市政道路工程瀝青路面裂縫成因與防治策略

熊毅

摘要：瀝青已經成為當前建筑行業最為重要的原材料之一，在市政道路工程中應用瀝青材料，可避免環境污染，并可以加快道路的建設速度。但是，瀝青路面在長期的陽光照射、車輛載荷作用等因素的影響下，容易產生化學反應，從而產生裂縫、凹陷、剝落等缺陷，對車輛的安全運行具有較大影響，所以，需要對裂縫情況進行分析并采取相應的措施予以治理。對此，本文主要對市政道路工程瀝青路面裂縫的成因進行分析，并在此基礎上提出了有針對性的防治策略，希望能夠對相關人士有所幫助。

關鍵詞：市政道路；工程；瀝青路面；裂縫；防治

DOI：10.12433/zgkjtz.20241246

對于我國的市政道路工程來說，瀝青路面已經成為最重要的部分之一，其具有較好的表面平整度，不會產生嚴重的接縫問題，這就進一步提升了車輛行駛的舒適性和道路的耐久性，并節省了大量的養護成本，可以有效提升道路的效益。但是，瀝青路面也會受外部因素影響而形成裂縫，造成較大影響，降低道路的使用壽命。近些年，隨著技術水平的快速提升，瀝青路面的建設質量有了進一步提升，但受自然環境及外部載荷的影響，路面還是會形成裂縫等病害，無法得到徹底解決。為了確保市政道路工程建設質量，應對瀝青路面的裂縫問題給予足夠重視，對其類型、成因等進行分析，并采取有針對性的防治策略，確保瀝青路面的完好性，提升其應用體驗和使用壽命。

一、市政道路工程瀝青路面裂縫成因

（一）案例工程的基本概況

某市政道路工程屬于新建道路，主要呈現為南北走向。道路所在區域的主體地貌為沖積平原，地勢相對平坦，但某些區域存在較大起伏。該道路沿線存在很多的耕地、荒地、水溝等區域，且周邊有居民區，布設鄉村電網、水泥路等。該市政道路被設定為城市支路等級，采取的是瀝青混凝土路面的形式。

（二）市政道路工程瀝青路面裂縫成因

瀝青路面裂縫的形成較為復雜，形成原因多樣，按照裂縫成因可以將其劃分為荷載裂縫及非荷載裂縫。

第一，荷載裂縫。荷載裂縫主要是受車輛等載荷的長期影響形成的。近些年，隨著經濟的快速發展，汽車保有量數據不斷提升，對市政道路造成了較大的壓力。另外，某些客車、貨車等在運營中往往存在超載的情況，車輛重量遠遠超出設計載荷，對瀝青路面產生了較為嚴重的影響。若是在瀝青路面結構層形成的彎拉應力超出瀝青路面結構底層的最大拉應力值，使瀝青路面結構層產生裂縫。瀝青路面裂縫在初期相對較小，主要集中在瀝青路面的底層區域，受車輛載荷的長期影響，基層瀝青裂縫會進一步擴展，導致瀝青路面上層結構產生裂縫。

第二，溫度變化形成的裂縫問題。瀝青路面從內到外分為很多的結構層，每個結構層涉及不同的材料，每種材料的導熱性有所不同。在完成瀝青路面的鋪設后，受不同材料的影響，溫度在瀝青面層傳遞的時間較長，導致每一層（包括表面層、中面層、下面層、各面層表面、內部、底部之間等）的溫度有所不同，最終會形成較大的溫度差異。這種差異會使不同的結構層形成不同的溫度應力，一旦溫度應力大于瀝青路面每層的結構應力極限值，就容易形成裂縫。

第三，低溫收縮裂縫。從材料的屬性來看，瀝青混凝土屬于黏彈性體，受高溫影響，這種材料具有一定的柔韌性。所以，形成的瀝青混凝土結構可以承受相應的載荷而保持完好性，并不會呈現出較大的溫差應力。但是，受低溫影響，瀝青混凝土容易快速硬化，隨著材料的收縮，會在瀝青的不同面層形成差異化的收縮應力，若超出瀝青混凝土材料的抗壓強度，就容易引發裂縫。

第四，溫度疲勞裂縫。完成瀝青混凝土的鋪筑后，受外部環境影響，瀝青的面層會產生多頻次的收縮、膨脹，從而造成瀝青面層形成相應的溫度疲勞，大大減小了瀝青混凝土的極限拉應力及彈性變形能力，促使瀝青快速失效。一旦瀝青面層的收縮應力、拉應力等超出瀝青混凝土設計極限，引發瀝青路面開裂問題。

第五，反射裂縫。在實際應用中，為了保證瀝青混凝土良好的抗拉強度、抗疲勞性能以及穩定性，需要在其中摻入一定量的半剛性材料，使其與瀝青混凝土凝結，最終形成較高抗彎強度的板體。但是，這種半剛性材料屬于水硬性材料，完成瀝青面層的鋪設后，基層內部結構會出現相應的改變，而基層材料的強度、穩定性等也會進一步增加。半剛性材料具有特殊屬性，容易受溫、濕度等指標的影響，若施工時產生較大的溫度改變，使瀝青面層產生收縮而形成裂縫。路基和基層間的摩擦力也會對瀝青混凝土的收縮變形造成阻礙，一旦瀝青面層拉應力大于基層抗壓以及抗拉強度，就容易使基層、面層間產生斷裂。一旦在半剛性基層形成裂縫，就會在裂縫位置產生受力相對薄弱區域。受到載荷應力、溫度應力等的影響，會造成瀝青面層、底層產生較為集中的應力而引發面層底部裂縫。受到外部因素長期作用的影響，瀝青面層底部裂縫會進一步向周邊擴散，最終到達瀝青面層而引發裂縫問題。

二、市政道路工程瀝青路面裂縫防治策略

（一）進一步提升路面設計質量

第一，明確道路路面厚度指標。對于新建路面來說，要按照該道路設定等級、使用壽命、通行規模、區域自然環境等因素確定路面厚度指標，同時也要充分考量道路工程的總體建設成本，保證道路工程具有良好的經濟效益。需要注意的是，在路面厚度指標的確定過程中，也要充分考慮后續車流量的增加，需要適度提升路面結構層的標準。

第二，進一步完善瀝青混凝土的配比。在明確道路路面厚度指標后，科學合理地設計瀝青混凝土配比，要按照道路實際應用所需性能設定瀝青混凝土配比材料、配比率等指標。同時，要嚴格控制所用瀝青的質量，盡可能采用較強抗老化性能、較好低溫抗裂性能的瀝青，按照具體需求確定最終的配比，確保其科學性、合理性。

第三，進一步優化瀝青路面的結構設計。為了進一步提升市政道路的性能，最根本的是要保證基層、底基層結構材料具備良好性能，特別是強度、水穩定性等指標要滿足標準規范，并要加強防水方面的控制。

（二）加強瀝青路面裂縫的預防

為了保證道路路面的使用壽命，需要充分調研道路建成后車輛的載荷情況，確保其留有余量，可以滿足之后道路應用的強度要求，且長時間使用不會形成載荷裂縫。對于案例來說，其北部區域的車輛載荷相對較少，車輛行駛速度有限，可以參照具體的載荷情況設計。另外，所選定的基層材料在很大程度上影響著瀝青路面質量，所以，要采用較高強度、較強抗收縮性能的堿性石灰巖石料，最大程度地確保基層結構質量。例如：可以采用較強抗開裂性能、振幅較大的AH-70來增強瀝青路面的抗變形性能，同時也要針對不同標號的瀝青采取單獨存放的方式，使用過程中要控制瀝青儲存罐的溫度，將其保持在80～130℃范圍內。瀝青存儲區域要保持一定干燥，必要時，可設置防水措施避免雨水進入瀝青罐中而影響瀝青品質。要保持施工的連續性，防止層級間受到污染，控制基層、瀝青表層施工間隔＜1年。壓實成型過程中，可以采用多臺壓路機同時施工，并通過攤鋪機進行多次壓實，確保施工質量。

（三）選定適宜的防裂材料，確保基層的高質量標準

在進行瀝青基層施工時，要采取高抗裂性能的材料，適當增加粗骨料的含量并減少含水量，采取級配碎石、工業礦渣等材料，可以全方位地增強基層的強度，從而顯著降低收縮裂縫。由于改性瀝青材料的很多指標（如低溫粘度、耐老化等）都明顯超出常規瀝青，可盡可能采用改性瀝青。從當前來看，應用最廣泛的改性瀝青主要是橡膠類、熱塑性橡膠彈性體等。但是，相對于普通瀝青來說，改性瀝青混凝土成本更高，但性價比較好，所以，新建市政道路往往采用改性瀝青施工。

（四）嚴控施工質量

要針對市政道路的具體結構來控制其施工質量，對于瀝青路面來說，施工涉及的內容較多，環節間具有緊密的關聯性，任何一個環節出問題都會對路面的整體施工質量造成影響。例如：在進行路面壓實的過程中，若所用材料含水量較大，在瀝青逐漸凝固的過程中會產生下沉的問題，導致路面表層產生裂縫。各種材料的使用量都會對道路質量造成影響，所以，在原材料的選擇過程中，一定要嚴格控制其含水量，保證滿足施工要求。另外，施工時還要嚴格控制施工時間，這主要是由于瀝青材料自身具有非常強的強度和愈合能力，因此，要將溫度控制在合適范圍內，避免之后的施工影響路面的壓實效果。同時，一定要充分分析施工區域的具體情況，對于不同車流量的區域所用材料有所差異，需要按照具體情況施工，以確保施工質量。

另外，要進一步提升對瀝青混凝土路面施工的監管力度，施工方一定要充分意識到其重要作用，同時嚴格遵照標準、規范操作，保證瀝青混凝土路面質量符合標準。道路工程的施工監理方要積極履行職責，加強工程的監督管理，從而確保施工質量滿足要求。

（五）進一步提升瀝青混凝土路面結構性能

瀝青混凝土路面在應用過程中產生裂縫的重要原因之一，在于路面整體結構受到惡劣應力的影響。所以，為了有效避免瀝青路面裂縫的產生，需要進一步加強瀝青路面的結構設計，大幅提升瀝青路面的結構性能。特別是對于瀝青路面容易產生水分侵害的位置，要加強防水方面的結構調整，并進一步提升施工中不同類型混合料的凝聚力，從而有效減小其對瀝青路面的侵蝕。對于瀝青路面比較容易產生反射裂縫的區域來說，要以應力吸收層為基礎優化設計，從而有效降低路面產生反射裂縫的概率。若路面因為受到較大壓力而形成裂縫，采用剩余的瀝青來路面進行補救鋪設，從而有效增強瀝青路面的載荷性能。

（六）進一步提升控制及后續養護

路面裂縫現象的出現與施工材料有直接聯系。因此，在材料選擇的過程中，要重視對施工材料質量的把控。對此，可從如下幾方面加強控制：

首先，對于施工方來說，要充分理解施工設計標準，在此基礎上提升路面結構規劃的科學性、合理性，特別是要加強路面厚度的準確控制，同時還要科學、合理地分析路面的柔韌性，從而保證施工過程的順利進行。

其次，嚴格把控施工材料的質量安全，根據施工設計要求，對材料進行檢測，檢測合格的材料才可以使用，有效避免市政道路裂縫現象的產生。

在對市政道路的養護過程中，如果發現瀝青路面出現裂縫，要及時制定合理的解決方案，最大程度地減小大范圍裂縫的產生。實際操作中，可以按照如下方式進行：

第一，完善路面養護管理機制，通過對路面的清掃，第一時間發現產生問題的區域，并制定有針對性的處理方案。

第二，完善道路排水系統，保證路面積水第一時間被排除，避免長期積水引發裂縫等問題。

第三，形成完備的路面補修方案，一旦瀝青混凝土路面產生裂縫，就要及時修補，避免裂縫不斷擴展，從而有效增強瀝青路面整體的穩定性。目前使用的路面修補方案，通常都是采用壓漿法和SBR改性乳化瀝青灌縫法。

三、結語

對于市政道路來說，瀝青路面在實際應用時容易產生裂縫，除了會對行車安全造成影響外，嚴重情況下還會危害人們的安全。所以，一定要對裂縫問題給予足夠重視，充分分析原因，制定出更具針對性的預防及治理措施范裂縫問題，進一步提升瀝青路面的使用安全性，有效推動市政道路工程的發展。

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