瀝青混凝土路面裂縫成因及其灌縫工藝探討

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摘 要： 在瀝青混凝土路面養(yǎng)護(hù)中，路面裂縫是一項(xiàng)重要的內(nèi)容，這一問題的產(chǎn)生受到多方面因素的影響，對(duì)路面造成不同程度的損害，也會(huì)對(duì)公路行車安全造成一定的威脅，在瀝青混凝土路面早期養(yǎng)護(hù)中需要引起重視。灌縫工藝的應(yīng)用對(duì)瀝青混凝土路面裂縫問題的預(yù)防有著積極的意義，也是當(dāng)前瀝青混凝土路面裂縫養(yǎng)護(hù)工作中一項(xiàng)重要技術(shù)手段。本文通過分析瀝青混凝土路面裂縫的產(chǎn)生原因，進(jìn)一步探討灌縫工藝在瀝青混凝土路面養(yǎng)護(hù)中的實(shí)踐應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 路面裂縫；瀝青混凝土路面；灌縫工藝；成因分析

瀝青混凝土路面是當(dāng)前公路建設(shè)中較為常見的一種混合型材料路面，也是一種柔性的路面，能夠在車輪與路面之間形成兩級(jí)減震，具有行車平穩(wěn)舒適的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)這種柔性路面還具有抗滑性能好、噪音小、適應(yīng)強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。隨著瀝青混凝土路面的投入使用，后續(xù)養(yǎng)護(hù)工作中路面裂縫問題也成為一項(xiàng)常見的路面病害，這和瀝青混凝土路面自身材料有一定的關(guān)系，同時(shí)也受到多方面因素的影響，需要在公路早期養(yǎng)護(hù)中通過灌縫工藝進(jìn)行修補(bǔ)，延長(zhǎng)路面使用壽命。

一、瀝青混凝土路面裂縫成因分析

瀝青混凝土路面建成后，在長(zhǎng)期使用過程中出現(xiàn)路面裂縫，這無論是柔性基層路面還是對(duì)半剛性基層路面來說都是較為常見的問題。雖然瀝青混凝土路面出現(xiàn)裂縫是多方面因素共同作用的結(jié)果，但從總體上來說，可以將瀝青混凝土路面裂縫問題的成因從荷載型裂縫與非荷載型裂縫兩個(gè)方面來分析，在路面行車過程中由于荷載的長(zhǎng)期作用對(duì)路面結(jié)構(gòu)造成破壞而形成的裂縫是荷載型裂縫，而因?yàn)闇囟茸兓a(chǎn)生的裂縫則是非荷載型裂縫。

1、超負(fù)荷荷載造成荷載型路面裂縫

超負(fù)荷在當(dāng)前公路運(yùn)行使用中是較為常見的現(xiàn)象，特別是在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人民生活水平不斷提升，私家車數(shù)量逐年攀升，也增加了公路通車的負(fù)擔(dān)。公路投入使用后，通車量直接影響著公路路面的使用壽命，特別是一些重要干線的公路，通車量負(fù)荷較大，對(duì)路面也會(huì)造成影響，負(fù)荷型裂縫多會(huì)呈現(xiàn)出汽車前進(jìn)方向的縱向裂痕、路面龜裂。瀝青混凝土路面通車使用過程中，大量過往車輛負(fù)荷經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的積累，容易使路面超負(fù)荷使用，路面基地部分的拉應(yīng)力也會(huì)隨之發(fā)生變化，在路面基地部分拉應(yīng)力出現(xiàn)與路面材料的承受能力不相適應(yīng)的問題，導(dǎo)致路面基地部位出現(xiàn)開裂的問題。在持續(xù)性行車超負(fù)荷運(yùn)行過程中，公路路面基地承受外界壓力不斷增加，裂縫的影響也會(huì)影響到公路路面表層部分，使裂縫問題更為嚴(yán)重。公路超負(fù)荷問題會(huì)隨著公路的長(zhǎng)時(shí)間使用和通車量的不斷積累而更為嚴(yán)重，這也是當(dāng)前公路養(yǎng)護(hù)中面臨的一項(xiàng)路面難點(diǎn)問題。

2、溫度變化等造成的非荷載型裂縫

溫度變化是瀝青混凝土路面養(yǎng)護(hù)中一個(gè)常見的影響因素，也是瀝青混凝土路面裂縫問題產(chǎn)生的一個(gè)重要影響因素。溫度變化這種外界條件對(duì)公路路面的影響是長(zhǎng)期積累下來的，特別是出現(xiàn)溫度過高或過低的情況，對(duì)公路路面的影響是極大的。溫度變化相對(duì)較為復(fù)雜，不同溫度條件下公路路面的狀態(tài)也會(huì)有所變化，相應(yīng)地，瀝青混凝土路面裂縫問題的產(chǎn)生也是瀝青混凝土路面長(zhǎng)期受到溫度變化影響的結(jié)果，外界溫度條件存在較大的變量，不同溫度條件下產(chǎn)生的瀝青混凝土路面裂縫也給公路養(yǎng)護(hù)工作的進(jìn)行帶來一定的難度。在外界溫度變化過大時(shí)，瀝青混凝土路面表層會(huì)受到溫度拉應(yīng)力的影響，路面材料也會(huì)與下層材料之間產(chǎn)生作用，在約束力作用下影響其伸縮，產(chǎn)生更大的拉應(yīng)力，在拉應(yīng)力與路面表層材料之間的承受力不相適應(yīng)條件下，路面也會(huì)出現(xiàn)裂縫，這種受到溫度影響產(chǎn)生的裂縫在呈現(xiàn)形式上更為多樣，橫向、縱向或是塊狀的裂縫都會(huì)出現(xiàn)。

除了以上兩方面的原因之外，從瀝青混凝土路面路面裂縫的類型上來看，反射作用、路面沉降等也是路面出現(xiàn)裂縫問題的成因，特別是瀝青混凝土路面的半剛性基層反射性作用也會(huì)延伸到路面表層，造成路面裂縫；在路面施工過程中，填土固結(jié)造成路面地基下陷等，這是工程施工過程中質(zhì)量問題引發(fā)路面裂縫的一種類型。造成瀝青混凝土路面出現(xiàn)裂縫的原因是多方面的，在瀝青混凝土路面養(yǎng)護(hù)工作中還需要具體結(jié)合路面實(shí)際情況進(jìn)行修補(bǔ)。

二、瀝青混凝土路面裂縫的灌縫工藝分析

在瀝青混凝土路面養(yǎng)護(hù)過程中，不斷有新的材料和技術(shù)工藝應(yīng)用到路面養(yǎng)護(hù)工作中，在瀝青混凝土路面裂縫問題的修補(bǔ)和預(yù)防上，對(duì)技術(shù)工藝的要求也非常嚴(yán)格，具體灌縫工藝包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

1、灌注準(zhǔn)備

灌縫施工技術(shù)在具體的公路工程養(yǎng)護(hù)中，一般采用半幅封閉、半幅作業(yè)的方式進(jìn)行道路逐個(gè)灌縫技術(shù)，在施工作業(yè)前，需要對(duì)開槽機(jī)、灌縫機(jī)等設(shè)備進(jìn)行檢查，確保機(jī)械設(shè)備處于正常工作狀態(tài)，并根據(jù)具體的公路工程養(yǎng)護(hù)情況來制定灌縫施工方案。通過開啟灌縫機(jī)，在加熱管中加入密封膠，并對(duì)其進(jìn)行加熱，并控制在193℃-204℃之間，這一加熱過程匯總應(yīng)將灌縫機(jī)以拖掛的形式放在卡車后面。

2、開槽加熱

開槽是灌縫施工中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，施工前需對(duì)開槽的具體深度進(jìn)行調(diào)節(jié)，開槽作業(yè)過程中，并結(jié)合具體的裂縫尺寸進(jìn)行切割，切割出來的槽口呈現(xiàn)均勻長(zhǎng)方形，不規(guī)則的裂縫可以進(jìn)行多次的切割開槽，寬度在三厘米以內(nèi)的裂縫可以通過無槽貼縫來處理。開槽處理后利用火焰槍對(duì)開槽口進(jìn)行加熱，并控制好加熱的溫度，使槽口在施工過程中溫度達(dá)到六十度以上。

3、裂縫清理

開槽后需要進(jìn)行清縫，通過空壓機(jī)等對(duì)其中的雜物進(jìn)行處理，并進(jìn)行高壓噴氣處理，路面每條裂縫應(yīng)至少有兩次及以上的高壓噴氣處理，確保路面槽口內(nèi)沒有雜物，保證路面層與密封膠的粘結(jié)效果。如果路面的溫度小于4度，還應(yīng)對(duì)槽口進(jìn)行加熱烘烤，并將槽內(nèi)的水汽處理干凈，將凹槽表面清理進(jìn)行刷洗處理。

4、灌縫

通過裂縫槽口清理后，可以進(jìn)入灌縫這一環(huán)節(jié)，在保證切縫清理干凈后，保持干燥狀態(tài)，灌縫過程中，如果外界氣溫在四度以下，還需要通過預(yù)熱設(shè)備對(duì)開槽部位進(jìn)行處理。在密封膠加熱溫度在193度以上后，可以通過壓力噴頭進(jìn)行灌注，注意裂縫側(cè)面與裂縫表面之間能夠形成密封層，有效保證裂縫內(nèi)密封膠的粘結(jié)效果。灌注過程中按照從上到下的順序進(jìn)行，避免裂縫底部有氣泡出現(xiàn)，并保證連續(xù)均勻的灌縫，完成后需要在裂縫灌注部位的表層進(jìn)行砂子覆蓋，有效避免過往行車對(duì)密封膠灌縫效果的影響。

5、冷卻養(yǎng)生

灌縫完成后還需要對(duì)其進(jìn)行冷卻養(yǎng)生處理，在灌縫完成后兩三分鐘內(nèi)做好養(yǎng)護(hù)工作，在膠帶表面進(jìn)行水泥粉鋪灑，并在密封膠完全冷卻、路面清理后再投入使用，冷卻的過程在十五分鐘左右，并根據(jù)具體的公路路面情況來確定投入使用時(shí)間。

三、結(jié)束語

瀝青混凝土路面裂縫的處理屬于路面早已預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中的重要內(nèi)容，灌縫工藝在瀝青混凝土路面裂縫處理中有一定的優(yōu)勢(shì)，施工操作相對(duì)簡(jiǎn)便，對(duì)道路交通影響較小。在瀝青混凝土路面灌縫工藝應(yīng)用過程中，應(yīng)注意對(duì)時(shí)機(jī)和環(huán)境條件等的綜合考慮，有效確保灌縫工藝在路面裂縫養(yǎng)護(hù)中真正發(fā)揮其作用，得到更廣泛的應(yīng)用。

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