公路瀝青路面裂縫成因及灌縫技術的運用

李堅銘

摘要：為提高公路養(yǎng)護質(zhì)量，更好地解決瀝青路面裂縫病害問題，需要加強對裂縫灌縫技術的研究力度。文章采用文獻資料法、邏輯推理法等，對瀝青路面裂縫類型及其產(chǎn)生的原因進行分析，并對灌縫新技術施工流程展開探討，以提供工程指導和借鑒。研究發(fā)現(xiàn)：瀝青路面裂縫主要有負重裂縫、溫度裂縫、反射裂縫、下降裂縫等，而路基缺乏足夠的壓實度、缺乏良好的施工質(zhì)量、對瀝青公路路面的超負荷使用等，是造成公路瀝青路面裂縫的主要原因。

關鍵詞：瀝青路面;裂縫;灌縫技術;公路養(yǎng)護

0 引言

當前，我國公路交通建設取得了巨大的發(fā)展成就，瀝青公路工程項目日益增多。路面裂縫是影響瀝青公路整體質(zhì)量和使用性能的重要原因。路面裂縫極易導致瀝青路面出現(xiàn)坑洼，嚴重影響瀝青路面的平整性，并縮短瀝青路面的使用壽命。對此，要明確瀝青路面裂縫類型及其產(chǎn)生的原因，遵循灌縫技術施工流程，有效加強灌縫新技術在瀝青公路養(yǎng)護中的應用。

1 瀝青路面裂縫類型及產(chǎn)生的主要原因

1.1 裂縫類型

瀝青路面裂縫主要包括以下幾種類型：

（1）負重裂縫。此類裂縫是指瀝青路面經(jīng)過長期使用，承載車輛荷載，在瀝青公路最底層位置形成拉應力產(chǎn)生開裂，且未能對開裂進行及時處理，導致開裂延伸到瀝青路面而產(chǎn)生的。

（2）溫度裂縫。此類裂縫是由于溫度過低，引發(fā)瀝青路面出現(xiàn)收縮形成的。在瀝青路面施工過程中，未能有針對性地控制相關物料，導致張拉應力過大，瀝青路面相關物料的抵御應力相對較小，導致裂縫產(chǎn)生。

（3）反射裂縫。此類裂縫是在鋪[1]設瀝青路面的施工過程中，下方物料出現(xiàn)干縮，導致開裂。反射裂縫會逐漸擴大，并形成大面積的拉裂。

（4）下降裂縫。此類裂縫是指施工過程中，路基產(chǎn)生不均勻沉降，在一定程度上損傷路面，導致裂縫產(chǎn)生。通常，橋涵兩端極易產(chǎn)生下降裂縫，如果缺乏對下降裂縫的及時處理，將導致跳車現(xiàn)象。另外，施工不當也會引發(fā)接茬部位出現(xiàn)裂縫。

1.2 裂縫產(chǎn)生的主要原因

（1）路基缺乏足夠的壓實度。瀝青公路路面的土基以及基層施工缺乏足夠的壓實度，導致瀝青路面整體缺乏良好的穩(wěn)定性。在長期使用下，瀝青路面強度逐步降低。瀝青公路基層路面極易受自然環(huán)境因素的不良影響。在夏季，陽光長期暴曬;在冬季，雨雪不斷沖刷，會導致瀝青路面出現(xiàn)熱脹冷縮，引發(fā)瀝青路面與路基產(chǎn)生一定程度的位移，進而產(chǎn)生裂縫。瀝青公路路基缺乏足夠的壓實度，將導致對瀝青公路路面在實施拓寬翻新的過程中產(chǎn)生不均勻的土基壓實度，引發(fā)明顯沉降。在瀝青路面施工過程中，接縫處理缺乏精確的尺寸控制，將導致瀝青路面缺乏良好的壓實度，也極易引發(fā)裂縫。

（2）缺乏良好的施工質(zhì)量。在瀝青公路路面施工過程中，未能嚴格遵循相關工藝各項要求，導致施工工藝在不同程度上存在瑕疵，極易引發(fā)瀝青路面存在粘連性問題，并導致裂縫產(chǎn)生[3]。另外，缺乏對瀝青路面的科學設計，將導致瀝青路面缺乏均勻受力，并導致裂縫產(chǎn)生。

（3）對瀝青公路路面的超負荷使用。當前，公路通行車輛日益增多，極易導致對瀝青公路路面的超負荷使用。同時，瀝青路面具有過于集中的受力，經(jīng)過長期碾壓，極易導致裂縫產(chǎn)生。

2 裂縫灌縫技術的運用

2.1 裂縫灌縫技術養(yǎng)護應用標準

公路養(yǎng)護中應用裂縫灌縫技術時，分為非預防性養(yǎng)護和預防性養(yǎng)護兩大類。裂縫寬度指標及養(yǎng)護類型具體如表1所示。

2.2 裂縫灌縫技術的運用

在實施檢查的具體過程中，要確保施工現(xiàn)場具備實施灌縫技術的各項條件，并基于路面裂縫實際情況，對灌縫施工的具體方案進行科學設計，增強灌縫施工設計的針對性，有效契合瀝青路面實際情況，并選擇合適的灌縫機械設備。常用的灌縫機械設備類型包括：手推式灌縫機、車載式灌縫機、拖掛式灌縫機等。將灌縫機開啟的同時，要實施灌膠，要對灌膠溫度進行控制，將實際溫度保持在193℃～204℃范圍之內(nèi)[4]。在加熱過程中，要在工作車輛后部相應位置安放灌縫機，并對相關機器，諸如吹風機、隔離墩等實施同步管理。

裂縫灌縫技術的工藝流程如圖1所示：

（1）開槽。完成各項準備工作后，要對裂縫實施開槽，借助開槽機合理調(diào)節(jié)裂縫寬度，嚴格遵循設計標準。在開槽作業(yè)過程中，要深入考察裂縫實際情況，對鋸片高度進行合理調(diào)整，確保開槽施工質(zhì)量。同時，在開槽作業(yè)過程中，要嚴格控制開槽的實際切入深度，將開槽深度控制在1.5～2cm范圍內(nèi)，要將裂縫走向作為依據(jù)，對開槽作業(yè)的具體方向進行確定，形成規(guī)則的施工槽口。

（2）清槽。完成開槽后，要通過卡車上的肩背式吹風機對槽內(nèi)存在的各類雜質(zhì)及碎渣進行有效清除，防止縫隙內(nèi)積存老料。可結(jié)合鋼絲刷，徹底清理槽縫，促進密封膠有效粘結(jié)槽面。

（3）烘槽。為了保證灌縫施工質(zhì)量，需要在灌縫施工之前采用熱氣噴槍做好裂縫的加熱去潮工作，提升裂縫內(nèi)的溫度，保證灌縫材料和縫底、縫壁能夠緊密地粘結(jié)。管理人員需要做好現(xiàn)場的監(jiān)督和管理工作，如果出現(xiàn)氣溫過低或者濕度過大的情況，需要停止施工，當裂縫徹底烘干之后再進行施工。

（4）灌縫。完成清槽后，要實施灌縫施工，借助熱氣噴槍將凹槽內(nèi)存在的水分有效清除，并提高凹槽內(nèi)的實際溫度，有效軟化表面區(qū)域相應的瀝青混凝土結(jié)構(gòu)，確保相關物料與瀝青路面在短時間內(nèi)形成良好的熱觸摸效應，通過灌縫槍規(guī)范有效地實施灌縫工作，防止空氣出現(xiàn)在灌縫內(nèi)部。要對灌縫機的具體走向進行控制，在第一遍灌縫完成后，對灌縫進行找平，使T字形密封層形成于裂縫表面。

（5）養(yǎng)護。完成灌縫施工后，要對灌縫加強維護，將瀝青路面存在的碎渣有效清理掉，并在自然環(huán)境下保持時長15min的冷卻。

采用灌縫新技術對瀝青路面存在的裂縫進行處理，要對密封膠進行嚴格選用，并深入考察施工環(huán)境的實際情況，對密封膠的實際溫度進行控制，將實際溫度保持在193℃～204℃范圍之內(nèi)[5]。要對各類施工物料實施有效的標準化處理。當填充裂縫的物料缺乏較高的耐用性時，在短時間內(nèi)極易產(chǎn)生裂縫和硬化，嚴重影響填筑效果。另外，填充裂縫的物料缺乏充足的彈性，極易在環(huán)境溫度影響下出現(xiàn)變化，影響填充物料充分發(fā)揮其功能。對物料進行填充的過程中，要確保裂縫與填充物料的粘結(jié)牢固，有效增強物料的實際粘結(jié)效果。

2.3 裂縫灌縫技術的運用案例

某公路段全長28.7km，路面為瀝青路面，分為下面層、中面層和上面層三部分，厚度分別為12cm、10cm和4cm。該公路已投入使用3年，瀝青路面出現(xiàn)了裂縫病害，以細小微裂縫為主，伴有少量中小型裂縫。為保證公路交通安全，采用裂縫灌縫技術進行養(yǎng)護處理。所用施工材料為SBS乳化改性瀝青，其延度為5cm/min，5℃，針入度為0.1mm（100g、225℃、5s）[6]。同時使用灌封膠材料，根據(jù)路段所在地區(qū)溫度情況，選用普通溫度型高分子聚合物灌封膠。選用高質(zhì)量石料作為集料，其含泥量≤0.075mm，最大粒徑≤5mm。按照規(guī)范作業(yè)流程進行施工，作業(yè)完畢后，調(diào)整瀝青路面滲水系數(shù)至49mL/min，盡可能地避免路面水損害問題的發(fā)生。經(jīng)測試，公路瀝青路面進行裂縫灌縫處理后，其平均平整度為0.994mm，達到了養(yǎng)護質(zhì)量標準，裂縫灌縫技術應用效果良好。

3 灌縫技術施工優(yōu)勢

3.1 能降低養(yǎng)護成本

在過去，對瀝青公路進行養(yǎng)護，通常采用灌縫封堵法。灌縫封堵法具有極其復雜的施工流程，不僅耗費較高的前期成本，還難以取得良好的灌縫效果。通常，維持一年后，灌縫處理即失效，需對瀝青路面實施反復灌縫。在瀝青路面養(yǎng)護中采用灌縫新技術，能有效增強灌縫效果，還能延長灌縫效果維持時間，通常能維持三年以上。對灌縫新技術進行運用，能促進瀝青公路養(yǎng)護實際質(zhì)量和養(yǎng)護水平實現(xiàn)大幅度提高，實現(xiàn)對人工操作的有效節(jié)省，增強瀝青公路的實際綜合效益。灌縫新技術工程造價相對較低，能有效降低瀝青公路的養(yǎng)護成本。另外，在瀝青公路養(yǎng)護中，對灌縫新技術進行靈活應用，能增強裂縫密封的實際效果，并大幅度提升裂縫處理效率，有效延長瀝青公路實際使用壽命。

3.2 能增強瀝青公路的耐久性

傳統(tǒng)的灌縫封堵法，其修補效果維持時間較短，需對瀝青路面實施反復修補，難以徹底解決瀝青路面存在的受損問題。對灌縫新技術進行運用，能避免對瀝青路面實施反復修補，大幅度降低養(yǎng)護工人的實際工作強度，有效增強瀝青公路的通行能力。

3.3 能增強瀝青路面的美觀效果

采用傳統(tǒng)的灌縫封堵法對瀝青路面存在的裂縫進行修補，極易導致灌縫不到位，并形成粗細不均的縫寬，嚴重影響瀝青公路路面的美觀效果。在夏季，瀝青路面受到長時間的陽光直射，極易導致瀝青泛油，且極易引發(fā)大面積的瀝青路面污染，嚴重影響裂縫修補的美觀效果。灌縫新技術的采用，能確保灌縫到位，并形成粗細均勻的灌縫，還能避免夏季瀝青路面出現(xiàn)泛油，增強瀝青路面的美觀效果和整體性，增強車輛行駛的安全性。

3.4 能增強社會效益

在瀝青公路養(yǎng)護過程中，對灌縫新技術進行推廣應用，能大幅度減少瀝青公路養(yǎng)護耗費的實際成本，縮短裂縫修復施工周期，降低瀝青公路養(yǎng)護施工對道路交通造成的不便和不良影響，增強社會效益。

4 結(jié)語

綜上所述，瀝青路面裂縫類型主要包括負重裂縫、溫度裂縫、反射裂縫以及下降裂縫。瀝青路面裂縫產(chǎn)生的主要原因在于路基缺乏足夠的壓實度、缺乏良好的施工質(zhì)量以及對瀝青公路路面的超負荷使用等。灌縫技術能降低養(yǎng)護成本、增強瀝青公路的耐久性和路面的美觀效果及增強社會效益。對此，要做好相關準備工作，遵循灌縫技術的施工流程，開展規(guī)范有效的灌縫施工，加強灌縫新技術在瀝青公路養(yǎng)護中的應用。

參考文獻：

[1]夏晶晶.瀝青路面裂縫灌縫新技術在公路養(yǎng)護中的應用[J].建材與裝飾，2018（30）：272-273.

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[6]王慧龍.瀝青路面裂縫灌縫新技術在公路養(yǎng)護中的應用[J].交通世界，2018（27）：48-49.