市政道路工程沥青路面裂缝成因与防治措施分析

白漫漫

（杭州余杭区交通项目管理有限公司，浙江杭州 311100）

0 引言

沥青路面通常在市政道路工程中，由面层、基层、底层和垫层等多个部分共同组成，具有较强的稳定程度和持久性，但是，沥青路面容易受到不同因素的干扰，产生裂缝问题，对市政道路工程的整体质量产生影响。因此，在未来的工作中，相关施工单位需要做好沥青路面的施工质量控制工作，进一步研究和探索更有效的裂缝防治措施。

1 沥青路面裂缝的成因

1.1 沥青混合料性质

1.1.1 柔性

沥青混合料的性质也对路面裂缝的形成产生重要影响。沥青混合料中的沥青胶黏剂具有一定的柔性，可以吸收和分散交通荷载的作用。然而，如果选择的沥青混合料性质不符合道路的使用条件，或者油石比例不当，沥青路面易出现裂缝[1]。此外，沥青混合料中的骨料也会对裂缝的形成起到一定的作用，如果骨料选择不当，尺寸过大或过小，会增加裂缝的产生风险。

1.1.2 黏度

沥青混合料的黏度是一个重要的性质指标，决定了沥青的流动性和黏附性。黏度过高会导致沥青与骨料无法充分结合，使得路面出现空鼓、剥离等问题。黏度过低，则会导致沥青在高温下软化流动，造成路面变形和沉陷。因此，沥青的黏度需要控制在一定范围内，以确保沥青路面正常使用。

1.1.3 稳定性

沥青混合料的稳定性也是一个重要的性质指标。稳定性是指沥青混合料在受到外力作用时的变形抵抗能力。沥青混合料稳定性差，容易在交通荷载的作用下发生变形和裂缝，导致路面损坏[2]。因此，为了提高沥青路面的稳定性，需要在设计和施工过程中选择合适的沥青混合料配方，并采取适当的施工工艺，确保混合料的稳定性指标达到要求。

1.1.4 抗剪强度

沥青混合料的抗剪强度也对路面的性能有重要的影响。抗剪强度是指沥青混合料在承受剪切力时的抵抗能力，抗剪强度的高低直接影响着沥青路面的承载能力和耐久性。通常,通过剪切试验得到的抗剪强度指标可以用来评估沥青路面的质量,确保其具备足够的承载能力。沥青混合料的抗剪强度越高，其承载能力越大，能够提高路面的耐久性和抗裂性能。因此，在设计和施工过程中，需要选择抗剪强度符合要求的沥青混合料，使路面承载能力更强，确保路面的抗剪强度满足设计要求。

通过控制沥青混合料的柔性、黏度、稳定性和抗剪强度等性质指标，可以有效地防止沥青路面的裂缝问题。因此，在市政道路工程沥青路面的设计和施工中，必须重视对沥青混合料性质的控制和优化，以提高沥青路面的使用寿命和安全性。

1.2 交通荷载

交通荷载是市政道路工程沥青路面裂缝形成的因素之一。在不同类型不同质量的车辆行驶时产生的压力和振动带来的交通荷载作用下，道路表面受到持续的压力和冲击，路面材料产生应力集中，超过其承载能力，会对沥青路面造成损伤。尤其是重载车辆经过沥青路面时，其轮胎和路面之间的接触力会导致沥青表面剪切变形和摩擦磨损，导致沥青路面变形和破裂，从而使裂缝扩展[3]。同时，交通荷载的频繁作用也会加速路面老化和磨损，进一步加剧裂缝的产生。鉴于此，要合理确定沥青路面的厚度和强度，根据道路的交通量和荷载特性，选择适当的沥青混合料，并在路面结构设计中增加具有一定的柔韧性和弹性的防裂层，吸收和分散交通荷载产生的应力，减缓裂缝扩展。

1.3 环境变化

除交通荷载外，环境因素也是沥青路面裂缝成因的重要因素之一。在不同气候条件下，沥青路面受力和变形的方式也会有所不同，气候条件是环境因素中对沥青路面影响最为显著的要素。气候条件包括温度、湿度等，随着气温的变化，沥青路面会出现热胀冷缩现象，从而产生应力和变形，最终导致裂缝的形成。例如，在高温季节，日晒和高温会导致沥青路面膨胀，而在低温季节，冰冻和收缩则会产生拉应力，此外，降雨和气候湿度的水分对于沥青路面的影响也不可忽视，水分的存在导致沥青路面软化和损伤，并且在冻融循环过程中，加剧裂缝的形成和扩展，会加速沥青路面的老化和损坏，增加裂缝的产生。特别是在雨水季节，大量雨水可能渗透到路面下方的基层，导致基层软化和沉降，进而引发沥青路面的裂缝。

2 市政道路工程沥青路面裂缝检测方法

2.1 红外热像仪检测法

红外热像仪检测法是利用红外热像仪对路面进行扫描，通过测量路面表面温度的差异，快速地对目标进行定位和检测来识别出可能存在的沥青路面裂缝。红外热像仪操作简单方便,是利用红外探测器和光学成像物镜，只需将其对准被测区域,接受被测目标的红外辐射能量分布数据，即可将获得直观的热图反映到红外探测器的光敏元件上,从而迅速查找出路面裂缝的位置和长度等关键信息，通过对检测结果的分析，可以为后续的维修和防治工作提供科学依据。

2.2 地电法检测法

地电法检测法是利用地电仪等设备进行电阻率的测量,通过数据处理方法将采集到的数据转化为地下物质的分布模型。地电法检测法利用地电仪等设备检测电流在路面裂缝处的流通情况，识别沥青路面裂缝。该方法具有操作简单、设备成本低廉等优点，可以快速准确地确定裂缝的位置和长度。此外，地电法检测法还能够区分出不同裂缝的类型，为路面维修和防治提供科学依据。

2.3 声波检测法

声波检测法是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下，对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种检测手段，采用超声波技术对路面进行扫描，通过测量声波在路面内部传播的速度和路径的改变，来确定沥青路面是否存在裂缝。该方法的准确性高，对裂缝的检测和定位具有较强的敏感性，可以快速准确地评估裂缝的程度和位置。通过声波检测法，可以及时掌握路面裂缝的情况，为后续维修和防治工作提供重要参考。

2.4 无损检测法

为了及时发现和修复沥青路面裂缝，采用合适的检测方法是必不可少的。无损检测法作为一种重要的技术手段，通过对路面进行非破坏性的检测，可以对沥青路面裂缝进行准确、有效的检测和分析，有效地评估和分析路面裂缝的情况[4]。常用的无损检测法主要通过光谱、声波和电磁等技术手段检测沥青路面的裂缝情况，在沥青路面维修和防治中具有重要的应用价值。目前，压实度无损检测以核子及无核密度仪、探地雷达波检测方法以及车载检测方法等为代表性方法。通过合理选择和应用无损检测方法，可以提供准确的数据支持，为制定有效的防治措施提供参考依据，提高沥青路面维修和防治的效率和质量，保障道路的安全性和可靠性。

2.5 评定指标法

评定指标法是一种常用于检测沥青路面裂缝程度和评估路面损伤程度的方法。评定指标法通过采用一系列衡量裂缝特征和裂缝严重程度的指标，评估裂缝的大小、分布和形态等指标，从而得出裂缝程度的评定结果，判断路面裂缝的严重程度。在沥青路面裂缝防治中，评定指标法被广泛应用于路面维护和修复的决策过程中。评定指标法的关键在于制定合适的指标体系，根据不同类型的路面裂缝和路面损伤程度，确定适当的指标来进行评定。常用的指标包括裂缝长度、裂缝宽度、裂缝面积、裂缝密度等，这些指标能够客观地反映出路面裂缝的情况，并根据指标的测量结果进行综合评估，为路面维护和修复提供科学依据。

评定指标法的实施需要先对路面进行测量，获取裂缝的特征数据。常见的测量设备有高精度摄像机、激光扫描仪等，能够快速、准确地获取路面裂缝特征。获取的数据通过计算和分析，并根据指标体系进行评定。评定结果可以为道路管理部门提供路面维护措施的决策依据，以保证路面正常使用和安全性。评定指标法的优势在于其客观性和科学性。相比其他方法，评定指标法能够以数据为依据，排除主观因素的影响，减少判断的主观性，提高判断结果的准确性。此外，该方法还具有操作简便、成本相对较低等优点，适用于大面积路面的检测和评定。

3 市政道路工程沥青路面裂缝防治措施

3.1 防裂层铺设

沥青路面裂缝是市政道路工程中常见病害之一，引起广泛关注。其中，防裂层铺设作为一种常见的防治措施，被广泛应用于道路工程中。防裂层铺设是通过在基层面上添加一层防裂剂的特殊方式，增加路面层厚度，以减少沥青路面裂缝的发生和扩展。防裂剂这种材料通常由高聚物改性沥青混合料制成，能够在路面受到交通荷载和环境因素的作用时，有效地缓冲和分散应力，促使沥青收缩率降低50%，有效防止沥青路面裂缝产生。此外，防裂层还具有较好的耐老化性能和抗液体渗透性能。在铺设防裂层之前，需要依据不同情况采取对应的防开裂处理，通过对基层进行清洁、修补和除尘处理，以确保防裂层的附着力和稳定性。然后，选择适当的材料进行铺设，保证其厚度和均匀性。施工时，注意防止异物进入，防止起皱、开裂等缺陷，保证防裂层完整性和质量。

防裂层铺设的优点是显而易见的。首先，能够有效减少路面裂缝的产生和扩展，提高路面的使用寿命。其次，由于防裂层的材料具有较好的性能，能够增强路面的承载能力和抗冲击性，提高道路的安全性和舒适性。此外，防裂层材料质轻、施工速度快，能够节约工期和成本，提高工程效率。然而，防裂层铺设也存在一些问题需要解决。一方面，选择合适的材料和施工方法对防裂层铺设的效果起着至关重要的作用。另一方面，施工人员需要加强对防裂层的维护和管理，及时修复损坏和老化的部分，以确保其持久性和稳定性。

3.2 冷再生及热再生修复

冷再生及热再生修复是沥青路面裂缝防治中常见和有效的方法，冷再生修复是温度低时进行再生处理,热再生修复是温度极高时进行处理,拥有本质上的差别，冷再生及热再生修复通过回收利用损坏材料，不仅可以降低修复成本，还能减少对新材料的需求，有良好的经济效益和环境效益。一方面，冷再生修复是指通过冷再生设备将损坏的沥青路面破碎，并进行筛分、搅拌、再生等步骤，将再生沥青与新拌制的沥青混合料混合后再铺设在路面上。冷再生修复的核心理念是将损坏的沥青路面材料重新利用，减少对新材料的需求，同时也能减少对环境造成的污染。另一方面，相比之下，热再生修复更为复杂一些。热再生修复的主要步骤包括热再生设备的预热，破碎与筛分，再生材料加热、搅拌、再生和翻料等。在此过程中，损坏的沥青路面材料会被破碎，并经过筛分后与再生剂和新材料混合，形成具有一定强度和稳定性的再生沥青混合料。最后，再生沥青混合料会被重新铺设在路面上，从而实现对裂缝的修复和防治[5]。

冷再生及热再生两种修复方法还具有可行性较强、施工周期较短的优势，能够在较短的时间内，通过将已经损坏的路面材料重新加工利用，降低资源浪费的同时进行修复和加固，完成对裂缝的修复工作，从而提高路面的抗裂性能，降低裂缝的产生风险，尽快恢复道路的正常通行。然而，冷再生及热再生修复方法也存在一些问题和挑战。例如，在冷再生修复过程中，由于再生材料与新材料混合使用，可能导致材料的物理性能和工程性能的差异，从而影响修复后道路的使用寿命和质量。此外，热再生修复的设备和工艺相对复杂，需要特定的设备和操作技术支持。因此，在实际应用中需要具备一定的专业性，综合考虑材料的性能、工程质量、设备和技术的条件等因素，通过加强对再生材料的研究和使用，处理路面基层，通过加固基层的承载能力，减轻沥青路面受到的荷载影响，降低裂缝发生的可能性，进一步提高路面的使用寿命和质量[6]。

4 结语

综上所述，沥青路面出现裂缝问题，不但会影响道路使用期限，还会影响人们行车安全，沥青路面裂缝防治在市政道路工程施工中发挥着重要意义。在实际施工中，需要查明沥青混合料性质、交通荷载、环境变化等方面的沥青路面裂缝产生原因，并采取相关措施进行预防处理。为从根源上减少裂缝问题的出现，保证沥青路面整体质量，给人们出行提供良好的环境，需要应用红外热像仪检测法、地电法检测法、声波检测法、无损检测法、评定指标法等裂缝检测法对市政道路工程施工过程是否存在沥青路面裂缝进行严格监测，通过实施防裂层铺设、冷再生及热再生修复技术，科学合理设计市政道路工程，严格把控原材料品质，加强市政道路工程施工过程中的路面施工质量控制，及时进行路面养护。