市政道橋工程瀝青路面裂縫施工處理技術(shù)分析

【摘要】文中聚焦市政道路橋梁工程中瀝青路面裂縫的施工處理技術(shù)，深入研究了瀝青路面裂縫的成因，分類闡述了市政道路橋梁工程中常見的瀝青路面裂縫類型及其特征，為裂縫的識別和治理提供了理論依據(jù)。文中重點研究了灌縫技術(shù)、填縫技術(shù)、貼縫技術(shù)，以及瀝青混合料罩面法等四種主要施工處理技術(shù)。研究結(jié)果表明，科學(xué)合理的裂縫施工處理技術(shù)對于提升市政道路橋梁工程的質(zhì)量和延長使用壽命具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】市政道橋工程；瀝青路面；裂縫施工處理

【中圖分類號】TU997 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-6028（2024）10-0148-03

0 引言

市政道路橋梁工程中，瀝青路面裂縫施工處理技術(shù)是針對路面裂縫問題而采取的一系列修復(fù)措施，包括灌縫、填縫、貼縫以及瀝青混合料罩面技術(shù)等。瀝青路面裂縫施工處理技術(shù)通過封閉裂縫，防止水分滲透和進(jìn)一步損壞，延長路面的使用壽命。灌縫技術(shù)采用專業(yè)設(shè)備和密封膠，對裂縫進(jìn)行開槽并填充；填縫技術(shù)則直接對裂縫進(jìn)行填充處理；貼縫技術(shù)利用貼縫帶等材料覆蓋裂縫；瀝青混合料罩面技術(shù)是在原路面上加鋪一層新的瀝青混合料，以覆蓋并修復(fù)裂縫。這些技術(shù)的有效應(yīng)用，對于保障市政道路橋梁的安全通行具有重要意義。

1 瀝青路面裂縫成因分析

1.1 溫度變化

在市政道路橋梁工程中，瀝青路面裂縫的成因復(fù)雜多樣，其中溫度變化是不可忽視的關(guān)鍵因素。瀝青材料作為一種溫度敏感性材料，其物理性能隨著環(huán)境溫度的變化而發(fā)生顯著變化。在低溫條件下，瀝青逐漸硬化，柔韌性降低，導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)層在熱脹冷縮效應(yīng)下產(chǎn)生收縮應(yīng)力。當(dāng)收縮應(yīng)力超過瀝青混合料抗拉強(qiáng)度時，路面便會出現(xiàn)橫向或縱向裂縫。反之，在高溫環(huán)境中，雖然瀝青表現(xiàn)出良好的柔韌性，但長期高溫作用會加速瀝青老化，降低其抗變形能力，間接促進(jìn)裂縫的形成。尤為值得注意的是，晝夜溫差大的地區(qū)，溫度頻繁波動導(dǎo)致瀝青面層反復(fù)經(jīng)歷溫度應(yīng)力循環(huán)作用，易引發(fā)溫度疲勞裂縫。這不僅影響路面平整度和行車舒適性，還可能導(dǎo)致裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展，對道路結(jié)構(gòu)安全構(gòu)成威脅[1]。

1.2 水分滲透

水分滲透是瀝青路面面臨的一大挑戰(zhàn)。水分通過路面微小孔隙或裂縫滲入基層和土基，對路面結(jié)構(gòu)造成顯著負(fù)影響。在車輛荷載和溫度變化共同作用下，滲入的水分會在路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)產(chǎn)生動水壓力和真空負(fù)壓。這種反復(fù)循環(huán)作用逐漸削弱瀝青與集料之間的黏結(jié)力，破壞了路面的整體性，加速了裂縫的擴(kuò)展和加深。水分在路面結(jié)構(gòu)中的滯留容易導(dǎo)致路基軟化，降低路基承載力，進(jìn)而引發(fā)路基沉陷等嚴(yán)重病害，加劇了裂縫的形成和發(fā)展。因此，在市政道路橋梁工程中，必須高度重視水分滲透問題，采取切實有效的措施，如加強(qiáng)路面排水設(shè)計、提高路面密實性、定期進(jìn)行路面維護(hù)等，以防止水分侵入路面結(jié)構(gòu)，確保瀝青路面的穩(wěn)定性和耐久性，從而保障道路的安全通行和延長道路使用壽命。

1.3 交通負(fù)荷

隨著城市化進(jìn)程的加速，道路交通量急劇增加，重載車輛的頻繁通行給瀝青路面帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。交通負(fù)荷過重導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)層承受超出設(shè)計范圍的應(yīng)力作用，特別是半剛性基層底部，拉應(yīng)力一旦超過材料的抗拉強(qiáng)度，裂縫便悄然產(chǎn)生并逐漸向上擴(kuò)展至瀝青面層。這類由交通負(fù)荷引發(fā)的裂縫，主要表現(xiàn)為橫向或縱向裂縫，不僅嚴(yán)重影響路面平整度，還大幅縮短了路面使用壽命。更為嚴(yán)重的是，超載車輛對路面的沖擊作用加劇了裂縫的擴(kuò)展速度，甚至可能引發(fā)路面沉陷、車轍等更為嚴(yán)重的病害，降低了道路的服務(wù)水平[2]。

2 瀝青路面裂縫類型及其特征

在市政道路橋梁工程中，瀝青路面裂縫是常見的病害，其類型多樣、各具特征，如表1所示。①橫向裂縫與路面中心線基本垂直，主要由溫度變化、基層反射及行車荷載引發(fā)的疲勞所致。橫向裂縫表現(xiàn)為不規(guī)則裂縫，上寬下窄，貫通路面寬度，對平整度和行車舒適性影響較大。②縱向裂縫則與行車方向平行，常見于高填方或新舊路基交界處，由路基不均勻沉降、施工接縫處理不當(dāng)，以及水浸蝕等因素引起?？v向裂縫表現(xiàn)為長縫，嚴(yán)重影響路面整體強(qiáng)度和美觀，威脅行車安全。③塊狀裂縫也稱網(wǎng)狀裂縫，裂縫縱橫交錯，將路面分割成不規(guī)則多邊形小塊。塊狀裂縫源于路面整體強(qiáng)度不足、瀝青老化或基層材料性能下降，其面積大，縫寬不一。塊狀裂縫的出現(xiàn)標(biāo)志著路面結(jié)構(gòu)已受嚴(yán)重破壞。④邊緣裂縫主要出現(xiàn)在路面邊緣，與路基邊緣壓實度不足、排水不暢及路肩材料性能不佳有關(guān)。邊緣裂縫呈帶狀分布，雖對行車安全影響較小，但若不及時處理，可能擴(kuò)展至路面內(nèi)部，加劇破損。⑤反射裂縫則是基層裂縫在溫度和行車荷載作用下逐漸反射到瀝青面層的現(xiàn)象，常見于半剛性基層瀝青路面，與基層材料的溫縮性、干縮性及行車荷載作用下的疲勞破壞有關(guān)。反射裂縫表現(xiàn)為與基層裂縫形態(tài)一致，且伴隨裂縫兩側(cè)面層材料剝落，降低路面使用性能，并可能引發(fā)水損害和基層進(jìn)一步破壞。⑥疲勞裂縫則是路面在行車荷載反復(fù)作用下，材料內(nèi)部累積損傷而形成的裂縫。疲勞裂縫通常出現(xiàn)在行車道輪跡帶附近，與瀝青混合料的抗疲勞性能、路面結(jié)構(gòu)層厚度及交通量等因素有關(guān)，表現(xiàn)為細(xì)長且連續(xù)的裂縫，有時呈網(wǎng)狀分布，標(biāo)志著路面已進(jìn)入加速破壞階段[3]。

3 瀝青路面裂縫施工處理技術(shù)

3.1 灌縫技術(shù)

灌縫技術(shù)主要包括熱熔灌縫技術(shù)和冷灌縫技術(shù)。這兩種技術(shù)各有特點，針對不同類型的裂縫和施工條件，采取相應(yīng)措施以確保路面修復(fù)效果。

1）熱熔灌縫技術(shù)作為一種傳統(tǒng)而有效的裂縫處理方法。首先需對裂縫進(jìn)行精確開槽，通過專業(yè)的開槽機(jī)沿裂縫走向切割出均勻凹槽，暴露出新的黏接面。隨后，使用高壓吹風(fēng)機(jī)徹底清除槽內(nèi)塵土與雜質(zhì)，確保密封膠與縫壁的良好黏結(jié)。密封膠加熱至適宜溫度后，利用灌縫機(jī)均勻灌入槽內(nèi)，形成連續(xù)的密封層。此過程需嚴(yán)格控制密封膠的溫度與灌注質(zhì)量，確保無氣泡、無孔洞，最終形成T型封層以增強(qiáng)密封效果。熱熔灌縫技術(shù)以其良好的密封性和耐久性，在瀝青路面裂縫處理中占據(jù)重要地位。

2）冷灌縫技術(shù)展現(xiàn)出更為簡便快捷的優(yōu)勢，尤其適用于對交通影響較小或需要緊急修復(fù)的情況。這一技術(shù)的核心在于其無需對裂縫進(jìn)行繁瑣的開槽處理，僅需簡單清理裂縫表面的塵土與雜物，確保裂縫干燥無積水即可。施工人員可以直接將冷補(bǔ)灌縫膠灌入裂縫中，利用膠體自身優(yōu)異的黏性和流動性，有效填充裂縫并形成一層堅固的密封層。冷灌縫膠的種類繁多，根據(jù)主要成分的不同，其耐用年限也有所差異。此外，冷補(bǔ)灌縫材料易于攜帶和儲存，使其在面對突發(fā)性的路面裂縫問題時，能夠高效、便捷地為道路養(yǎng)護(hù)部門提供有力支持，確保道路的平整度和安全性，保障市民的出行順暢[4]。

3.2 填縫技術(shù)

填縫技術(shù)作為瀝青路面裂縫處理的常用手段。目前，主要包括傳統(tǒng)填縫料施工技術(shù)和新型高分子填縫料施工技術(shù)兩種方式。

傳統(tǒng)填縫料施工技術(shù)是處理瀝青路面裂縫的常用方法。主要依賴于各種傳統(tǒng)填縫材料，如瀝青砂、石灰砂漿等。施工前，需對裂縫進(jìn)行徹底清理，去除松散的材料和雜物，確保填縫料的良好黏結(jié)。隨后，將選定的填縫料均勻地填充到裂縫中，并使用適當(dāng)?shù)墓ぞ哌M(jìn)行壓實和整形，以確保填縫料與周圍路面的緊密結(jié)合。傳統(tǒng)填縫料施工技術(shù)施工簡便、成本較低，在市政道路橋梁工程中得到了廣泛應(yīng)用。

新型高分子填縫料施工技術(shù)在流程上與傳統(tǒng)填縫施工技術(shù)保持基本一致，但其核心優(yōu)勢在于填縫材料的革新。作為新型高分子填縫料，市場上有多種材料可供選擇，如聚氨酯填縫料，具有良好的彈性、耐磨性和耐腐蝕性。常用于道路、橋梁、機(jī)場跑道等場合的裂縫修補(bǔ)，能有效防止水分滲透和裂縫擴(kuò)展，且施工方便，能形成均勻的密封層。環(huán)氧樹脂填縫料以其優(yōu)異的黏結(jié)強(qiáng)度、耐化學(xué)腐蝕性和機(jī)械性能，在各種惡劣環(huán)境下展現(xiàn)出強(qiáng)大的裂縫修補(bǔ)能力。聚脲填縫料固化后形成堅韌的彈性體，能有效抵抗裂縫的擴(kuò)展和變形，適用于戶外長期使用。此外，高分子樹脂灌縫膠結(jié)合了樹脂的優(yōu)異性能和灌縫膠的實用特點，具有高彈性、抗裂性和良好的黏結(jié)力，廣泛應(yīng)用于各種建筑和道路裂縫的修補(bǔ)。選擇填縫材料時，需綜合考慮工程需求、裂縫類型和環(huán)境條件等因素，并遵循相關(guān)的施工規(guī)范和操作規(guī)程，以確保填縫施工的質(zhì)量和效果。

3.3 貼縫技術(shù)

在路面維護(hù)中，貼縫技術(shù)指使用自粘式或熱熔式貼縫帶對路面裂縫進(jìn)行封閉處理的方法，旨在提高路面的耐久性和使用壽命。自粘式貼縫帶施工技術(shù)的核心在于利用具有自粘性能的材料對裂縫進(jìn)行貼合修復(fù)。施工前，首先需對裂縫進(jìn)行徹底清理，去除松散的材料和雜物，確保裂縫表面的干凈與干燥。然后將自粘式貼縫帶直接粘貼在裂縫上，利用自帶的黏膠層與路面緊密黏合，形成有效的密封層。自粘式貼縫帶施工技術(shù)以其施工簡便、速度快、無需專業(yè)加熱設(shè)備的優(yōu)勢，在市政道路橋梁工程中得到了廣泛應(yīng)用，尤其適用于緊急修復(fù)和臨時處理。熱熔式貼縫帶施工技術(shù)采用熱熔膠作為黏合劑，通過加熱使貼縫帶與路面緊密黏合。施工前同樣需要對裂縫進(jìn)行清理和處理，以確保貼縫帶的有效黏結(jié)。施工時，使用專業(yè)的加熱設(shè)備將熱熔膠加熱至熔融狀態(tài)，然后將貼縫帶粘貼在裂縫上，并壓實以確保其與路面的緊密結(jié)合。熱熔式貼縫帶施工技術(shù)以其黏結(jié)力強(qiáng)、密封性能好、耐久性高的特點，在要求更高的市政道路橋梁工程中展現(xiàn)出了其獨(dú)特的優(yōu)勢[5]。

4 瀝青路面裂縫施工處理案例

4.1 工程背景

某市政道路橋梁工程，在運(yùn)營一段時間后，瀝青路面出現(xiàn)了不同程度的裂縫問題，主要表現(xiàn)為縱向裂縫、橫向裂縫及邊緣裂縫。既降低了路面的承載能力和行車安全性，又影響了路面整體美觀。為及時修復(fù)裂縫，防止裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展對橋梁結(jié)構(gòu)造成更大損害，決定采用先進(jìn)的技術(shù)手段進(jìn)行施工處理。

4.2 裂縫處理措施

市政道路橋梁工程中，針對瀝青路面裂縫施工，施工人員利用探地雷達(dá)檢測裂縫深度及分布情況，確保精準(zhǔn)定位。針對縱向裂縫和橫向裂縫，采用熱熔灌縫技術(shù)進(jìn)行修復(fù)。施工人員首先使用專業(yè)設(shè)備對裂縫進(jìn)行開槽處理，確保槽口形狀規(guī)則、深度適宜。然后清理槽內(nèi)雜物，并加熱密封膠至合適溫度，均勻灌入槽內(nèi)，形成有效的密封層，以增強(qiáng)裂縫處的密封性和耐久性。最后，對于邊緣裂縫區(qū)域，采用冷灌縫技術(shù)進(jìn)行快速修復(fù)。施工人員需清理裂縫表面，確保干燥無積水，然后直接灌入冷補(bǔ)灌縫膠，利用膠體的黏性填充裂縫，形成連續(xù)的密封層，以阻止水分滲透和裂縫擴(kuò)展。通過這些具體措施，可有效修復(fù)瀝青路面裂縫，提升路面的承載能力和行車安全性，同時延長橋梁結(jié)構(gòu)的使用壽命。

5 結(jié)語

綜上所述，市政道路橋梁工程中瀝青路面裂縫的成因復(fù)雜多樣，但通過深入研究和科學(xué)應(yīng)用各種施工處理技術(shù)，可以有效地修復(fù)道路表面裂縫，提高路面的使用性能和壽命。這不僅對于提升城市交通的流暢性和安全性具有重要意義，還對節(jié)約維修成本、減少資源浪費(fèi)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面具有顯著的現(xiàn)實意義。隨著科技的不斷進(jìn)步和新材料的不斷涌現(xiàn)，智能化裂縫檢測系統(tǒng)、高性能修復(fù)材料等裂縫處理技術(shù)將更加注重綠色、低碳、環(huán)保的理念，為城市基礎(chǔ)設(shè)施的長期穩(wěn)定運(yùn)行提供更好的保障。

參考文獻(xiàn)

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[5] 張凡.市政施工中路面裂縫的控制措施[J].上海建材，2024（1）：44-46.

[作者簡介]李威（1990—），男，江西撫州人，本科，工程師，研究方向：道路與橋梁。