市政道路工程瀝青路面裂縫成因與防治措施分析

白漫漫

（杭州余杭區(qū)交通項目管理有限公司，浙江杭州 311100）

0 引言

瀝青路面通常在市政道路工程中，由面層、基層、底層和墊層等多個部分共同組成，具有較強的穩(wěn)定程度和持久性，但是，瀝青路面容易受到不同因素的干擾，產生裂縫問題，對市政道路工程的整體質量產生影響。因此，在未來的工作中，相關施工單位需要做好瀝青路面的施工質量控制工作，進一步研究和探索更有效的裂縫防治措施。

1 瀝青路面裂縫的成因

1.1 瀝青混合料性質

1.1.1 柔性

瀝青混合料的性質也對路面裂縫的形成產生重要影響。瀝青混合料中的瀝青膠黏劑具有一定的柔性，可以吸收和分散交通荷載的作用。然而，如果選擇的瀝青混合料性質不符合道路的使用條件，或者油石比例不當，瀝青路面易出現(xiàn)裂縫[1]。此外，瀝青混合料中的骨料也會對裂縫的形成起到一定的作用，如果骨料選擇不當，尺寸過大或過小，會增加裂縫的產生風險。

1.1.2 黏度

瀝青混合料的黏度是一個重要的性質指標，決定了瀝青的流動性和黏附性。黏度過高會導致瀝青與骨料無法充分結合，使得路面出現(xiàn)空鼓、剝離等問題。黏度過低，則會導致瀝青在高溫下軟化流動，造成路面變形和沉陷。因此，瀝青的黏度需要控制在一定范圍內，以確保瀝青路面正常使用。

1.1.3 穩(wěn)定性

瀝青混合料的穩(wěn)定性也是一個重要的性質指標。穩(wěn)定性是指瀝青混合料在受到外力作用時的變形抵抗能力。瀝青混合料穩(wěn)定性差，容易在交通荷載的作用下發(fā)生變形和裂縫，導致路面損壞[2]。因此，為了提高瀝青路面的穩(wěn)定性，需要在設計和施工過程中選擇合適的瀝青混合料配方，并采取適當?shù)氖┕すに?，確保混合料的穩(wěn)定性指標達到要求。

1.1.4 抗剪強度

瀝青混合料的抗剪強度也對路面的性能有重要的影響?？辜魪姸仁侵笧r青混合料在承受剪切力時的抵抗能力，抗剪強度的高低直接影響著瀝青路面的承載能力和耐久性。通常,通過剪切試驗得到的抗剪強度指標可以用來評估瀝青路面的質量,確保其具備足夠的承載能力。瀝青混合料的抗剪強度越高，其承載能力越大，能夠提高路面的耐久性和抗裂性能。因此，在設計和施工過程中，需要選擇抗剪強度符合要求的瀝青混合料，使路面承載能力更強，確保路面的抗剪強度滿足設計要求。

通過控制瀝青混合料的柔性、黏度、穩(wěn)定性和抗剪強度等性質指標，可以有效地防止瀝青路面的裂縫問題。因此，在市政道路工程瀝青路面的設計和施工中，必須重視對瀝青混合料性質的控制和優(yōu)化，以提高瀝青路面的使用壽命和安全性。

1.2 交通荷載

交通荷載是市政道路工程瀝青路面裂縫形成的因素之一。在不同類型不同質量的車輛行駛時產生的壓力和振動帶來的交通荷載作用下，道路表面受到持續(xù)的壓力和沖擊，路面材料產生應力集中，超過其承載能力，會對瀝青路面造成損傷。尤其是重載車輛經(jīng)過瀝青路面時，其輪胎和路面之間的接觸力會導致瀝青表面剪切變形和摩擦磨損，導致瀝青路面變形和破裂，從而使裂縫擴展[3]。同時，交通荷載的頻繁作用也會加速路面老化和磨損，進一步加劇裂縫的產生。鑒于此，要合理確定瀝青路面的厚度和強度，根據(jù)道路的交通量和荷載特性，選擇適當?shù)臑r青混合料，并在路面結構設計中增加具有一定的柔韌性和彈性的防裂層，吸收和分散交通荷載產生的應力，減緩裂縫擴展。

1.3 環(huán)境變化

除交通荷載外，環(huán)境因素也是瀝青路面裂縫成因的重要因素之一。在不同氣候條件下，瀝青路面受力和變形的方式也會有所不同，氣候條件是環(huán)境因素中對瀝青路面影響最為顯著的要素。氣候條件包括溫度、濕度等，隨著氣溫的變化，瀝青路面會出現(xiàn)熱脹冷縮現(xiàn)象，從而產生應力和變形，最終導致裂縫的形成。例如，在高溫季節(jié)，日曬和高溫會導致瀝青路面膨脹，而在低溫季節(jié)，冰凍和收縮則會產生拉應力，此外，降雨和氣候濕度的水分對于瀝青路面的影響也不可忽視，水分的存在導致瀝青路面軟化和損傷，并且在凍融循環(huán)過程中，加劇裂縫的形成和擴展，會加速瀝青路面的老化和損壞，增加裂縫的產生。特別是在雨水季節(jié)，大量雨水可能滲透到路面下方的基層，導致基層軟化和沉降，進而引發(fā)瀝青路面的裂縫。

2 市政道路工程瀝青路面裂縫檢測方法

2.1 紅外熱像儀檢測法

紅外熱像儀檢測法是利用紅外熱像儀對路面進行掃描，通過測量路面表面溫度的差異，快速地對目標進行定位和檢測來識別出可能存在的瀝青路面裂縫。紅外熱像儀操作簡單方便,是利用紅外探測器和光學成像物鏡，只需將其對準被測區(qū)域,接受被測目標的紅外輻射能量分布數(shù)據(jù)，即可將獲得直觀的熱圖反映到紅外探測器的光敏元件上,從而迅速查找出路面裂縫的位置和長度等關鍵信息，通過對檢測結果的分析，可以為后續(xù)的維修和防治工作提供科學依據(jù)。

2.2 地電法檢測法

地電法檢測法是利用地電儀等設備進行電阻率的測量,通過數(shù)據(jù)處理方法將采集到的數(shù)據(jù)轉化為地下物質的分布模型。地電法檢測法利用地電儀等設備檢測電流在路面裂縫處的流通情況，識別瀝青路面裂縫。該方法具有操作簡單、設備成本低廉等優(yōu)點，可以快速準確地確定裂縫的位置和長度。此外，地電法檢測法還能夠區(qū)分出不同裂縫的類型，為路面維修和防治提供科學依據(jù)。

2.3 聲波檢測法

聲波檢測法是在不損壞工件或原材料工作狀態(tài)的前提下，對被檢驗部件的表面和內部質量進行檢查的一種檢測手段，采用超聲波技術對路面進行掃描，通過測量聲波在路面內部傳播的速度和路徑的改變，來確定瀝青路面是否存在裂縫。該方法的準確性高，對裂縫的檢測和定位具有較強的敏感性，可以快速準確地評估裂縫的程度和位置。通過聲波檢測法，可以及時掌握路面裂縫的情況，為后續(xù)維修和防治工作提供重要參考。

2.4 無損檢測法

為了及時發(fā)現(xiàn)和修復瀝青路面裂縫，采用合適的檢測方法是必不可少的。無損檢測法作為一種重要的技術手段，通過對路面進行非破壞性的檢測，可以對瀝青路面裂縫進行準確、有效的檢測和分析，有效地評估和分析路面裂縫的情況[4]。常用的無損檢測法主要通過光譜、聲波和電磁等技術手段檢測瀝青路面的裂縫情況，在瀝青路面維修和防治中具有重要的應用價值。目前，壓實度無損檢測以核子及無核密度儀、探地雷達波檢測方法以及車載檢測方法等為代表性方法。通過合理選擇和應用無損檢測方法，可以提供準確的數(shù)據(jù)支持，為制定有效的防治措施提供參考依據(jù)，提高瀝青路面維修和防治的效率和質量，保障道路的安全性和可靠性。

2.5 評定指標法

評定指標法是一種常用于檢測瀝青路面裂縫程度和評估路面損傷程度的方法。評定指標法通過采用一系列衡量裂縫特征和裂縫嚴重程度的指標，評估裂縫的大小、分布和形態(tài)等指標，從而得出裂縫程度的評定結果，判斷路面裂縫的嚴重程度。在瀝青路面裂縫防治中，評定指標法被廣泛應用于路面維護和修復的決策過程中。評定指標法的關鍵在于制定合適的指標體系，根據(jù)不同類型的路面裂縫和路面損傷程度，確定適當?shù)闹笜藖磉M行評定。常用的指標包括裂縫長度、裂縫寬度、裂縫面積、裂縫密度等，這些指標能夠客觀地反映出路面裂縫的情況，并根據(jù)指標的測量結果進行綜合評估，為路面維護和修復提供科學依據(jù)。

評定指標法的實施需要先對路面進行測量，獲取裂縫的特征數(shù)據(jù)。常見的測量設備有高精度攝像機、激光掃描儀等，能夠快速、準確地獲取路面裂縫特征。獲取的數(shù)據(jù)通過計算和分析，并根據(jù)指標體系進行評定。評定結果可以為道路管理部門提供路面維護措施的決策依據(jù)，以保證路面正常使用和安全性。評定指標法的優(yōu)勢在于其客觀性和科學性。相比其他方法，評定指標法能夠以數(shù)據(jù)為依據(jù)，排除主觀因素的影響，減少判斷的主觀性，提高判斷結果的準確性。此外，該方法還具有操作簡便、成本相對較低等優(yōu)點，適用于大面積路面的檢測和評定。

3 市政道路工程瀝青路面裂縫防治措施

3.1 防裂層鋪設

瀝青路面裂縫是市政道路工程中常見病害之一，引起廣泛關注。其中，防裂層鋪設作為一種常見的防治措施，被廣泛應用于道路工程中。防裂層鋪設是通過在基層面上添加一層防裂劑的特殊方式，增加路面層厚度，以減少瀝青路面裂縫的發(fā)生和擴展。防裂劑這種材料通常由高聚物改性瀝青混合料制成，能夠在路面受到交通荷載和環(huán)境因素的作用時，有效地緩沖和分散應力，促使瀝青收縮率降低50%，有效防止瀝青路面裂縫產生。此外，防裂層還具有較好的耐老化性能和抗液體滲透性能。在鋪設防裂層之前，需要依據(jù)不同情況采取對應的防開裂處理，通過對基層進行清潔、修補和除塵處理，以確保防裂層的附著力和穩(wěn)定性。然后，選擇適當?shù)牟牧线M行鋪設，保證其厚度和均勻性。施工時，注意防止異物進入，防止起皺、開裂等缺陷，保證防裂層完整性和質量。

防裂層鋪設的優(yōu)點是顯而易見的。首先，能夠有效減少路面裂縫的產生和擴展，提高路面的使用壽命。其次，由于防裂層的材料具有較好的性能，能夠增強路面的承載能力和抗沖擊性，提高道路的安全性和舒適性。此外，防裂層材料質輕、施工速度快，能夠節(jié)約工期和成本，提高工程效率。然而，防裂層鋪設也存在一些問題需要解決。一方面，選擇合適的材料和施工方法對防裂層鋪設的效果起著至關重要的作用。另一方面，施工人員需要加強對防裂層的維護和管理，及時修復損壞和老化的部分，以確保其持久性和穩(wěn)定性。

3.2 冷再生及熱再生修復

冷再生及熱再生修復是瀝青路面裂縫防治中常見和有效的方法，冷再生修復是溫度低時進行再生處理,熱再生修復是溫度極高時進行處理,擁有本質上的差別，冷再生及熱再生修復通過回收利用損壞材料，不僅可以降低修復成本，還能減少對新材料的需求，有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。一方面，冷再生修復是指通過冷再生設備將損壞的瀝青路面破碎，并進行篩分、攪拌、再生等步驟，將再生瀝青與新拌制的瀝青混合料混合后再鋪設在路面上。冷再生修復的核心理念是將損壞的瀝青路面材料重新利用，減少對新材料的需求，同時也能減少對環(huán)境造成的污染。另一方面，相比之下，熱再生修復更為復雜一些。熱再生修復的主要步驟包括熱再生設備的預熱，破碎與篩分，再生材料加熱、攪拌、再生和翻料等。在此過程中，損壞的瀝青路面材料會被破碎，并經(jīng)過篩分后與再生劑和新材料混合，形成具有一定強度和穩(wěn)定性的再生瀝青混合料。最后，再生瀝青混合料會被重新鋪設在路面上，從而實現(xiàn)對裂縫的修復和防治[5]。

冷再生及熱再生兩種修復方法還具有可行性較強、施工周期較短的優(yōu)勢，能夠在較短的時間內，通過將已經(jīng)損壞的路面材料重新加工利用，降低資源浪費的同時進行修復和加固，完成對裂縫的修復工作，從而提高路面的抗裂性能，降低裂縫的產生風險，盡快恢復道路的正常通行。然而，冷再生及熱再生修復方法也存在一些問題和挑戰(zhàn)。例如，在冷再生修復過程中，由于再生材料與新材料混合使用，可能導致材料的物理性能和工程性能的差異，從而影響修復后道路的使用壽命和質量。此外，熱再生修復的設備和工藝相對復雜，需要特定的設備和操作技術支持。因此，在實際應用中需要具備一定的專業(yè)性，綜合考慮材料的性能、工程質量、設備和技術的條件等因素，通過加強對再生材料的研究和使用，處理路面基層，通過加固基層的承載能力，減輕瀝青路面受到的荷載影響，降低裂縫發(fā)生的可能性，進一步提高路面的使用壽命和質量[6]。

4 結語

綜上所述，瀝青路面出現(xiàn)裂縫問題，不但會影響道路使用期限，還會影響人們行車安全，瀝青路面裂縫防治在市政道路工程施工中發(fā)揮著重要意義。在實際施工中，需要查明瀝青混合料性質、交通荷載、環(huán)境變化等方面的瀝青路面裂縫產生原因，并采取相關措施進行預防處理。為從根源上減少裂縫問題的出現(xiàn)，保證瀝青路面整體質量，給人們出行提供良好的環(huán)境，需要應用紅外熱像儀檢測法、地電法檢測法、聲波檢測法、無損檢測法、評定指標法等裂縫檢測法對市政道路工程施工過程是否存在瀝青路面裂縫進行嚴格監(jiān)測，通過實施防裂層鋪設、冷再生及熱再生修復技術，科學合理設計市政道路工程，嚴格把控原材料品質，加強市政道路工程施工過程中的路面施工質量控制，及時進行路面養(yǎng)護。