道路橋梁工程中瀝青路面裂縫處理施工技術研究

文/楊志安

1 前言

道路橋梁工程在建設與運營期間，道路結構的使用質量一直都是施工及養護所關注的重點，而道路橋梁瀝青路面出現裂縫的原因有很多，如路面行駛荷載力影響、路面所處環境溫度變化、瀝青材料性能、施工技術操作等。當路面形成裂縫問題之后，會嚴重影響路面車輛行駛的舒適性與安全性，相關施工人員需要及時對瀝青路面的裂縫進行修復處理，并建立裂縫預防的意識，從而強化瀝青路面的質量和安全性能。

2 道路橋梁工程中瀝青路面常見的裂縫問題

2.1 疲勞裂縫

疲勞裂縫在瀝青路面結構當中發生的概率比較高，道路橋梁工程在建設完成投入使用之后，路面結構需要長期承受車輛行駛施加的動荷載、摩擦力等拉壓作用，尤其是我國交通運輸業的飛速發展，道路交通量呈倍數遞增，使得瀝青路面常年承受愈加繁重的外界應力作用。路面結構在長時間使用后，瀝青混合料就會發生質變，疲勞強度隨之降低，直至結構的強度小于車輛行駛產生的應力水平，道面就會因疲勞而開裂。疲勞裂縫會影響瀝青結構的彈性模量，進而減少瀝青路面使用的壽命[1]。對于疲勞裂縫，相關施工人員需要及時處理，必須對道面結構組合及材料組成進行合理設計，不然裂縫問題會愈演愈烈，嚴重影響路面使用質量。

2.2 反射裂縫

道路橋梁工程路面中包含多層結構，路面基層結構與路面結構之間在施工期間需要較長時間的黏合，才能形成完整、堅實的路面結構。但是在其黏合的過程中，基層結構的性能會受環境氣候如溫、濕度水平等的影響而開裂，這種開裂會反射到面層表面使面層開裂。另外，由于瀝青材料材質的特殊性，當施工所處的環境溫度水平比較高的情況下，柔韌性較好，能抵抗相應的變形，不會產生嚴重的裂縫；但是當環境溫度較低的情況下，面層的脆性就會增加，柔韌性明顯降低，面層應力收縮，從而加速反射裂縫的形成。此外，還有一種情況，就是路面的基層結構與面層結構之間沒有充分黏合，這樣路面使用過程中在多種應力的反復作用下，沒有充分黏合的區域就更容易產生反射裂縫問題。

2.3 溫度裂縫

溫度裂縫問題在道路橋梁瀝青混凝土路面結構中比較常見，瀝青路面中的多個結構層由于應用材料性能的不同，在溫度變化的作用下會產生差異性變化，另外不同的材料導熱性能也不同，會使各個結構層之間產生大小、方向均不一致的作用力，由此結構層便會產生收縮及膨脹變形，從而影響結構之間的黏合效果。當溫度變化較大或者較為頻繁的時候，變形產生的應力超過結構層之間的黏結力時就會產生裂縫。溫度裂縫問題也分為兩種：一種是低溫收縮裂縫，在瀝青路面所處環境經常低溫的情況下會比較容易發生；另一種是溫度疲勞裂縫，在溫度差異變化頻繁的環境中容易出現，特別是在早晚溫差大的地區，發生概率更高。

3 道路橋梁工程中瀝青路面裂縫誘發的因素分析

道路橋梁工程中，瀝青路面裂縫問題的形成都是受其誘發因素的影響，因此我們要對誘發因素進行掌握，從而有針對性地對誘發因素進行防控，有效處理裂縫。下面本文就對道路橋梁工程中瀝青路面裂縫誘發的因素進行分析。

3.1 荷載因素

近些年，國家在交通運輸結構上的規劃和建設力度持續加大，道路橋梁工程的設計和建設也更加復雜，路面是直接與車輪接觸的結構，大量、反復、繁重的行車荷載會對路面結構施加持續的拉應力和壓應力，同時車輪與路面之間還存在更為持久的摩擦力作用，路面的結構層的整體性能持續受到不良的影響，內部性能和強度、硬度等參數無法保持靜力狀態下的平衡，從而誘發路面出現裂縫問題。另外，瀝青路面的應用荷載能力有一定的范圍限制，在實際道路橋梁工程建設中，相關人員還需要根據后期工程使用的交通量規模、交通結構等情況進行分析，準確計算路面荷載能力，從設計上強化瀝青路面結構的承載能力，降低車輛荷載對瀝青路面結構的影響效果，以此有效預防裂縫問題。

3.2 環境因素

瀝青路面由于瀝青材質本身的特性問題，受溫度的影響作用較為明顯。道路橋梁工程建設遍及我國大江南北，從雪山到沙漠、從峽谷到平原到盆地，各地區的溫濕度差異巨大，并且在道路使用期間季節變化、晝夜變化等都會存在溫度變化。瀝青混凝土路面結構承受著不同的溫濕度作用，結構的性能、各層結構之間的銜接都無法保持穩定、堅固的狀態，結構內部會直接產生變形、作用力改變等行為，當溫度變化使得結構的變化超過穩固性承受能力，就會產生變形與裂縫的問題。針對這一問題，相關人員主要應明確結構因溫度形成的抗力阻礙特性，掌握裂縫發育的程度，因地制宜地采取不同的處理措施。

3.3 材料因素

瀝青混凝土原材料的質量性能、拌和后的混合料質量性能，都會對實際施工構建的瀝青路面結構質量性能水平產生影響[2]。瀝青混合料中包含有機瀝青、無機礦物骨料等多樣化的原材料，另外關于瀝青材料的使用有對應的道路橋梁工程材料相關的規范及標準文件，且對各種型號、種類、規格的瀝青材料使用都有明確的要求。但是通常情況下，因道路橋梁工程施工工期緊迫，施工團隊在材料質量控制方面容易疏忽甚至不嚴密，沒有對瀝青材料按規定的抽檢頻率進行質檢，容易使質量不達標的材料就投入施工中。一旦原材料質量控制不嚴格，瀝青混凝土的各項性能指標水平也很有可能會低于工程建設的標準要求，如延展性會比較差，骨料與瀝青之間的黏合效果就無法達到理想的狀態，在外界環境因素的影響下，增加裂縫產生的概率。此外，骨料的質量對于瀝青混合料的質量也有顯著影響，骨料強度、壓碎值等參數不符合標準要求的話，瀝青路面裂縫形成的速率會進一步加快。

3.4 施工操作因素

瀝青路面施工包含混合料的拌和、運輸、攤鋪、碾壓等多項環節，各個環節之間相互銜接。拌和不均勻、拌和時間不夠、運輸道路路況不良、鋪筑的平整度不足、壓實度不夠導致層間黏結不牢、接縫處理不當等，都屬于瀝青路面裂縫問題誘發的施工操作因素。尤其是瀝青路面結構的平整性沒有達到標準理想狀態下，車輛行駛平穩性無法得到保障，另外再加上車輛不斷對路面結構施加荷載應力，形成明顯的坑洼，路面表面出現坡度較大的凹凸區域，高低起伏的交界處會首先出現裂縫，并且演變得越來越嚴重，逐漸發展成深層甚至斷層裂縫。

3.5 攤鋪機械設備使用不當

在瀝青路面施工中，攤鋪作業是關鍵環節，規范操作攤鋪機械設備是施工質量控制的重要環節。在具體施工過程中，攤鋪機械設備運行參數與標準狀態不相符或者攤鋪設備在施工時出現故障等，都屬于攤鋪機械設備使用不當范疇，都會導致路面施工質量出現問題。而攤鋪施工一旦開始運轉，就需要連續進行作業，一般情況下不能停頓，若是在施工中攤鋪設備沒有連續作業，無論是如何停頓都會導致攤鋪的瀝青材料溫度下降，甚至因停頓時間過長而聚集成塊，進而不能碾壓密實、結合不良，或者路面冷卻效果不佳而出現明顯的碾壓輪跡情況，在后期瀝青路面使用過程中勢必會誘發裂縫問題。

4 道路橋梁工程中瀝青路面裂縫處理技術應用分析

路面裂縫對道路交通安全運行的影響較大，相關施工人員需要及時采取有效的施工技術處理措施，有效處理裂縫問題。近幾年，隨著施工技術不斷創新突破，裂縫處理技術得到了實質性發展，且應用效果良好。下面本文就對道路橋梁工程中的瀝青路面裂縫處理技術應用展開分析。

4.1 養護技術

道路橋梁工程在后期運營期間的路面養護是運營管理的重要任務。在養護期間，相關人員應采用科學、高效的路面養護技術，持續優化路面結構質量性能，降低瀝青路面裂縫出現的概率，在裂縫問題出現時進行及時有效的修復，以保證路面行駛安全，延長路面結構的使用壽命期限。在道路橋梁養護管理時，要重視瀝青路面養護技術的應用，如采用新型化的養護設備，并定期保養，同時對管養人員進行定期的技術培訓，創新管養模式，并及時更替陳舊技術及設備。另外，在設計及施工階段，重視裂縫的預防工作，結合道路所處環境及路面等級、交通量規模等實際情況，對養護方案進行規劃設計，做好裂縫預防養護處理計劃，隨時監控瀝青路面使用情況，一旦發現裂縫，及時處理，防止裂縫繼續擴散。此外，在對裂縫進行養護處理時，也要合理化控制材料的應用方面，盡量使用具備環保性的新型材料，進一步優化瀝青路面結構質量性能。

4.2 合理控制瀝青路面施工的溫度

在瀝青路面施工的過程中，要建立溫度控制的意識，施工人員要結合實際合理控制施工溫度，在具體施工過程中根據應用的瀝青材料性能與溫度變化之間的關系，對施工環境的溫度、濕度等參數指標進行控制，保證溫度水平能夠讓瀝青材料保持穩定的狀態。同時，在路面基層結構材料選擇上，也要選用具備耐高溫性能的骨料，如玄武巖等。攤鋪材料性能方面，要對粘結力、內摩阻力等指標進行強化，以此提升瀝青路面結構整體的高溫穩定性，降低溫度對瀝青路面的不良影響。另外，還要根據道路橋梁建設標準嚴格控制瀝青路面結構的材料硬度、強度、粗糙度等。

4.3 材料的質量管控

材料質量可以直接影響瀝青路面結構的最終質量，二者之間是成正比變化的關系。因此，相關施工人員需要通過施工期間對原材料的質量控制，提升瀝青路面裂縫問題預防的效果；對原材料的進貨質量進行嚴格把關，在施工材料進場前檢查材料出廠合格證明，并進行質量抽檢，務必保證所有投入使用的材料都達到道路橋梁工程建設標準[3]。建立嚴格的檢驗報告傳遞程序，實行見證取樣、送樣試驗制度，所有取樣、送樣及試驗必須有監理工程師在場并確認。另外，關于施工材料的質量控制還應體現在材料運輸與保存方面，在運輸的過程中要對運輸車輛、運輸保護措施進行管控，應用大噸位的自卸汽車，裝車之前做好車廂清潔與防護處理工作，保證材料裝載環境沒有雜塵；在瀝青運輸至施工場地之后，要有專門的技術人員對卸料、存放進行指導和管控，既要保證材料存放的科學性，又要保證卸料過程的安全性。

4.4 施工接縫處理技術

瀝青路面施工期間需要有效處理接縫結構，保證接縫結構的施工質量。接縫處理施工應在銜接攤鋪之前進行，要結合攤鋪的方向對接縫進行科學合理安排；接縫要做成垂直接縫，嚴禁斜接，刨毛處理要到位，深度不小于1cm，另外刨毛之后涂刷粘層瀝青也要到位，做到不留白。若攤鋪施工采用的是半幅攤鋪的施工技術，要進行縱向的接縫處理，攤鋪時在適宜位置設置缺口，缺口在前一幅先不進行碾壓，在后一幅鋪筑時將混合料與經過刨毛涂刷粘層油的缺口緊密鋪貼。在接縫碾壓期間，保證碾壓遍數足夠，消除接縫處的縫跡，此過程通常都是采用熱接縫技術來實現。此外，由于瀝青路面結構是多層體系，在相鄰結構層中的縱向縫處理是難點和重點，處理過程中上下層之間的接縫位置要錯開一定距離，通常是1m 左右，而對于橫向的接縫處理一般都是應用平接縫處理技術。另外，在接縫處理施工完成后，還要對施工結構進行清潔處理，不要在施工結構表面留下雜物。在應用瀝青路面接縫處理技術時，需要堅持精細化的原則，在實際施工操作中，嚴格按照操作規范進行，保證接縫處理的質量以及接縫結構表面的平整性。

4.5 應用先進的瀝青路面施工設備

在道路橋梁施工與養護過程中，應用的設備先進性對于瀝青路面結構質量的影響也比較顯著。在道路橋梁養護期間，應用先進、新型的養護設備，能夠提升養護的質量與效率。如今，我國自動化、智能化的技術水平不斷提升，施工團隊可以將這些技術與施工機械設備進行融合，根據道路橋梁工程建設地區的實際情況，應用適宜的、先進的養護技術設備，在提升設備養護運行質效的同時，實現節約養護資源，通過先進養護施工設備的使用切實養護優化瀝青路面[4]。同時，施工期間還要對攤鋪機械設備進行優選，選用使用臺時較少的履帶式攤鋪機，在高溫狀態下保持良好的運行狀態，進而優化瀝青混合料施工期間的穩定性；壓路機等設備都應結合實際進行優選，以實現提高施工質量，加快施工進程，改善瀝青路面后期使用期間的裂縫問題。

4.6 道路橋梁工程中瀝青路面裂縫處理技術案例分析

以某道路橋梁工程中的瀝青路面裂縫問題的技術處理為例，并對具體施工處理方案進行分析。該工程的瀝青路面的裂縫問題分為兩種：一種裂縫規格是在0.06cm 以上，裂縫結構存在一定坡度；另一種裂縫寬度是0.2cm 以上。針對兩種裂縫分別采取灌縫和封縫技術進行處理，下面進行具體說明。

應用灌縫處理技術時，利用SBS 改性乳化瀝青對裂縫進行灌縫，先對裂縫中存在的碎雜物進行吹掃，并干燥處理。正式灌縫處理前，采用液化氣罐外接噴火設備加熱凹槽，并將被加熱到180℃的密封膠壓入縫槽內直至灌滿[5]。由于該裂縫存在坡度，所以要在密封膠表面結構均勻撒一層細沙，從高處開始灌注；另外，因裂縫規格超過0.06cm，所以封膠一次性灌注完成，灌滿之后即刻撒上適量的石粉，然后采用小型鋼輪壓路機碾壓平整，保證處理之后接縫處的平整度。為了提升裂縫處理結構表面的美觀性，在槽口兩側設置列T 型的貼封層結構。

封縫處理是利用氣管加熱設備進行施工，根據裂縫寬度為0.22cm，封縫帶寬度同樣設置為0.22cm。處理裂縫時，同樣先進行清掃，然后噴火對道面瀝青混凝土加熱，先用適量碎石料填滿裂縫，再澆入溶化后的封縫料，由人工搗實，直至填滿裂縫，沿著裂縫蔓延的方向將密封帶黏貼，然后在表面撒煤灰，最后采用小型鋼筒壓路機對接縫處進行平整性碾壓處理。

5 結語

瀝青路面存在的裂縫問題分為多種情況，相關施工人員要根據不同的裂縫問題進行針對性處置，明確處理方案，為后續管養過程中類似裂縫問題的防治提供依據，從而全面提升瀝青路面施工質量與應用質量。