1、市政道路沥青路面裂缝原因和预防措施探讨摘要：本文介绍了市政道路沥青路面裂缝常见的形式及产生裂缝的原因，并提出了相应的预防措施和治理方法，以便有效地防治沥青路面裂缝的产生，保证路面的使用寿命。 关键词：市政道路；沥青路面；裂缝治理；措施；方法 中图分类号：U416.217 文献标识码： A 文章编号： 1 前言 城市道路的畅通平整是城市硬环境建设的基础指标。随着我国当前城市化进程的不断加速，以市政道路为基本骨架的交通基础设施建设规模也不断扩大。在市政道路建设中，半刚性基层沥青砼路面由于具备平整、无接缝、施工期短、养护维修简便、耐磨等优点，成为当前市政道路路面结构的首选，在各等级道路建设中均得到广
2、泛应用。但由于包括沥青材质、技术以及施工等诸多因素的影响，沥青砼路面在通车一段时间后所出现的病害相较于高速公路更加严重。譬如：纵、横向裂缝，泛油，交叉道口行车道沉陷，坑槽等均属沥青路面的常见病害。这些病害都直接影响到了行车速度、行车安全，对于沥青路面使用寿命及道路投资效益也都会产生明显的负面效应。因此，针对沥青砼路面裂缝的预防处治研究，对于延长道路使用周期、保障道路投资效益是有着现实意义的。 2 沥青路面裂缝的主要类型与表现 从沥青砼路面裂缝的成因分析看，裂缝大体可分为三种类型，即荷载型裂缝、非荷载型裂缝与沉降裂缝。荷载型裂缝即指行车荷载作用下，由于路面半刚性基层底部强于材料的抗拉强度所引发的
3、结构性破坏裂缝；非荷载型裂缝则主要表现为温度裂缝，包括因沥青面层温度变化产生的低温收缩裂缝与温度疲劳裂缝；沉降裂缝则主要包括由地基沉陷或填土固结沉陷引发的路段纵缝、桥涵两端的横向裂缝。总体而言，前二者在道路裂缝病害中表现得尤为突出，并分别以横向、纵向、反射裂缝及网裂等形式表现出来。换言之，即行车荷载作用与沥青面层温度变化是沥青砼路面裂缝的主要成因。 3 沥青路面裂缝的原因 31 设计原因 (1)路面结构设计不合理或厚度不足，路基路面强度无法满足行车要求，在强荷载作用下结构受损产生裂缝。 (2)地下管线或构筑物埋深不足，导致基层结构不完整或回填土压实不平都会引起沥青路面的横向裂缝。 (3)沥青标
4、号选用不合理，沥青路面中的沥青胶结料温度敏感性强，其低温性能不能满足工程项目地区温度变化所产生的温度应力的要求。 32 材料因素 一是沥青品质，目前市政道路大多采用收缩性较小的半刚性基层，沥青路面裂缝以温度收缩裂缝形式为主，沥青品质也就成为沥青路面裂缝的首要内因，其中包括如沥青油源、低温延性、劲度、含腊量以及抗老化性能等都属于沥青品质。二是沥青混合料组成，不同组成结构的混合料性质也有所差别，诸如沥青用量、集料级配、矿粉细度及配合比等都会影响到沥青混合料的抗裂性能，其中沥青劲度与混合料低温劲度都是决定沥青路面开裂与否的关键。三是基层材料类型与性质，传统市政道路基层材料多使用石灰土基层作为主要承重
5、结构，但其显然无法满足城市交通载荷发展的要求，由基层破损逐步发展至路面破损。此外，半刚性基层材料的不同选择也会因其收缩性的差异影响到面层裂缝率的大小。 33 施工原因 (1)路基填土压实度不够，路基产生不均匀沉陷，接缝处压实达不到要求，在荷载作用下宜形成裂缝。 (2)路基或基层强度达不到要求，路基局部产生下沉使路面拉裂。 (3)纵向沟槽回填土压实质量差，致使路面沉陷。 (4)半刚性基层的干燥收缩、低温收缩，如果收缩应力大于当时基层的极限抗拉强度时，就会产生收缩裂缝。 (5)半刚性基层养生不够或养生结束后没有洒铺封层或透层油，暴晒时间太长都会产生裂缝。 (6)如果基层混合料离析造成细粒料上浮，形
6、成强度较弱的薄层，在行车荷载作用下，就宜产生龟状裂缝。 (7)沥青混合料摊铺时间过长，其表面温度低，内部较热时用重型压路机碾压易使路面表层切断，出现裂缝。 (8)施工缝处理不当、接槎处碾压不正确，常常在接槎处造成开裂。 (9) 路机加速或减速过猛，转向时速度 决易产生路面横纹。 34 载荷因素 超载严重历来是市政道路病害包括裂缝产生的重要原因。这主要是由于超载车辆累计轴次增大，引起设计弯沉值减少；超载与车辆的振动冲击作用会对路面产生一次性破坏作用；超载车辆在刹车、上下坡时造成对沥青面层的剪切破坏；超载还会因超出路面基层的设计抗拉强度使底层提前产生拉裂。 35 环境原因 (1)冬季施工或施工温度
7、低于要求温度时，沥青面层施工质量很难保证，易形成裂缝。 (2)新老路面交界处沉降不一，可形成裂缝。 (3)在旧路面上加铺沥青面层时，原路面上已有的裂缝包括水泥混凝土路面的接缝易反射到面层形成裂缝。 (4)由于行车荷载远远超出设计要求，路基路面抗拉强度不足，使其产生拉裂。 4 路面设计中裂缝的预防处治措施 第一，路面厚度须具体联系市政道路施工对象加以确定如旧水泥砼路面改造，其沥青混凝土罩面层厚度主要取决于结构强度因素，加罩层厚度则须对混凝土最小摊铺厚度、工程费用控制及沿线高程控制做综合的考量。而新建柔性路面则应联系道路等级、地基地质、施工季节和交通量等诸多因素测算设计厚度。此外，在路面设计中，应
8、对城区远景交通量作充分的估测，就超载车辆比例适当提升路面结构层标准。第二，沥青混凝土级配设计。目前高等级道路所采用的较粗级配具有较强的抗滑抗车辙能力，但同时由于其空隙率偏大、传荷能力较弱，耐疲劳能力也相应下降。因此，在市政道路设计中应综合考量其使用性能，依据设计厚度选择恰当的混合料类型。首先，在沥青品质上应要求含蜡量低、施工抗老化性能及高低温性能较佳，改性沥青与沥青玛蹄脂碎石(SMA)混合料是可优先考虑的选择，尤其是问断级配、密实型的 SMA 混合料，它具有良好的抗车辙性能与低温抗裂性能，是近年来沥青路面防裂设计中选用较多的新技术。其次，混合料配合比设计应严格控制级配组成，对其中的空隙率与稳定
9、度要适当调整，沥青用量也要控制于马歇尔试验最佳用量05的范围内。第三，沥青路面结构。除加强市政道路沥青路面防水设计外，在保证一定厚度的前提下，选用水稳性好、材料强度较高的基层与底基层结构。经检验证明，厚度超过 150mlTl 的沥青面层或强度、弹性模量较大的材料对于降低车辆荷载剪应力与反射裂缝扩展均有明显效果。 5 施工预防裂缝的措施 (1)路面结构设计时，应充分做好交通量调查和预测工作，使路面结构组合与总体强度能满足设计使用期限内交通荷载要求。 (2)地下管线或构筑物埋深不能小于 50 cm，确保基层结构的完整性。(3)根据沥青路面施工及验收规范要求，调查本地区气候条件，再结合道路等级选择性
10、能优良的沥青产品，以减少或消除沥青面层温度收缩裂缝。 (4)沟槽回填土应分层填筑、压实，回填土的土质及含水率应符合要求，压实度达到标准，如土质不符合质量要求或压实有困难时，须用黄砂、砾石砂、级配碎石等材料作换填处理。 (5)桥涵两侧填土时，应充分压实或进行加固处理，新旧路交接处新路的基层厚度和材料须与旧路面一致或稍厚。土路基应密实、稳定。铺筑沥青面层前，旧路面侧壁应涂刷粘层沥青，新旧路面接缝宜用热烙铁熨密。 (6)在旧路面上加罩沥青路面结构层前，可先铣削原路面后再加罩，也可以铺设土工织物、玻纤网等后再加罩，可缓解反射裂缝的形成。 (7)原材料质量和混合料质量应严格按照沥青路面施工及验收规范的要
11、求进行选定、拌制和施工。 (8)在半刚性基层施工时，要严格控制集料的含水量和压实度，碾压好后要及时养生，养生期满后及时铺筑面层。 (9)合理组织施工，摊铺作业时要连续进行，尽量减少冷接缝。如不可避免冷接缝，则一定要处理好，冷接缝处应先将已摊铺压实的摊铺带边缘切割整齐、清除碎料，然后用热混合料敷贴接缝处，使其预热软化，铲除敷贴料，对缝壁涂刷粘层沥青，再铺筑新混合料。 (10)充分压实横向接缝。碾压时压路机在已压实的横幅上，钢轮伸入新铺层 15 cm，每压一遍向新铺层移动 1520cm,直到压路机全部在新铺层为止，再改为纵向碾压。 (11)尽量采用全路幅一次摊铺，如分幅摊铺时，前后幅应紧跟，避免前
12、半幅混合料冷却后才摊铺后半幅，确保热接缝。 (12)分幅摊铺时，上、下层的施工纵缝应错开 15 cm 以上。松铺系数应根据试铺试压确定，使压实后的接缝结合紧密、平整。 (13)摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，不得随意变换速度或中途停顿，以减小沥青混合料的离析。摊铺速度宜控制在26mmin 的范围内。 (14)根据情况配备足够数量的压路机，并根据沥青混合料铺完后的温度要求，严格控制初压、复压、终压时机，碾压速度要慢而均匀，并符合规范要求的压路机碾压速度，严禁压路机在未碾压成型的路段上转向、掉头、加水或停留。 (15)沥青混凝土路面接缝必须紧密、平顺。上、下层的纵缝应错开l50mm(热接缝
13、)或 400 mm(冷接缝)以上。相邻两幅及上、下层的横向接缝均应错位 1 m 以上。 6 原材料及管理措施 加强原材料的检验工作，对质最不符合要求的材料，绝不能使用。混合料的骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。如果骨料呈酸性则应添加一定数量的抗剥落剂或石灰粉，确保混合料的抗剥落性能，同寸应尽量降低骨料的含水量。混合料使用的矿粉要进行搭棚存放，做好防雨防潮措施。 7 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。
