市政道路路面產生裂縫的原因及控制方法

劉艷玲 劉一

中國水利水電第三工程工程局有限公司 陜西西安 710000

交通設施是我國最為基礎的設施，因此交通工程的修建對我國經濟穩步提升有著十分重要的作用。自改革開發以來，市政道路作為促進我國經濟發展的核心工程項目，是城市建設的基礎工程，不僅與居民有著密切的關系，而且還關系著城市的市容市貌，更是評價城市建設水平的一個重要標準。市政道路中的路面施工是整個工程中的關鍵，其施工質量與路面的平整程度有著直接聯系，還會影響到市政道路后期的安全性與舒適性。但事實上，始終道路工程的施工工序比較復雜，往往會因氣候變化、地質條件等因素的干擾，導致市政道路路面出現裂縫，對道路的安全性和施工質量帶來負面影響。因此，應該根據道路路面出現裂縫的原因制定科學、合理的解決方案，并在道路工程施工中全面落實，進而保證道路路面的平整程度，提高市政道路的質量。

1 市政道路路面裂縫的類型

我國市政道路工程路面裂縫主要分為三種類型：不規則裂縫、橫向裂縫以及縱向裂縫。具體而言：

1.1 不規則裂縫

市政道路路面產生不規則裂縫的原因有：①施工人員在施工過程中對于混合料的攪拌并不均勻，表層的平整程度有待提升，造成路面的整體平整度較差，導致道路在后期使用中受壓力影響產生不規則裂縫。②施工人員對瀝青混合料進行拌和時，并未對拌和溫度、時間予以合理控制，使得瀝青混合料發生氧化變硬，一旦受到高荷載，其拉應力遠遠高于混凝土自身抗拉能力的閾值，進而形成不規則裂縫。

1.2 橫向裂縫

市政道路路面產生橫向裂縫的原因有：①道路路基的填土尚未壓實緊密，造成路基沉降不均勻，出現橫向裂縫。②溫度疲勞形成裂縫。特別是我國北方地區，實際溫差較為明顯，使得市政道路工程在施工中其瀝青表層會形成溫度應力，長期下去造成路面溫度疲勞裂縫。③市政道路指溫度較低的環境下進行施工，其拉應力會高于瀝青混凝土的最大拉應力，從而造成橫向裂縫。

1.3 縱向裂縫

市政道路路面產生縱向路面的原因有：①混合材料填縫不均衡，造成道路地基自身的綜合性能與承受荷載能力減弱，繼而形成縱向裂縫。②相關管理人員對道路路基施工質量的管控并不到位，導致路基在施工中發生損壞，造成不均勻沉降，引起縱向裂縫的形成。

2 市政道路路面產生裂縫的原因

2.1 載荷過大

市政道路路面之所以會產生裂縫，最主要原因就是超載過于嚴重。超載車輛累積量日益增多，使得設計彎道值有所降低；車輛與超載所形成的沖擊效果會在一定程度上令道路路面出現損壞；超載車輛在上坡和下坡的過程中，會對瀝青表層的剪切造成損壞。除此之外，車輛的超載會使路面抗拉硬程度遠遠大于瀝青表層所確定的抗拉硬度，從而使得市政道路路面產生裂縫。

2.2 溫度變化

瀝青混凝土具有極強的熱脹冷縮特點，在道路工程施工前期的變化趨勢并不明顯，但隨著道路施工的不斷進行，會受到諸多因素的影響，造成實際施工情況與所設計的施工計劃并不相符。與此同時，水泥在拌和的過程中會在一定程度上釋放熱量，由于混凝土自身的導熱性較差，使得混凝土溫度急劇上升，甚至高達70℃，進而對道路工程中混凝土內部產生負面影響，對混凝土結構的穩定性能造成一定程度的破壞，讓市政道路路面形成裂縫。市政道路路面出現裂縫的關鍵就是溫度變化，對其進行整體性的干預時，如果混凝土自身抗壓能力的閾值小于外部所遭受的壓力，就會產生裂縫。

2.3 材料質量

現階段，我國市政道路工程施工中通常采用半剛性材料，其結構收縮性相對于其他材料而言有著極強的優勢，但如果半剛性材料本身具有質量問題，那么材料在使用過程中會產生收縮裂縫。由此可見，工程中所使用材料的質量直接決定著市政道路路面是否會發生裂縫。要想充分掌握半剛性材料的質量情況，就應從材料的延展性和施工進度入手，因為材料的延展性會影響材料的綜合質量與材料所承受荷載的強度。與此同時，道路路面與基層收縮能力之間有著極大的差別，造成材料剛性產生變化，從而使得市政道路路面出現裂縫[1]。

3 控制市政道路路面產生裂縫的有效方法

3.1 合理設計應力吸收層

要想對市政道路路面裂縫進行有效控制，首先施工單位應該對應力吸收薄膜的設置加以重視，因為應力薄膜能夠在一定程度上降低道路路面產生裂縫的概率，還能縮短裂縫增大的時間，進而避免道路路面出現裂縫。其次對市政道路路面進行施工時盡可能采用土木隔棚加筋的方法，可以對路面中的大裂縫進行補救，再加上土木隔離加筋有多種方法，所呈現的施工效果也大不相同。再者為了避免道路路面發生裂縫現象，在施工中就應使用半剛性基層，同時在基層上面予以鋸縫處理。對結構層開始碾壓工作之前，需在基層處割開一道細縫，0.5cm寬即可，之后將瀝青砂放入其中，并對切縫進行密封。只有這樣，才能最大限度防止道路裂縫增大，進而保證市政道路的質量。

3.2 嚴格把控原材料質量

施工工人在選擇水泥型號時，應該選用耐久性強、干縮性小以及有著極高強度的水泥，之后根據道路工程施工工期、施工技術和道路等級等要求選用最為恰當的優質水泥。在進行細集料的選擇時，需要嚴格按照選取細集料的相關標準，選用有著極強耐久性、質地比較堅硬的細集料，并盡量使用利用機器生產的機制砂，因為機制砂自身的棱角特性相對于其他細集料而言比較高，再者就是機制砂所含的雜質較少，更加干凈。對混凝土進行攪拌或者清洗集料時所使用的水補鞥呢含有堿、酸等有機物，防止有機物對混凝土的施工質量或者集料自身特性造成不利影響。另外，在施工中應選用等級較好的骨料，骨料中不得包含黏土塊或有機物，對于骨料的壓碎值應滿足相關要求，為了保證骨料具有較大的收縮性，應選擇較細的骨料，所以在市政道路工程中小于0.075mm的細料不能高于15%。與此同時，要合理控制混凝土攪拌和運輸時間，有效避免由于運輸和攪拌時間過長，導致混凝土水分蒸發，影響混凝土坍落度，進而產生溫度裂縫問題的發生。在混凝土澆筑時，可以采用分層和分塊的方式，最大化提升混凝土結構散熱能力，進而減少由于溫度變化而產生的路面裂縫[2]。

3.3 提高混合料加工質量

要想有效提高工程中混合料的生產加工質量，可以采取以下四種措施：第一，采用廠拌機鋪進行碎石級配與水泥穩定碎石，以此來確保混合料級配組合的優化，避免開裂；第二，充分結合目標配合比設計、工程施工現場的參數以及生產配合比設計，從而確定骨料級配、含水量與水泥的使用量；第三，廠拌設備中的各種計量系統必須要經過相關技術監督局的校訂，讓混合料的含水量、水泥含量和骨料級配與配比要求相符；第四，如果混合量中水泥含量、含水率與骨料級配中車料之間存在較大的差異，會使得攤鋪后的水泥穩定碎石層出現收縮不均，進而形成裂縫，基于這種情況，要保障施工中使用的各項機械設備能夠正常運轉，將混合料攪拌均勻，同時按照相關標準對混合料進行分批檢測，并及時調整。

3.4 混合料的攤鋪與碾壓

市政道路工程對混合料進行攤鋪、碾壓時，應重點關注以下幾點：①精確估計混合料的運輸距離以及運輸前的交通條件，保證充足的運輸車輛，確保攪拌站與施工現場的施工材料不會出現斷檔情況，應連續攤鋪。②要保證水泥穩定碎石層的緊密度、平整度和均勻度，可以采用機械進行攤鋪，其攤鋪機的鋪筑寬度不能高于7m，攤鋪機的前行速度應保持在3m/min—5n/min。③攤鋪機的機械性能完好，倘若在攤鋪過程中發生離析、骨料“積窩”以及細料集中等現象，要及時對其進行翻拌、補料，確保混合料攤鋪的均勻性。④碾壓過程中所使用的輪胎壓路機、單鋼輪振動壓路機以及三鋼輪靜壓路機三者缺一不可，保證碾壓設備齊全。⑤進行碾壓工作時，應取30-50m為一個碾壓路段，按照輪胎壓路機、單鋼輪振動壓路機與三鋼輪靜壓路機的順序進行碾壓。如果壓實厚度高于180mm，必須采用26t的單鋼輪振動壓路機與18t的三鋼輪靜壓路機，使得水泥穩定碎石基層壓實密度有所提高。⑥應該嚴格按照一基層一攤鋪，一基層一養護的步驟開展工作[3]。

3.5 對施工過程加強控制

市政道路工程在施工期間，需要按照相關的施工要求進行施工，確保瀝青路面的防裂措施可以呈現最好的效果。具體而言：進行填土施工時，不得摻雜淤泥、有機物等雜質，其壓實值也應與有關規定相符；對舊路進行加寬施工時，填充路基前要對邊坡松土予以清理，依照填土厚度采取恰當的處理措施，并進行全方位碾壓。與此同時，對路面基層進行施工時，要采用混合料，其含水量應符合相關施工要求，之后開展碾壓工作，保證碾壓力度，進而提高基層本身的硬度。還要對基層的維護工作加以重視，盡快對其封層處理，以便于在一定程度上降低干縮縫出現的概率。另外，施工人員應該對基層材料的級配進行改進，保證細集料的含水量，加強碾壓技術，避免出現振過現象。礦料拌和的粗細程度應保持一致，需依照配合比對石油的比例予以分配。不僅如此，對各基層采取鋪筑之前，要保證基層表面的整潔程度，可以適當進行撒布粘層油，這樣可以有效提升道路路面基層的攤鋪效果。對路面表層進行施工的過程中，最好采用全幅攤鋪的方式，確保混合料能夠熱接，進而使得施工效果明顯提升[4]。

4 市政道路路面產生裂縫的后續處理

市政道路路面基層水泥穩定碎石在鋪筑完成之后乃至瀝青面層鋪筑前要加強監控。一旦水泥穩定碎石基層的表面產生裂縫，確定該裂縫不會持續延伸，可以采用土木隔棚或者是抗裂貼對裂縫加以處理，之后將瀝青混凝土面層予以鋪筑，避免裂縫逐漸拓展到市政道路的瀝青路面上。對于瀝青路面而言，如果瀝青混凝土的油面面層產生裂縫，要及時對其灌注乳化瀝青，降低因雨水、雪水的滲入使得市政道路出現損壞。

5 結語

總而言之，隨著人們生活水平的持續提高，對道路工程施工質量提出更高的要求，不僅推動了我國公路建設企業的發展，還會讓其面臨巨大的挑戰，其中威脅市政道路安全使用的關鍵因素就是路面裂縫。為此，市政道路的相關施工單位應該根據道路的實際情況，對路面產生裂縫的誘因予以合理分析，并制定科學有效的控制措施，最大限度降低市政道路路面出現裂縫的概率，進而提升道路施工質量，以便于促進我國市政道路建設的發展。