市政道路沥青路面裂缝病害防治与新型修补材料开发

引言

市政道路是城市交通网络的核心组成部分，承载着日常交通流量及各类交通工具的运行需求。裂缝是沥青路面最常见的病害之一，初期可能只是细微的纹路，但在车辆荷载反复作用和自然环境侵蚀下，会逐渐扩展加深，进而引发坑槽、松散等更严重的损坏，大幅缩短路面使用寿命，增加养护成本。随着城市化进程加快，交通流量持续增长，重载车辆比例上升，加上极端天气频发，沥青路面裂缝问题日益凸显。因此，深入研究裂缝病害的防治技术，开发适配的新型修补材料，对保障道路结构安全、提升通行质量具有重要的现实意义。以龙陵棚改项目为例，其配套市政道路总长2362 米（含34 米宽的龙山中路、30 米宽的云山路及12 米宽的远征路），道路建设需同时承载周边 14 栋单元楼、1 栋综合体及 18 班幼儿园的交通需求，对路面耐久性提出更高要求。

一、市政道路沥青路面裂缝病害的成因与类型

1.1 裂缝病害产生的主要影响因素

市政道路沥青路面裂缝的产生是多种因素共同作用的结果，主要可分为内在因素与外在因素。内在因素与路面材料特性及结构设计相关，沥青混合料的配比不合理，如沥青用量过少或过多，会导致路面抗裂性下降；集料级配不当，粗细集料比例失衡，易使路面在受力时产生应力集中。路面结构层设计厚度不足或层间结合不良，也会因承载力不够引发裂缝。外在因素中，交通荷载是重要诱因，特别是大型项目配套道路的复合荷载效应。在龙陵棚改项目中，613 个安置房地下车位形成的集中车流与10236.7 ㎡商业综合体的重型运输车辆协同作用，使路面承受反复的非均匀碾压，这种特殊荷载组合会显著增大疲劳应力积累，加速疲劳裂缝的形成；自然环境的影响同样显著，温度骤升骤降会导致沥青混合料热胀冷缩，产生温度应力，低温时易出现收缩裂缝；降水渗入基层使路基软化，在重载车辆（如商业综合体物流车辆）的叠加作用下，进一步加剧路面结构的破坏，诱发裂缝扩展。

1.2 常见裂缝病害的类型及特征

市政道路沥青路面的裂缝病害可分为多种类型，每种类型都有其独特特征。横向裂缝是最常见的类型之一，裂缝走向与道路中线基本垂直，多因温度变化导致的收缩应力或基层反射引起，初期可能较短且浅，随时间推移逐渐贯通整个路面宽度。纵向裂缝平行于道路中线，常出现在车道轮迹带或路肩边缘，主要由路基不均匀沉降、路面结构层施工接缝处理不当或车辆长期偏载行驶引发，严重时会伴随路面局部沉降。

1.3 裂缝扩展对路面结构的危害机制

裂缝的扩展会对沥青路面结构产生持续且递进的危害。初期裂缝形成后，降水会通过裂缝渗入路面结构内部，使基层和路基材料含水量增加，导致强度降低，在车辆荷载作用下，基层易产生塑性变形，进而使面层受到更大的应力，加速裂缝的加宽与加深。随着裂缝扩展，路面结构的整体性被破坏，面层与基层之间的粘结力下降，出现层间剥离现象，车辆行驶时产生的冲击力会直接作用于基层，引发基层松散、碎裂。当裂缝贯穿至路基时，路基土会因雨水浸泡而软化，导致路面出现沉降、塌陷，形成坑槽等严重病害。

二、市政道路沥青路面裂缝病害的防治技术与措施

2.1 基于设计优化的裂缝预防技术

基于设计优化的裂缝预防技术是从源头减少裂缝产生的关键。在沥青混合料设计方面，应选择抗裂性能优良的材料，通过调整配合比提高沥青混合料的柔韧性和抗疲劳性，如适当增加改性沥青的用量，选用级配良好的集料，增强混合料的骨架结构。路面结构层设计需根据交通荷载、地质条件及道路几何特征等因素合理确定各层厚度，特别是对于宽度差异显著的道路（如 12-34 米不等），需采用差异化设计策略。龙陵棚改项目中，34 米宽的龙山中路通过增设中央绿化带，既提供了温度变形的缓冲空间，降低温度应力集中，又利用分隔带结构有效阻断了不均匀沉降的横向传导。基层宜采用强度高、稳定性好的材料如水泥稳定碎石，并设置有效的排水层，防止雨水渗入路基。对于易产生反射裂缝的路段，可在基层与面层之间增设应力吸收层或土工合成材料，缓解基层裂缝对上层的反射作用。

2.2 施工过程中的质量控制措施

施工过程中的质量控制对预防沥青路面裂缝至关重要。沥青混合料的摊铺环节需严格控制摊铺温度和速度，确保混合料均匀摊铺，避免因温度过低导致摊铺困难或温度过高引起沥青老化。压实作业是保证路面强度的关键，应根据混合料类型选择合适的压路机组合，控制压实温度、压实遍数和碾压速度，确保路面达到规定的压实度，减少因压实不足产生的孔隙，降低雨水渗入的风险。基层施工时要保证平整度和压实度，处理好施工接缝，避免因基层不平整或强度不均引发面层裂缝。

2.3 运营阶段的裂缝监测与早期治理方法

运营阶段的裂缝监测与早期治理是延缓裂缝扩展的重要手段。建立常态化的路面监测机制，定期对路面进行巡查，采用人工观察与自动化检测设备相结合的方式，及时发现初期裂缝，记录裂缝的位置、类型、长度和宽度等信息，建立病害档案。对于发现的轻微裂缝，应采取早期治理措施，防止其进一步发展。针对横向和纵向裂缝，可采用灌缝技术，使用专用密封材料填充裂缝，阻止雨水渗入，灌缝前需清理裂缝内的杂物和积水，确保密封材料与裂缝壁紧密结合。

三、市政道路沥青路面新型修补材料的开发方向

3.1 新型修补材料的性能要求与评价指标

新型沥青路面修补材料需满足多方面的性能要求，以适应复杂的路面环境和使用条件。首先，应具备良好的粘结性能，能与原有路面材料紧密结合，避免出现剥离现象，确保修补后路面的整体性。抗裂性能是关键指标之一，材料需具有一定的柔韧性和弹性，能适应温度变化和荷载作用产生的变形，减少新裂缝的产生。耐久性也至关重要，材料应能抵抗紫外线老化、雨水侵蚀和车辆磨损，保证修补效果的长期稳定。

3.2 环保型与高性能修补材料的研发路径

环保型与高性能修补材料的研发是未来的重要方向。环保型修补材料的研发应注重降低对环境的影响，尤其在城市地下空间大规模开发的背景下（如龙陵棚改项目地下室面积达36115.19 ㎡），修补材料的环保性能直接影响地下空气质量与长期耐久性。可优先选用可再生资源或工业废料作为原材料，例如结合地下车位施工产生的废弃骨料（该项目共建设757 个地下车位）开发再生修补材料，既减少固体废弃物污染，又能提升材料的抗裂性能。研发低挥发性有机化合物（VOC）排放的密封材料和粘结剂，特别适用于地下室等封闭空间的修补作业，降低施工过程中的有害气体排放。高性能修补材料的研发可通过材料改性实现，如采用纳米技术改善沥青的分子结构，提高其耐高温、抗老化性能；掺入纤维材料如玻璃纤维、聚酯纤维，增强混合料的抗拉强度和韧性，提升抗裂能力。

3.3 材料与施工工艺的适配性研究

新型修补材料与施工工艺的适配性是确保修补效果的重要前提。不同的修补材料需要对应的施工工艺支持，如热拌型修补材料需配合加热设备使用，确保材料在规定温度下摊铺、压实；冷补材料则要求施工时做好路面清洁和干燥处理，保证材料的粘结效果。针对不同类型的裂缝病害，开发专用的修补材料与施工工艺组合，如针对细微裂缝的灌缝材料配合高压注浆工艺，针对大面积网状裂缝的薄层罩面材料配合同步碎石封层工艺。

四、结论

市政道路沥青路面裂缝病害的防治与新型修补材料开发，需从成因分析入手，明确不同裂缝类型的特征及危害机制。通过设计优化、施工质量控制及运营阶段的监测治理等技术措施，可有效预防和延缓裂缝产生。新型修补材料的开发应聚焦性能要求，兼顾环保与高性能，并注重与施工工艺的适配性。这些研究不仅能提升沥青路面的耐久性，减少病害带来的损失，还能为市政道路养护提供更科学有效的方案，对保障道路通行安全、促进城市交通可持续发展具有重要意义。

参考文献：

[1]张昊.市政道路养护中沥青路面的常见问题与解决方案[J].建设机械技术与管理,2025,38(03):84-86.

[2]高振中.市政道路沥青路面车辙成因与防治措施探讨[J].价值工程,2025,44(17):26-28.

[3]吕含冰.市政道路透水性沥青特性与应用研究[J].新城建科技,2025,34(05):160-162.