市政道路瀝青混凝土路面裂縫修補(bǔ)技術(shù)

陳志杰

（重慶建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心有限公司，重慶 402160）

0 引言

裂縫修補(bǔ)是市政道路養(yǎng)護(hù)處理極為重要且關(guān)鍵的一項(xiàng)工作，對(duì)后續(xù)的養(yǎng)護(hù)處理也奠定了極為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)條件。市政道路的建設(shè)一般是基于圍護(hù)和承壓的目標(biāo)，在施工的過(guò)程中作出相應(yīng)處理。采用封閉路面的方式檢驗(yàn)公路路面中的裂縫，防止雨水滲入面層、承接層以及基層，傳統(tǒng)的裂縫修補(bǔ)手段通常是采用混凝土修補(bǔ)、瀝青貼補(bǔ)等，在特定的架構(gòu)以及模式中，完成路面的維護(hù)，這種方式雖然可以完成預(yù)期的工程，但是對(duì)路面的修補(bǔ)以及裂縫的控制存在問(wèn)題和缺陷。

不僅如此，這一類(lèi)的裂縫修補(bǔ)技術(shù)不能最大限度延長(zhǎng)路面的使用壽命，在建設(shè)的初期，缺乏結(jié)構(gòu)的修改與選擇，對(duì)施工路面的類(lèi)型也存在較大的限制，但是，對(duì)柔性路面的維護(hù)效果較好，可以降低裂縫的發(fā)生概率。但是對(duì)更堅(jiān)實(shí)的瀝青混凝土路面的裂縫維護(hù)程度較低。因此，對(duì)市政道路瀝青混凝土路面裂縫修補(bǔ)技術(shù)進(jìn)行分析與研究?？紤]到最終測(cè)試結(jié)果的穩(wěn)定性與可靠性，該文會(huì)在較為真實(shí)的環(huán)境下，結(jié)合實(shí)際的施工技巧，根據(jù)對(duì)應(yīng)的裂縫修補(bǔ)需求進(jìn)行研究，為后續(xù)的施工以及維護(hù)提供理論依據(jù)。

1 市政道路瀝青混凝土路面裂縫修補(bǔ)技術(shù)

1.1 裂縫修補(bǔ)路基預(yù)處理

在對(duì)市政道路瀝青混凝土路面裂縫修補(bǔ)前，為了保證最終修補(bǔ)的實(shí)際效果，進(jìn)行路基預(yù)處理。其實(shí)，路基的建設(shè)和處理一定程度上與裂縫的出現(xiàn)有直接的關(guān)聯(lián)。路基建設(shè)不健全，公路在使用的過(guò)程中，存在的安全隱患以及問(wèn)題較多，不利于延長(zhǎng)道理預(yù)設(shè)的使用壽命。所以，在裂縫修補(bǔ)前，要對(duì)原路基進(jìn)行預(yù)處理。

針對(duì)不同類(lèi)型或者長(zhǎng)度的裂縫，需要制定針對(duì)性的修補(bǔ)方案，還要采用混合的處理工藝，核定路基的承壓能力，核定出具體的承壓范圍值，一般需要控制在451.5kPa～597.45kPa，規(guī)范修補(bǔ)原材料以及架構(gòu)的同時(shí)，構(gòu)建輔助關(guān)聯(lián)墻架構(gòu)，整體與路基的深基坑邊緣垂直，計(jì)算出邊緣開(kāi)槽深度，如公式（1）所示。

式中：表示邊緣開(kāi)槽深度，表示邊界接觸距離，表示承壓差值。

通過(guò)上述計(jì)算，可以完成對(duì)邊緣開(kāi)槽深度的計(jì)算。將其作為標(biāo)準(zhǔn)深度，如果并未達(dá)到預(yù)期的軌道，需要后期調(diào)整。對(duì)不同區(qū)域路段的裂縫，按照順序依次處理，完成裂縫修補(bǔ)路基的預(yù)處理。

1.2 裂縫開(kāi)槽

裂縫開(kāi)槽是指對(duì)路面存在的裂縫進(jìn)行清理與清晰化處理。一般會(huì)采用不開(kāi)槽機(jī)，調(diào)整執(zhí)行的區(qū)域，在不同的結(jié)構(gòu)和裂縫尺寸之下開(kāi)槽，調(diào)整開(kāi)槽的設(shè)備，將機(jī)械的開(kāi)槽框?qū)?zhǔn)開(kāi)槽的裂縫，按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，控制開(kāi)槽的深度與寬度，如圖1所示。

圖1 裂縫開(kāi)槽圖示

根據(jù)圖1，可以完成對(duì)裂縫開(kāi)槽結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析，此時(shí)的裂縫深度一般是較為容易控制與延緩的，可以根據(jù)路面的整體承壓能力和壓縮形變的范圍，劃定具體的開(kāi)槽位置，利用開(kāi)槽機(jī)器，安裝“U”形凹槽，可以確保在施工的過(guò)程中切割沖擊力對(duì)其他裂縫造成的損壞。與此同時(shí)，在合理的開(kāi)槽區(qū)域中，要提前對(duì)部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行封灌處理，降低事故的發(fā)生概率，確保裂縫開(kāi)槽的同時(shí)，也為后續(xù)的修補(bǔ)施工提供理論依據(jù)。

1.3 裂縫攤鋪壓縮冷熱處理

根據(jù)出現(xiàn)裂縫的情況，對(duì)公路路面的裂縫，會(huì)選擇冷熱兩種接縫處理模式。在溝槽中，對(duì)寬度在3cm內(nèi)的裂縫，可以通過(guò)冷接縫實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)壓縮，在路面的攤鋪范圍內(nèi)，對(duì)平行走向的裂縫作下沉防護(hù)，利用瀝青和混凝土，逐一層級(jí)填平，壓實(shí)后，在兩側(cè)填土，盡量避免溫度收縮過(guò)度，在裂縫交界處用瀝青二次處理，完成冷接縫處理。

熱接縫處理一般適用于寬度3cm之外的裂縫。需要先在裂縫的周?chē)M(jìn)行敷貼并預(yù)熱軟化，鏟掉多余的工程材料以及輔助敷貼料，利用黏層瀝青刷兩個(gè)側(cè)壁，形成全路幅攤鋪。然后，將填充的材料根據(jù)密度混合，遵循裂縫的深度，填充其中，機(jī)器燙密壓實(shí)，在邊緣的坍斜處封口，完成裂縫攤鋪壓縮熱處理，冷熱雙向裂縫處理的方式，可以獲取更佳的裂縫修補(bǔ)效果，可以延長(zhǎng)路面的使用壽命。

1.4 填補(bǔ)料雙向灌縫

在冷熱處理過(guò)程中，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)灌漿，這部分實(shí)際上是補(bǔ)充灌縫。可以根據(jù)橫縱裂縫的深度與寬度，計(jì)算出填補(bǔ)單向距離，如公式（2）所示。

式中：表示填補(bǔ)的單向距離，表示均衡下沉深度值，表示開(kāi)槽壓實(shí)范圍，表示修補(bǔ)范圍差值。

通過(guò)上述計(jì)算，可以得出實(shí)際的填補(bǔ)單向距離。采用平地機(jī)對(duì)二次修補(bǔ)灌漿材料進(jìn)行壓實(shí)，達(dá)成最佳的修補(bǔ)效果。檢查修補(bǔ)后的路面與原路面是否保持在同一個(gè)水平高度，待平地機(jī)壓實(shí)后，對(duì)不平的區(qū)域進(jìn)行修補(bǔ)、調(diào)整。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的冷卻之后，當(dāng)修補(bǔ)料的溫度降至45℃后，從裂縫兩側(cè)灌入瀝青進(jìn)行封頂，這樣的方式可以保證裂縫維修穩(wěn)固，避免裂縫出現(xiàn)再次延伸、擴(kuò)展的情況，完成填補(bǔ)料雙向灌縫處理。

1.5 裂縫修補(bǔ)填平

利用裂縫上方設(shè)定的條帶結(jié)構(gòu)，形成維穩(wěn)防護(hù)層級(jí)，通過(guò)調(diào)整裂縫周邊的承壓板寬度，縮小路面實(shí)際的承壓效果，采用大直徑的鋸縫機(jī)時(shí)，需要設(shè)定修補(bǔ)延范圍劃定邊界，在全厚度情況下，構(gòu)建罩面結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

根據(jù)圖2，完成對(duì)條帶罩面法裂縫修補(bǔ)填平結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。利用人工打鑿至板底，對(duì)路面的側(cè)向裂縫作出延伸阻斷，同時(shí)也避免了周邊混凝土在施工中發(fā)生結(jié)構(gòu)性損傷，完成路面修補(bǔ)。

圖2 條帶罩面法裂縫修補(bǔ)填平結(jié)構(gòu)圖

2 實(shí)例分析

該實(shí)例主要是對(duì)市政道路瀝青混凝土路面裂縫修補(bǔ)效果進(jìn)行維護(hù)與分析?？紤]到最終實(shí)例分析結(jié)果的可靠性與穩(wěn)定性，通過(guò)比照的方式來(lái)完成測(cè)試，所搭建的環(huán)境需要保持均衡平穩(wěn)。選擇A路面維護(hù)工程作為實(shí)例分析的主要目標(biāo)對(duì)象，接下來(lái)，對(duì)施工建設(shè)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析。

2.1 A市政路面工程裂縫修補(bǔ)現(xiàn)狀

A工程是一條標(biāo)準(zhǔn)的市政路網(wǎng)工程，路面由瀝青混凝土路面構(gòu)成，具有一定使用年限，在工程建設(shè)的初期，設(shè)定路面的結(jié)構(gòu)為4cm AC-13，在中期過(guò)程中，隨著施工要求的更改，相應(yīng)的瀝青混合料的密度也在不斷變化，基本控制在6cm AC-20～12cm AC-20，為了增加瀝青混凝土層級(jí)的穩(wěn)定效果，降低裂縫的發(fā)生概率，需要在基礎(chǔ)的承重截面下，標(biāo)記對(duì)應(yīng)的承壓樁號(hào)，根據(jù)承壓能力，劃定標(biāo)號(hào)為AK3+000、BK7+000以及CK5+000三個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域?qū)β访娉袎耗繕?biāo)也均是不同的，健全的承壓結(jié)構(gòu)對(duì)公路裂縫的發(fā)生有限制效果。A工程雖然在初期的建設(shè)過(guò)程中沒(méi)有問(wèn)題，但是隨著建設(shè)需求的變化，裂縫延伸、路面崩塌等問(wèn)題逐漸出現(xiàn)，如圖3所示。

根據(jù)圖3，可以了解路面問(wèn)題。其實(shí)，在施工的過(guò)程中，這一類(lèi)問(wèn)題的出現(xiàn)極大地影響了進(jìn)度推進(jìn)，同時(shí)，無(wú)形中埋下了較大的安全隱患。裂縫的出現(xiàn)表明公路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了問(wèn)題，更容易出現(xiàn)關(guān)聯(lián)的施工事故。

圖3 路面裂縫問(wèn)題圖示

在A工程施工的過(guò)程中，在路面上檢測(cè)出不同位置的裂縫，且長(zhǎng)短不一，寬度也各不相同，在維護(hù)時(shí)，不利于統(tǒng)一處理，還極有可能形成其他的工程病害，不利于延長(zhǎng)路面的使用壽命，使工程的建設(shè)也出現(xiàn)問(wèn)題。

2.2 A工程裂縫修補(bǔ)實(shí)證

根據(jù)上述對(duì)A工程現(xiàn)狀的分析，接下來(lái)，結(jié)合實(shí)際的施工需求，作出具體的工程實(shí)例驗(yàn)證。對(duì)A工程的核定路段進(jìn)行觀測(cè)，將此時(shí)的路段劃定為4個(gè)測(cè)試小組，每個(gè)小組存在的裂縫數(shù)量以及情況都不同，需要制定具有針對(duì)性的維護(hù)方案。選擇某一處路段，設(shè)定為BK7+000，核定路段中的橫縱裂縫數(shù)量，并測(cè)定裂縫的極限寬度、長(zhǎng)度，對(duì)橫向裂縫，獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)后，根據(jù)裂縫的收縮情況，計(jì)算出實(shí)際的抗拉強(qiáng)度，具體如公式（3）所示。

式中：表示抗拉強(qiáng)度，表示收縮距離，表示貫穿系數(shù)，表示疲勞應(yīng)力。通過(guò)上述計(jì)算，最終可以完成對(duì)抗拉強(qiáng)度的計(jì)算。接下來(lái)，根據(jù)抗拉強(qiáng)度的變化情況，核定裂縫未來(lái)的延伸方向。在承壓貫穿路幅，核定縱向裂縫的反射距離，如公式（4）所示。

式中：表示反射距離，表示瀝青承壓基層系數(shù)，表示接縫范圍，表示兩側(cè)距離。

通過(guò)上述計(jì)算，最終可以得出實(shí)際的反射距離。根據(jù)橫向、縱向裂縫的抗拉強(qiáng)度，核定其實(shí)際的承壓能力，采用全路幅式的攤鋪，前后逐一平鋪，保證熱接縫的同時(shí)，交錯(cuò)邊緣坍斜，順直切線，垂直側(cè)壁，將清理后的混合料預(yù)熱軟化敷貼在墻壁之上，用黏層瀝青刷側(cè)壁，完成相鄰路幅攤鋪。此時(shí)，老路面的厚度與基層材料的厚度保持一致，然后，利用專業(yè)的設(shè)備與裝置，充分壓實(shí)瀝青面層，熱烙鐵對(duì)燙密，實(shí)現(xiàn)裂縫的收縮。采用相同的方式，對(duì)所設(shè)定的不同路段依次測(cè)定，對(duì)最終路面的PCI結(jié)果分析，見(jiàn)表1。

表1 實(shí)例分析結(jié)果對(duì)照表

根據(jù)表1，可以完成對(duì)測(cè)試結(jié)果的分析。與基礎(chǔ)的裂縫維修技術(shù)測(cè)定組相對(duì)比，該文所優(yōu)化的橫縱雙向裂縫修補(bǔ)測(cè)試組最終得出的PCI修補(bǔ)均值相對(duì)較高，表明對(duì)市政路面裂縫的修補(bǔ)效果更佳，路面處理更穩(wěn)定、安全，具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。

3 結(jié)語(yǔ)

該文對(duì)市政道路瀝青混凝土路面裂縫修補(bǔ)技術(shù)進(jìn)行分析。與傳統(tǒng)的裂縫修補(bǔ)模式相比，該文所優(yōu)化的修補(bǔ)技術(shù)更加靈活、多變，在復(fù)雜的施工環(huán)境下，根據(jù)瀝青混凝土建設(shè)材料的特征以及維護(hù)位置的情況，采用瀝青混凝土材料更加揚(yáng)長(zhǎng)避短，更大限度地規(guī)避裂縫延伸、擴(kuò)展的情況，但是需要注意的是，對(duì)某些特殊路段，瀝青混凝土路面裂縫的修補(bǔ)與處理也要做出定期的修改與調(diào)整，爭(zhēng)取第一時(shí)間將存在的安全隱患降至最低，進(jìn)一步為城市道路安全維修工程做出更大的貢獻(xiàn)。