市政道路沥青路面面层裂缝产生原因及防治对策

魏佳钰

（甘肃建投隧道工程有限公司，甘肃 兰州 730070）

1 案例基本概况

某城市道路的设计时速为60 km/h，按照城—A 等级载荷进行设计，该路面具体结构为：15 cm 水泥稳定风化砂下底基层+15 cm 水泥稳定风化砂掺碎石底基层+15 cm 水泥稳定级配碎石基层+透层+5 cmAC—20C 沥 青 混 凝 土 下 面 层+4 cm（3 cm）AC—13C 沥青混凝土上面层。2020 年中期对于2018 年底竣工道路检查发现，道路总体质量较好，但是某些路段路面出现了比较多的早期裂缝，总体上该条道路在建成通车两年之后都产生了裂缝的情况。

2 市政道路沥青路面裂缝类型及原因分析

2.1 路面裂缝类型

第一，横向裂缝（非荷载性裂缝）。横向裂缝是沥青路面中最常见的一种裂缝，有多种因素引发横向裂缝问题，例如由于设计缺陷或者施工质量较差、外部载荷影响等，这些因素会造成路面产生较大拉力，是造成横向裂缝的重要原因。

第二，竖向裂缝。这种裂缝也是沥青路面中出现概率较高的一种裂缝种类。其能够细分成表面裂缝、疲劳性裂缝等，经过对实例道路路面产生的竖向裂缝部位梳理可以发现，竖向裂缝大多产生在主车道与路堤间隔3~5 m 的区间，此些部位这类裂缝出现的概率较高。除了这些区域之外，纵向裂缝也多出现在车辆减速区域和车道相连接的位置，若是路面中部存在相应的裂缝，那么一旦长期受到较大压力影响就会造成裂缝的扩大。此种裂缝危险性较高，其不但会影响到交通运行，同时也会造成安全事故等，需要在第一时间进行处理。

第三，龟裂。市政道路施工时由于混合料质量控制不严会在路面中产生胶结料，长此以往会不断扩展，从而造成路基下沉的问题。此时如果还是长期遭受较大载荷的影响就会使面层拉裂而产生缝隙，甚至会形成网裂的情况。

2.2 道路路面裂缝形成原因分析

第一，自然环境方面的原因。环境因素是造成路面裂缝最为关键的因素之一，特别是温度变化所形成的应力更容易造成路面裂缝。除此之外，自然环境因素对于路面的影响主要集中在环境因素的差异性，由于路面是由基层、面层等多层构成的，受到环境影响之后不同层之间存在较大差异，两者的不一致就会引发裂缝情况。例如受到不同温度的影响，路面材料在应力松弛性方面存在不同，材料收缩硬性的不同必然会产生拉应力的差异，若是某些位置的拉应力超过材料本身极限就会产生裂缝。

第二，材料方面的原因。通过相应分析研究可知，造成道路路面产生裂缝的众多因素中，材料因素是最主要的因素。若是材料质量性能与工程要求不匹配、施工质量控制不够严格等就会造成路面使用过程中出现材料收缩的情况，严重的会引发道路路面裂缝。同时，水泥是路面施工中最为主要的材料，若是水泥密度较低、路面施工不够均匀等就会引发路面水分蒸发不均匀，受到水分含量相差较大的影响，会引发差异性收缩的情况，进而产生收缩裂缝的情况。另外，材料方面原因所引发的裂缝问题更多出现在顶部应力较为集中的位置，一旦出现裂缝就会不断向外扩展，长此以往就会在路面造成反射裂缝的问题。

第三，受到地下水的影响。道路区域地下水是引发路面裂缝最为关键的因素之一，因为市政道路的距离较长，不同区域的地下水量、位置等都有所不同，特别是在道路裂缝区域、拼接缝等区域，若是地下水存在差异就会使路面形成网状裂缝，若是再受到外部载荷的碾压就容易造成路面结构产生损坏。

第四，基层养护不到位方面的原因。道路路面的养护是确保其正常应用的关键措施，若是对路面基层的养护不够科学合理就容易因为水化反应等因素造成水分的蒸发流失，不同颗粒之间的分子力引力会有所上升，从而引发基层发生某些变形。

3 市政道路沥青路面裂缝治理措施

3.1 加强沥青路面摊铺技术水平

3.1.1 施工之前的准备工作

施工之前的充分准备是确保道路施工顺利进行的基础，特别是要加强对材料供应方的管控，一定要确保施工所用材料符合标准要求。另外，要根据道路工程具体情况对于所需人员、材料以及设备（例如混凝土摊铺机、路面压路机、切割机等）等进行分析，配置合适的资源。正式施工之前要对设备所处状态进行查验，确保其符合施工标准规范的要求。

3.1.2 搅拌沥青混凝土

很多因素会对沥青混凝土质量造成影响，若是选定参数不合适必然会对路面施工质量产生影响，因此在进行沥青混凝土搅拌前要采取必要的验证。根据此道路的具体情况，在进行沥青混凝土搅拌时主要采取的是ACP4000 型号搅拌机，严格控制搅拌量在280 t/h 以上。在完成沥青混凝土的搅拌之后要在混合料上覆上保温膜，以便能够控制混合料的温度。另外，也要对所搅拌的沥青混凝土温度进行定期检测，避免施工时温度控制不合理而影响到沥青混凝土路面的施工质量。

3.1.3 运输沥青混合料

在进行沥青混合料运输时要根据工程实际情况选择合适的运输设备，本工程主要采用20 t 自卸车进行沥青混合料的运输，在将混合料装入到车厢内部前需要在内部涂上防粘液，避免混合料和车厢材料发生作用。同时，混合料装料时最需要控制的就是离析情况，所以要在装料过程中随时缓慢移动车辆。同时，在卸料时要委派专人负责监控和验收，一定要在整个过程控制好温度变化。另外，施工时也要对相关设备和车辆进行控制，为了防止各种设备和车辆产生碰撞，常常要控制运输车和摊铺机之间的距离在10~30 cm 范围。

3.1.4 摊铺沥青混合料

第一，为保证摊铺的效果，在进行摊铺作业以前应当把基层表面的杂物清除，在摊铺作业过程中应当密切重视路面紧实度、厚度与硬度，避免摊铺路面产生下陷、硬度不够等质量缺陷。

第二，为了更好地将基层和沥青面层融合到一起，要进行透层沥青以及粘层沥青的撒布，为了进一步提升粘接的效果，要在面层沥青铺设之前的5 h 进行透层及粘层沥青的撒布，要根据路面实际情况来进行撒布量的控制，一般要将其控制在1~1.2 kg/m2。

第三，应增强对各层的管控，进而确保沥青混合料最后的摊铺作业成效。具体到中下层而言，能够运用钢丝绳进行管控，具体到上层而言，可采用等高方管摊铺厚度进行管控。为确保后期摊铺取得更理想的成效，一定要确保首次摊铺的规整性，必须保证其达到路面横坡的基础需求。对于多层沥青混合料而言，在摊铺作业过程中应当确保各层接缝呈现为交错状态，通常状况下应当保证水平方向的接缝错开1 m 以上，竖向接缝错开15 cm 以上。但是路面核心面层接缝地点必须要进行处置，确保其平整，另外应当在接缝位置涂刷沥青，而且将接缝的表层加以压平。

3.1.5 碾压沥青混合料

完成沥青摊铺之后要对其碾压，为了确保良好的碾压效果，要按照如下流程对其实施碾压。

第一，在对沥青进行初次碾压过程中，可以利用双钢轮压路机来实施，可以提升碾压的稳定性。此阶段的碾压距离要严格控制，防止由于长度过长而影响到压实度。另外，正式碾压前要对行驶路线进行规划，防止碾压过程中过于频繁地变道而对沥青路面质量产生影响。

第二，初次碾压之后要立即实施二次碾压，此次碾压要严格控制其均匀性，最大程度确保一次性完工。此外，为确保最后的碾压成效，应当将碾压间距管控在65~90 m 范围内。在此次碾压过程中需要对前一次碾压中形成的横向压轮痕迹实施清理，一般都是利用双钢轮压路机和胶轮压路机进行工作，利用两者之间的有机结合可以获取理想的压实成效。此外，在运用胶轮压路机进行压实的时候应当在轮胎外层涂抹恰当数量的隔离物质，防止混合料粘附到压路机轮胎上。

第三，最后碾压环节。在进行二次碾压后要仔细检查路面的压实效果，确保其符合标准之后实施最终的碾压。在此次碾压时要采用双钢轮压路机来进行，一般要进行1~2 遍的压实才可以实现最佳的碾压成效。在进行了两次压实之后路面不再出现显著车痕，另外，碾压度要符合有关标准。

3.2 加强路面的裂缝处理

（1）在具体养护过程中要根据裂缝的具体情况采取针对性措施进行处理。在本次研究的道路现场，对宽度≤6 mm 的裂缝采取的是通过热油灌缝的措施对其实施防水渗透，在实际操作时先要将该裂缝清理干净，之后利用灌缝机在其中灌入130~170 ℃的热沥青；对宽度＞6 mm 裂缝采用沥青、细粒混凝土对其进行处理。

（2）若是路面的裂缝较为轻微，经过一定时间后裂缝没有显著的改变，那么可以通过简单的涂刷实施处理，避免裂缝的再扩大。在实际操作时，先要对砂子和水泥按照相应比例实施搅拌，之后将配比均匀的环氧树脂以及聚硫橡胶融入其中搅拌均匀，之后通过丙酮对搅拌好的砂浆进行稀释。完成填充材料的准备之后将其嵌入到混凝土开槽当中，之后对其实施相应养护。

（3）如果裂缝是因为基层损坏造成的，那么要采取换填的方式实施处置。在实际操作时先要设定好修复的基本范围，之后按照轮廓进行铣刨并对其进行处理。一般情况下沥青的单层摊铺厚度保持在6 cm之内，要保证其压实的有效性。

3.3 采用多种方法进行路面裂缝的治理

3.3.1 采用防裂贴进行防治

防裂贴包含了胎基与温植物，本质上属于聚合物改性材料，能够大幅降低反射裂缝出现的概率，且在防水方面有卓越性能。其有效弥补了单一运用玻璃纤维格栅裂导致的界面性缺陷，此种界面性会对沥青层承受重力的情况发生影响，并且还会作用于裂能力；另外还解决了运用玻璃纤维格栅、土工布在施工期间较易出现堆叠，从而妨碍不同层间粘合的问题，另外还妥善处理了只运用沥青基应力吸收膜，仅可以将应力吸收而无法抵抗各种应力的问题，防裂贴一方面可以降低开裂问题产生的概率，另一方面可以有效预防水的渗漏，运用到路面冻裂位置，能够避免冰水向地下的渗漏，体现出优良的抵御性。

3.3.2 采取混凝土进行灌缝

就是指在加铺沥青层面上进行锯缝，确保其锯缝和旧有路面的接缝相对齐，之后对其进行灌封。此种方法先在沥青面层上留有预切缝，确保裂缝可以顺着设定标准进行延伸，在裂缝通过灌缝材料之后只要对其重新灌缝即可。此种防治方法的整体工作效率较高并且养护费用较低，但是施工相对复杂，特别是在摊铺过程中需要注明每一条切缝所在位置。另外，此种方法能够应用的范围相对有限，若是设计中心线和旧有路面中心线存在偏差，采用此种方法会严重影响到道路的外观。

3.4 加强路面的养护

路面养护是降低开裂问题产生概率的一种有效措施，应当格外关注养护与治理工艺，有关作业人员应当采用科学的养护举措以有效提高路面养护成效。比如可利用路面再生技术亦或强化成分达成路面不断强化的目的，从而增强对其裂缝的养护以及处治效果。在加强路面强化效果时相关工作人员也要进一步提升路面表层的涂覆处理效果，可以先通过铣刨等方式将表层旧有沥青混合料处理掉，并在其中投入一定量的水泥浆对裂缝实施回填，待水泥浆凝固后能够得到较好的回填效果。除此之外，在路面裂缝养护和处治过程中，压浆法也是比较常用的方法之一，此种方法主要用于基层以及路基的裂缝处理，在注浆之前通过环氧树脂等对裂缝周边实施封堵并在其中预埋注浆嘴，之后利用高压通过注浆管进行注浆，达到浆液溢出的效果为止。

4 结束语

论文将某市政道路作为案例剖析了沥青路面出现开裂问题的成因，且基于此提出了防范的方法与举措。经过阐述可以为路面开裂问题的治理提供参照，这有利于增长市政道路运用时间。