青路面设计规范中规定或推荐沥青路面采用半刚性基层。所以还存在着因为半刚性基层的温缩裂缝或干缩裂缝引起沥青面层产生的反射裂缝或对应裂缝。

2 影响裂缝产生的主要因素

2.1 技术标准低：市政标准90版从1990年执行到2008年近18年标准没有更新，而近二十年、特别是近十年随着国民经济的迅猛发展，城市建设也日新月异，城市公路建设跟着飞速发展，二十年前所积累的经验数据来规范现代化建设，显然已经不能满足。由于旧的试验技术和仪器设备的欠缺原规范所规定的检测项目和指标也不能控制工程质量，导致虽然技术指标合格，但工程并不能满足使用功能，造成破损，裂缝等。

2.2 集料生产不规范，质量不能满足施工要求，碎石开采企业大都是临时职业资格，虽然国家对工程质量要求非常严格，但对于开采企业没有统一标准，执行和监管力度不够。特别市政工程受地方保护影响，材料大都被区域地方民众垄断，施工企业很难控制。生产的碎石材料特别是粉尘和软石含量过高超过3%，这两项指标是影响沥青混合料内在质量的关键因素，会使沥青粘度降低，混合料强度降低。

2.3 沥青及沥青混合料的性质。

沥青和沥青结合料的性质是影响沥青路面温度开裂的最主要原因，沥青混合料的低温劲度是决定沥青路面是否开裂的最根本因素，沥青劲度又是决定沥青混合料劲度的关键。在沥青性能指标中，影响更大的是温度敏感性，温度敏感性大的沥青更容易开裂。

2.4 基层材料的性质。

市政工程原设计基层材料一般都为石灰土基层，而其强度远远不能满足城市交通对其的影响，基层是道路承重的主要结构，基层破损必然导致路面破损。

2.5 施工因素。

在保证基层质量的前提下，严格控制沥青路面施工质量，特别是生产温度的控制，包括拌合温度，运输温度，碾压温度，关键拌合和碾压温度必须严格控制；另一方面施工接缝，市政道路越来越宽，摊铺机有效摊铺宽度为7.5～12.5米，对于36～48米宽的路面必然会产生接缝问题，那么采用热接缝或双机联铺或多机联铺最有效消除纵缝的方式。

3 减轻市政工程沥青路面裂缝的有效措施

3.1 提高路基工作区的强度

路基工作区的强度主要是在填筑过程中形成的。必须严格控制路基的填筑工艺，确保路基强度。填筑材料首选石、砾、砂类土，其次选用含砾、砂低液限粘土，再次选用低液限粘土。粉质土和有机土不能用于填筑路基。

路基工作区深度：Za=（knP/γ） 1/3 式中；Za—路基工作区深度，m；P—车轮荷载，KN； K—系数，取K=0.5；γ—土的容量，KN/m3；n—系数，n=110～15。

从上式可以看出，车辆荷载P越重，路基工作区的深度Za就越大。而在路基路面设计时，车辆荷载是按标准的额定轴（BZZ-100）考虑的，当公路建成后，路基工作区的深度已经是固定成型了。公路交付使用后，当公路上车辆超载运行时，路基工作区的深度Za必将会随之加大。由于超载的缘故，路基工作区的实际深度超出了预设深度，这样未经处理的超出部分的路基强度、稳定性、刚度明显不足，在实际使用中，路基路面就会产生裂缝、沉陷、车辙、变形过大等病害。因此，面对当前高速公路超载现象十分普遍的情况下，笔者建议在路基施工时对路基工作区的控制深度最好是大于路基工作区的设计深度，以防患于未然。

3.2 基层应有合理厚度。

当基层厚度增加时，其承载能力也迅速增加，试验证明，半刚性基层厚度由10cm增加到25cm时，其承载力提高为原来的3倍。

3.3 修筑防裂路面。

研究表明，面层反射裂缝明显地受沥青面层厚度的影响，厚度超过15.0cm的面层可以有效的防止受拉疲劳所产生的裂缝，还可以降低车辆荷载引起的剪应力。国外资料介绍。在貧混凝土上铺筑10.0cm的沥青面层时，在形成反射裂缝前可累积通过标准轴载10×10次。如果沥青面层加厚到15.0cm，则可通过20×10次。如沥青面层加厚到17.5cm则可放心使用。

3.4 选择防裂性能好的材料。

（1）选用抗冲刷能力好，干缩、温缩系数小、抗拉能力高的半刚性材料作基层，最好使用温度膨胀系数低的骨料。（2）选用松弛性能好的优质沥青做面层，保证沥青的针入度、延度等指标；在缺少优质沥青的情况下，应采用某些添加剂或聚合物。以提高沥青的低温抗裂性能及高温稳定性能。（3）在稳定度满足要求的前提下。选用针人度较大的沥青作两层。美国和英国的研究表明：在沥青混凝士中使用软的沥青可以阻止低温收缩及高温疲劳作用两种机理引起的裂缝扩展。（4）采用密实型沥青混凝土面层，空隙率对面层的疲劳寿命有很大影响，密实型沥青混合料在使用中沥青硬化缓慢，同时也延缓了裂缝的扩展。

3.5 设置应力吸收层。

（1）在基层与面层之间铺橡胶沥青中间层、预制织物膜带条、土工织物或土工格栅中间层、低粘度沥青混凝土层等均匀应力吸收层。（2）采用应力吸收薄膜，对减缓反射裂缝的产生与扩展有明显的效果，可使裂缝处相对位移产生的应力传到面层时大为减少，明显降低应力强度因子。而吸收薄膜的弹性模越低，防裂效果越好。可见应力薄膜应选用低模量高韧性、大变形率的材料为好。就目前常用的材料而言，土工织物与沥青橡胶薄膜的弹性模量都较低，变形率较大。不存在低温脆裂问题，效果更佳。

3.6 新铺半刚性基层的预开裂技术。

在半刚性基层上锯缝，即在结构层碾压前切割一条缝直到层底。缝宽为0.5cm，内填沥青砂或沥青乳液.随即将切缝快速封闭。然后以正常方式碾压该层。其目的就是预先制造更直、更多规则问距的裂缝，这样它比自然裂缝更细、裂缝位移更小，从而避免裂缝边缘的快速恶化或减缓裂缝贯穿沥青层。

4 结束语

市政工程沥青路面裂缝已成为沥肯路面的主要危害之一，在工程施工中根据其成因从设计、路基、基层施工、沥青而层施工到原材料控制，有针对性地采取一系列预防和改善措施，同时按全面质量管理的要求，建立健全有效的质量保证体系，对施工令过程、每道工序的质量进行严格的检查、控制，才能减少沥青路面裂缝的发生，从而提高沥青路面的建设质量，延长市政沥青路面使用寿命。

作者简介：姜延磊，身份证号码：371526198711205259endprint