道路橋梁瀝青路面裂縫施工處理技術(shù)研究

羅強(qiáng)、陳浩東

（岳陽市交通公路工程建設(shè)有限公司，湖南岳陽 414000）

0 引言

隨著我國公共交通事業(yè)的不斷發(fā)展，道路橋梁工程建設(shè)數(shù)量呈現(xiàn)出不斷攀升的趨向。施工企業(yè)在施工處理技術(shù)的應(yīng)用和選擇方面，也有了新的突破。但就目前來看，瀝青路面施工中的裂縫病害依然需要引起重視，如果裂縫問題無法得到解決，道路橋梁瀝青路面的使用安全性就無法得到保障，進(jìn)而導(dǎo)致道路橋梁的使用壽命受到負(fù)面影響。

因此，進(jìn)行道路橋梁瀝青路面裂縫施工處理技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)化，成為施工企業(yè)關(guān)注的重點。只有根據(jù)實際情況，制訂更可行的裂縫施工處理方案，使裂縫問題得到進(jìn)一步解決，才能確保道路橋梁瀝青路面施工建設(shè)達(dá)到既定要求和標(biāo)準(zhǔn)。

1 瀝青路面裂縫常見類型分析

瀝青路面可能出現(xiàn)的病害種類有很多，具體如表1所示，本文將著重分析裂縫類型的病害。

表1 瀝青路面常見病害種類一覽

1.1 橫向裂縫

在道路橋梁瀝青路面施工過程中很容易出現(xiàn)橫向裂縫問題。較常見的橫向裂縫有兩種：一種是非荷載型的橫向裂縫，另一種是荷載型的橫向裂縫。大多數(shù)橫向裂縫的出現(xiàn)，與施工設(shè)計方案、原材料質(zhì)量、施工縫處理等有一定關(guān)聯(lián)。

1.2 縱向裂縫

縱向裂縫是瀝青路面施工過程中較為常見的一種裂縫，如果路基壓實度不合格，存在較為明顯的不均勻現(xiàn)象，那么在瀝青路面投入使用后，就會在車輛荷載作用下出現(xiàn)下沉問題，進(jìn)而產(chǎn)生明顯的縱向裂縫。還有一些施工企業(yè)為了加快施工進(jìn)度，應(yīng)用半填半夯法進(jìn)行路基施工，導(dǎo)致路基承載力達(dá)不到要求，路面在投入使用后需要承受超出其極限的荷載壓力，從而出現(xiàn)縱向裂縫。

1.3 反射裂縫

在道路橋梁瀝青路面施工過程中，很容易出現(xiàn)基層裂縫反射現(xiàn)象。在這種情況下，表面極易產(chǎn)生反射裂縫，如果不加以處理，還會導(dǎo)致基底出現(xiàn)裂縫。這種反射裂縫具有頂部大、底部小的特征。根據(jù)開裂情況的不同，會有不同的表象。有些反射裂縫只會在表層結(jié)構(gòu)上開裂，但有些裂縫則會從表層直接開裂到底層。如果在同一時期，瀝青面層的收縮應(yīng)力大于底層的收縮應(yīng)力，那么裂縫問題會變得更加嚴(yán)重。而實際上，在半剛性的結(jié)構(gòu)體系中，新鋪層的施工會出現(xiàn)含水率逐步降低的現(xiàn)象，這會產(chǎn)生一定的干縮應(yīng)力，且干縮應(yīng)力的大小與失水速率有密切關(guān)聯(lián)，如果失水速率過快，那么會出現(xiàn)嚴(yán)重的形變問題。倘若表面層較薄，就會在半剛性的瀝青基層出現(xiàn)裂縫，如果該瀝青路面已投入使用，那么在車輛的連續(xù)荷載作用下，反射裂縫的發(fā)展速度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)測。

2 瀝青路面裂縫成因分析

2.1 溫度因素分析

大部分道路橋梁瀝青路面施工都是在露天環(huán)境下完成的，因此道路橋梁施工的最終效果，很容易受到外部自然環(huán)境的影響。如果外部環(huán)境溫度突然升高，水泥就會出現(xiàn)更迅速的水化熱反應(yīng)，并在這一過程中產(chǎn)生大量的熱量。如果這一部分熱量積聚在道路橋梁內(nèi)部，道路橋梁內(nèi)部溫度就會急劇升高，與周遭環(huán)境之間的溫度差值就會不斷加大，這很容易導(dǎo)致道路橋梁表面出現(xiàn)溫度裂縫。因此，從這個方面來看，外部溫度的上升會提升道路橋梁表面溫度裂縫的出現(xiàn)概率。如果外界溫度突然降低，道路橋梁表面也很容易出現(xiàn)溫度裂縫。因此，許多施工企業(yè)在道路橋梁瀝青路面施工過程中，會使用蒸汽方式來維持溫度，降低內(nèi)外部結(jié)構(gòu)的溫差，這能夠在一定程度上降低熱膨脹形變問題出現(xiàn)的概率，如果熱膨脹形變問題得到了解決，溫度裂縫的出現(xiàn)概率就能夠得到控制。

2.2 施工材料因素

除了溫度因素之外，施工材料因素也是很容易導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)裂縫的。在道路橋梁施工過程中，往往需要使用到大批量的設(shè)備和材料，如果這一系列的設(shè)備材料出現(xiàn)質(zhì)量問題但未能被及時發(fā)現(xiàn)，那么可能進(jìn)入施工現(xiàn)場，最終影響到道路橋梁的后續(xù)施工質(zhì)量。使用不合格的材料和設(shè)備進(jìn)行道路橋梁施工，會進(jìn)一步加大路面出現(xiàn)裂縫的概率，最終使得瀝青路面投入使用后出現(xiàn)質(zhì)量隱患。因此施工材料因素也是瀝青路面裂縫成因研究中需要考慮的因素。

2.3 荷載因素分析

有些道路橋梁的瀝青路面之所以會出現(xiàn)裂縫，是因為其日常所承受的荷載超出了最大限度。之所以會出現(xiàn)這類問題，大體是由于在最初的施工設(shè)計階段，施工人員未能切實考慮路面荷載問題，根據(jù)目標(biāo)施工路面的實際情況制定能夠提升路面荷載承受能力的施工方案。而在施工過程中，有些施工企業(yè)又會直接將大批量的施工材料和大規(guī)模的機(jī)械設(shè)備放置在橋梁結(jié)構(gòu)上，這也很容易使得橋梁的荷載超出既定標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)質(zhì)量問題。因此，荷載因素是瀝青路面裂縫成因中應(yīng)當(dāng)切實考慮的因素[1]。

3 瀝青路面裂縫施工處理技術(shù)

3.1 開槽灌縫技術(shù)的優(yōu)化應(yīng)用

開槽灌縫技術(shù)是瀝青路面裂縫施工處理過程中的專用技術(shù)。在該項技術(shù)應(yīng)用的過程中，施工企業(yè)需要使用專業(yè)設(shè)備完成裂縫處的開槽工作，讓裂縫處形成深度在1.5～2cm 之間，寬度在1～1.5cm 之間的人工槽，之后便可在人工槽內(nèi)添加裂縫修補(bǔ)膠，讓裂縫修補(bǔ)膠與人工槽完全融合，與路面緊緊貼合在一處。但需要注意的是，該類方法的使用具有一定的局限性，如果道路橋梁的瀝青路面產(chǎn)生了基層裂縫，使用這類修補(bǔ)方式是難以取得優(yōu)良效果的。

在該項技術(shù)應(yīng)用過程中，需要遵循以下幾個注意事項：

第一，如果道路橋梁瀝青路面施工的外部環(huán)境溫度過低，那么在開槽之前需要對目標(biāo)方位進(jìn)行預(yù)熱，只有如此才能夠讓修補(bǔ)膠有足夠的黏結(jié)力，但在預(yù)熱過程中，施工人員需要盡可能地避免讓火焰與路面直接接觸，否則路面很可能出現(xiàn)碳化反應(yīng)，這也會影響到修補(bǔ)膠的黏結(jié)力度。

第二，在開槽過程中，仍然需要考慮外部環(huán)境溫度和施工材料在裂縫修補(bǔ)過程中產(chǎn)生的影響。為了降低外部環(huán)境溫度和施工材料產(chǎn)生的負(fù)面影響，施工人員需要合理控制人工槽的開挖深度和寬度，深寬比不得大于2，否則最終的修補(bǔ)效果會大打折扣。

第三，在該項技術(shù)應(yīng)用完成后，需要等待修補(bǔ)膠完全冷卻，否則該項技術(shù)的應(yīng)用無法達(dá)到最佳效果。在修補(bǔ)膠完全冷卻之前，不得讓車輛通行。在常溫狀態(tài)下，修補(bǔ)膠需要冷卻大概15min，如果外部環(huán)境溫度較低，那么修補(bǔ)膠的冷卻時間可以縮短。如果目標(biāo)施工地點是城市主干道，那么日常的交通壓力明顯會更大一些，因此在該項施工技術(shù)應(yīng)用完成后，還需要在瀝青路面撒上干砂，施工人員也可以采取其他措施提升修補(bǔ)膠的冷卻速率。但不論選擇哪種，都需要等待至少5min 才可讓車輛正式通行。

第四，在修補(bǔ)膠使用過程中，施工人員需要保證路面是與修補(bǔ)膠持平的，這是讓路面平整度得到保障的重要方式。在灌縫過程中，需要盡可能保證灌縫表面不出現(xiàn)顆粒問題，否則灌縫處的強(qiáng)度很可能無法達(dá)到理想數(shù)值，這會影響到裂縫處理的最終效果和質(zhì)量[2-4]。

3.2 瀝青再生技術(shù)的優(yōu)化運用

要想讓瀝青路面裂縫完全消失并不現(xiàn)實，只要道路橋梁的瀝青路面投入使用，就會受到外部環(huán)境和溫度的影響，也會受到行駛車輛的影響，因此瀝青路面不可避免地會出現(xiàn)氧化和疲勞問題。如果未能及時進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)工作，那么裂縫就會由表及里地不斷深入，最終導(dǎo)致瀝青路面的基本結(jié)構(gòu)遭到破壞，很可能需要重新進(jìn)行路面的鋪筑，這不僅會耗費大量的人力、物力資源，還會影響交通。為了解決這一問題，在瀝青路面養(yǎng)護(hù)階段，施工企業(yè)可使用瀝青再生技術(shù)提升原有瀝青路面的性能。

具體而言，施工企業(yè)可在混合料中添加新瀝青或再生劑，借此來恢復(fù)原有瀝青的理化性能，讓路面的抗氧化性得到更進(jìn)一步提升，這能讓瀝青路面的抗拉能力得到全面的改善，進(jìn)而延長瀝青路面的使用壽命[5-8]。

3.3 瀝青路面接縫處理技術(shù)

要想降低瀝青路面在施工過程中出現(xiàn)裂縫的概率，施工企業(yè)就需要花費更多時間與精力，以科學(xué)的方式進(jìn)行瀝青路面的接縫處理工作，提升瀝青路面的攤鋪質(zhì)量。施工企業(yè)可以應(yīng)用半跨鋪筑工藝進(jìn)行接縫處理。在縱向接縫處理過程中，宜采用熱接頭方式，這能夠盡可能消除接縫，讓路面更為平整。需注意的是，如果路面是復(fù)雜的多層結(jié)構(gòu)，上下兩層的縱向接縫應(yīng)當(dāng)盡可能錯開，否則在道路投入使用后仍然可能出現(xiàn)裂縫問題。在接縫工作完成后，需要及時清理路面，并處理接縫中的雜質(zhì)。雜質(zhì)清理結(jié)束后，施工企業(yè)需要盡可能使用性能良好的黏性瀝青，完成接縫的黏合與熨燙工作，爭取讓路面更為平整[9-10]。

3.4 施工材料質(zhì)量控制技術(shù)

在道路橋梁施工過程中，為了降低瀝青路面出現(xiàn)裂縫的概率，需要嚴(yán)格把控施工材料質(zhì)量，確保進(jìn)場施工材料符合道路橋梁瀝青路面施工的標(biāo)準(zhǔn)和要求，因此施工企業(yè)需要派遣專門人員進(jìn)行材料的核查工作，禁止不合格材料進(jìn)入施工現(xiàn)場。在施工材料選購過程中，需要結(jié)合目標(biāo)施工地點的實際情況，綜合分析施工材料的性價比，從生產(chǎn)源頭把好材料質(zhì)量關(guān)。

除此之外，在施工材料的運輸過程中，也需要制定更具有可行性的規(guī)章制度，以降低施工材料在運輸過程中出現(xiàn)性能變化的概率。有些施工材料的存儲工作是有一定技術(shù)門檻的，因此施工企業(yè)還需要派遣技術(shù)人員專門負(fù)責(zé)材料的存儲工作，并在施工現(xiàn)場劃出專門的存儲區(qū)域進(jìn)行材料的集中存放。如果施工材料的性能在運輸或存儲過程中發(fā)生變化，那么瀝青路面的質(zhì)量必然會受到影響，這會在無形之中增加瀝青路面出現(xiàn)裂縫的概率。

3.5 瀝青路面裂縫預(yù)防技術(shù)

為了讓瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計更貼合目標(biāo)施工地點的具體情況，在方案設(shè)計之前，施工企業(yè)需要派遣專門人員調(diào)查目標(biāo)線路的實際交通情況，通過可行性試驗預(yù)測目標(biāo)施工路段的最大交通荷載，確定路面結(jié)構(gòu)的總體強(qiáng)度需求，按照既定規(guī)范流程進(jìn)行材料的選擇工作，以此來保障道路橋梁瀝青路面施工的最終質(zhì)量和效果。為了降低路面裂縫問題出現(xiàn)的概率，在溝槽回填過程中，施工企業(yè)需要采取分層方式完成填筑工作和壓實工作，并盡可能讓壓實度達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)，如果回填和壓實作業(yè)未能達(dá)到既定目標(biāo)，就需要在后期進(jìn)行特殊處理。

除了通過上述方法來預(yù)防裂縫問題出現(xiàn)之外，施工企業(yè)還需要進(jìn)一步完善基層混合料的配合比，通過對粗細(xì)料比例的精準(zhǔn)掌握，來提升混合料的使用性能，這能夠讓裂縫的出現(xiàn)概率得到進(jìn)一步控制。在碾壓階段，施工企業(yè)還需要盡可能地控制基層混合料的含水量，爭取讓含水量達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，這是讓基層混合料的壓實度和強(qiáng)度達(dá)標(biāo)的重要手段[11-12]。

4 結(jié)語

總而言之，進(jìn)行道路橋梁瀝青路面裂縫施工處理技術(shù)的全面優(yōu)化與革新，能夠降低裂縫的出現(xiàn)概率，進(jìn)一步提升瀝青路面的荷載能力，延長瀝青路面的使用壽命，讓城市交通壓力得到緩解，進(jìn)而推動公共交通事業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。