道路桥梁工程中沥青路面裂缝处理施工技术研究

文/杨志安

1 前言

道路桥梁工程在建设与运营期间，道路结构的使用质量一直都是施工及养护所关注的重点，而道路桥梁沥青路面出现裂缝的原因有很多，如路面行驶荷载力影响、路面所处环境温度变化、沥青材料性能、施工技术操作等。当路面形成裂缝问题之后，会严重影响路面车辆行驶的舒适性与安全性，相关施工人员需要及时对沥青路面的裂缝进行修复处理，并建立裂缝预防的意识，从而强化沥青路面的质量和安全性能。

2 道路桥梁工程中沥青路面常见的裂缝问题

2.1 疲劳裂缝

疲劳裂缝在沥青路面结构当中发生的概率比较高，道路桥梁工程在建设完成投入使用之后，路面结构需要长期承受车辆行驶施加的动荷载、摩擦力等拉压作用，尤其是我国交通运输业的飞速发展，道路交通量呈倍数递增，使得沥青路面常年承受愈加繁重的外界应力作用。路面结构在长时间使用后，沥青混合料就会发生质变，疲劳强度随之降低，直至结构的强度小于车辆行驶产生的应力水平，道面就会因疲劳而开裂。疲劳裂缝会影响沥青结构的弹性模量，进而减少沥青路面使用的寿命[1]。对于疲劳裂缝，相关施工人员需要及时处理，必须对道面结构组合及材料组成进行合理设计，不然裂缝问题会愈演愈烈，严重影响路面使用质量。

2.2 反射裂缝

道路桥梁工程路面中包含多层结构，路面基层结构与路面结构之间在施工期间需要较长时间的黏合，才能形成完整、坚实的路面结构。但是在其黏合的过程中，基层结构的性能会受环境气候如温、湿度水平等的影响而开裂，这种开裂会反射到面层表面使面层开裂。另外，由于沥青材料材质的特殊性，当施工所处的环境温度水平比较高的情况下，柔韧性较好，能抵抗相应的变形，不会产生严重的裂缝；但是当环境温度较低的情况下，面层的脆性就会增加，柔韧性明显降低，面层应力收缩，从而加速反射裂缝的形成。此外，还有一种情况，就是路面的基层结构与面层结构之间没有充分黏合，这样路面使用过程中在多种应力的反复作用下，没有充分黏合的区域就更容易产生反射裂缝问题。

2.3 温度裂缝

温度裂缝问题在道路桥梁沥青混凝土路面结构中比较常见，沥青路面中的多个结构层由于应用材料性能的不同，在温度变化的作用下会产生差异性变化，另外不同的材料导热性能也不同，会使各个结构层之间产生大小、方向均不一致的作用力，由此结构层便会产生收缩及膨胀变形，从而影响结构之间的黏合效果。当温度变化较大或者较为频繁的时候，变形产生的应力超过结构层之间的黏结力时就会产生裂缝。温度裂缝问题也分为两种：一种是低温收缩裂缝，在沥青路面所处环境经常低温的情况下会比较容易发生；另一种是温度疲劳裂缝，在温度差异变化频繁的环境中容易出现，特别是在早晚温差大的地区，发生概率更高。

3 道路桥梁工程中沥青路面裂缝诱发的因素分析

道路桥梁工程中，沥青路面裂缝问题的形成都是受其诱发因素的影响，因此我们要对诱发因素进行掌握，从而有针对性地对诱发因素进行防控，有效处理裂缝。下面本文就对道路桥梁工程中沥青路面裂缝诱发的因素进行分析。

3.1 荷载因素

近些年，国家在交通运输结构上的规划和建设力度持续加大，道路桥梁工程的设计和建设也更加复杂，路面是直接与车轮接触的结构，大量、反复、繁重的行车荷载会对路面结构施加持续的拉应力和压应力，同时车轮与路面之间还存在更为持久的摩擦力作用，路面的结构层的整体性能持续受到不良的影响，内部性能和强度、硬度等参数无法保持静力状态下的平衡，从而诱发路面出现裂缝问题。另外，沥青路面的应用荷载能力有一定的范围限制，在实际道路桥梁工程建设中，相关人员还需要根据后期工程使用的交通量规模、交通结构等情况进行分析，准确计算路面荷载能力，从设计上强化沥青路面结构的承载能力，降低车辆荷载对沥青路面结构的影响效果，以此有效预防裂缝问题。

3.2 环境因素

沥青路面由于沥青材质本身的特性问题，受温度的影响作用较为明显。道路桥梁工程建设遍及我国大江南北，从雪山到沙漠、从峡谷到平原到盆地，各地区的温湿度差异巨大，并且在道路使用期间季节变化、昼夜变化等都会存在温度变化。沥青混凝土路面结构承受着不同的温湿度作用，结构的性能、各层结构之间的衔接都无法保持稳定、坚固的状态，结构内部会直接产生变形、作用力改变等行为，当温度变化使得结构的变化超过稳固性承受能力，就会产生变形与裂缝的问题。针对这一问题，相关人员主要应明确结构因温度形成的抗力阻碍特性，掌握裂缝发育的程度，因地制宜地采取不同的处理措施。

3.3 材料因素

沥青混凝土原材料的质量性能、拌和后的混合料质量性能，都会对实际施工构建的沥青路面结构质量性能水平产生影响[2]。沥青混合料中包含有机沥青、无机矿物骨料等多样化的原材料，另外关于沥青材料的使用有对应的道路桥梁工程材料相关的规范及标准文件，且对各种型号、种类、规格的沥青材料使用都有明确的要求。但是通常情况下，因道路桥梁工程施工工期紧迫，施工团队在材料质量控制方面容易疏忽甚至不严密，没有对沥青材料按规定的抽检频率进行质检，容易使质量不达标的材料就投入施工中。一旦原材料质量控制不严格，沥青混凝土的各项性能指标水平也很有可能会低于工程建设的标准要求，如延展性会比较差，骨料与沥青之间的黏合效果就无法达到理想的状态，在外界环境因素的影响下，增加裂缝产生的概率。此外，骨料的质量对于沥青混合料的质量也有显著影响，骨料强度、压碎值等参数不符合标准要求的话，沥青路面裂缝形成的速率会进一步加快。

3.4 施工操作因素

沥青路面施工包含混合料的拌和、运输、摊铺、碾压等多项环节，各个环节之间相互衔接。拌和不均匀、拌和时间不够、运输道路路况不良、铺筑的平整度不足、压实度不够导致层间黏结不牢、接缝处理不当等，都属于沥青路面裂缝问题诱发的施工操作因素。尤其是沥青路面结构的平整性没有达到标准理想状态下，车辆行驶平稳性无法得到保障，另外再加上车辆不断对路面结构施加荷载应力，形成明显的坑洼，路面表面出现坡度较大的凹凸区域，高低起伏的交界处会首先出现裂缝，并且演变得越来越严重，逐渐发展成深层甚至断层裂缝。

3.5 摊铺机械设备使用不当

在沥青路面施工中，摊铺作业是关键环节，规范操作摊铺机械设备是施工质量控制的重要环节。在具体施工过程中，摊铺机械设备运行参数与标准状态不相符或者摊铺设备在施工时出现故障等，都属于摊铺机械设备使用不当范畴，都会导致路面施工质量出现问题。而摊铺施工一旦开始运转，就需要连续进行作业，一般情况下不能停顿，若是在施工中摊铺设备没有连续作业，无论是如何停顿都会导致摊铺的沥青材料温度下降，甚至因停顿时间过长而聚集成块，进而不能碾压密实、结合不良，或者路面冷却效果不佳而出现明显的碾压轮迹情况，在后期沥青路面使用过程中势必会诱发裂缝问题。

4 道路桥梁工程中沥青路面裂缝处理技术应用分析

路面裂缝对道路交通安全运行的影响较大，相关施工人员需要及时采取有效的施工技术处理措施，有效处理裂缝问题。近几年，随着施工技术不断创新突破，裂缝处理技术得到了实质性发展，且应用效果良好。下面本文就对道路桥梁工程中的沥青路面裂缝处理技术应用展开分析。

4.1 养护技术

道路桥梁工程在后期运营期间的路面养护是运营管理的重要任务。在养护期间，相关人员应采用科学、高效的路面养护技术，持续优化路面结构质量性能，降低沥青路面裂缝出现的概率，在裂缝问题出现时进行及时有效的修复，以保证路面行驶安全，延长路面结构的使用寿命期限。在道路桥梁养护管理时，要重视沥青路面养护技术的应用，如采用新型化的养护设备，并定期保养，同时对管养人员进行定期的技术培训，创新管养模式，并及时更替陈旧技术及设备。另外，在设计及施工阶段，重视裂缝的预防工作，结合道路所处环境及路面等级、交通量规模等实际情况，对养护方案进行规划设计，做好裂缝预防养护处理计划，随时监控沥青路面使用情况，一旦发现裂缝，及时处理，防止裂缝继续扩散。此外，在对裂缝进行养护处理时，也要合理化控制材料的应用方面，尽量使用具备环保性的新型材料，进一步优化沥青路面结构质量性能。

4.2 合理控制沥青路面施工的温度

在沥青路面施工的过程中，要建立温度控制的意识，施工人员要结合实际合理控制施工温度，在具体施工过程中根据应用的沥青材料性能与温度变化之间的关系，对施工环境的温度、湿度等参数指标进行控制，保证温度水平能够让沥青材料保持稳定的状态。同时，在路面基层结构材料选择上，也要选用具备耐高温性能的骨料，如玄武岩等。摊铺材料性能方面，要对粘结力、内摩阻力等指标进行强化，以此提升沥青路面结构整体的高温稳定性，降低温度对沥青路面的不良影响。另外，还要根据道路桥梁建设标准严格控制沥青路面结构的材料硬度、强度、粗糙度等。

4.3 材料的质量管控

材料质量可以直接影响沥青路面结构的最终质量，二者之间是成正比变化的关系。因此，相关施工人员需要通过施工期间对原材料的质量控制，提升沥青路面裂缝问题预防的效果；对原材料的进货质量进行严格把关，在施工材料进场前检查材料出厂合格证明，并进行质量抽检，务必保证所有投入使用的材料都达到道路桥梁工程建设标准[3]。建立严格的检验报告传递程序，实行见证取样、送样试验制度，所有取样、送样及试验必须有监理工程师在场并确认。另外，关于施工材料的质量控制还应体现在材料运输与保存方面，在运输的过程中要对运输车辆、运输保护措施进行管控，应用大吨位的自卸汽车，装车之前做好车厢清洁与防护处理工作，保证材料装载环境没有杂尘；在沥青运输至施工场地之后，要有专门的技术人员对卸料、存放进行指导和管控，既要保证材料存放的科学性，又要保证卸料过程的安全性。

4.4 施工接缝处理技术

沥青路面施工期间需要有效处理接缝结构，保证接缝结构的施工质量。接缝处理施工应在衔接摊铺之前进行，要结合摊铺的方向对接缝进行科学合理安排；接缝要做成垂直接缝，严禁斜接，刨毛处理要到位，深度不小于1cm，另外刨毛之后涂刷粘层沥青也要到位，做到不留白。若摊铺施工采用的是半幅摊铺的施工技术，要进行纵向的接缝处理，摊铺时在适宜位置设置缺口，缺口在前一幅先不进行碾压，在后一幅铺筑时将混合料与经过刨毛涂刷粘层油的缺口紧密铺贴。在接缝碾压期间，保证碾压遍数足够，消除接缝处的缝迹，此过程通常都是采用热接缝技术来实现。此外，由于沥青路面结构是多层体系，在相邻结构层中的纵向缝处理是难点和重点，处理过程中上下层之间的接缝位置要错开一定距离，通常是1m 左右，而对于横向的接缝处理一般都是应用平接缝处理技术。另外，在接缝处理施工完成后，还要对施工结构进行清洁处理，不要在施工结构表面留下杂物。在应用沥青路面接缝处理技术时，需要坚持精细化的原则，在实际施工操作中，严格按照操作规范进行，保证接缝处理的质量以及接缝结构表面的平整性。

4.5 应用先进的沥青路面施工设备

在道路桥梁施工与养护过程中，应用的设备先进性对于沥青路面结构质量的影响也比较显著。在道路桥梁养护期间，应用先进、新型的养护设备，能够提升养护的质量与效率。如今，我国自动化、智能化的技术水平不断提升，施工团队可以将这些技术与施工机械设备进行融合，根据道路桥梁工程建设地区的实际情况，应用适宜的、先进的养护技术设备，在提升设备养护运行质效的同时，实现节约养护资源，通过先进养护施工设备的使用切实养护优化沥青路面[4]。同时，施工期间还要对摊铺机械设备进行优选，选用使用台时较少的履带式摊铺机，在高温状态下保持良好的运行状态，进而优化沥青混合料施工期间的稳定性；压路机等设备都应结合实际进行优选，以实现提高施工质量，加快施工进程，改善沥青路面后期使用期间的裂缝问题。

4.6 道路桥梁工程中沥青路面裂缝处理技术案例分析

以某道路桥梁工程中的沥青路面裂缝问题的技术处理为例，并对具体施工处理方案进行分析。该工程的沥青路面的裂缝问题分为两种：一种裂缝规格是在0.06cm 以上，裂缝结构存在一定坡度；另一种裂缝宽度是0.2cm 以上。针对两种裂缝分别采取灌缝和封缝技术进行处理，下面进行具体说明。

应用灌缝处理技术时，利用SBS 改性乳化沥青对裂缝进行灌缝，先对裂缝中存在的碎杂物进行吹扫，并干燥处理。正式灌缝处理前，采用液化气罐外接喷火设备加热凹槽，并将被加热到180℃的密封胶压入缝槽内直至灌满[5]。由于该裂缝存在坡度，所以要在密封胶表面结构均匀撒一层细沙，从高处开始灌注；另外，因裂缝规格超过0.06cm，所以封胶一次性灌注完成，灌满之后即刻撒上适量的石粉，然后采用小型钢轮压路机碾压平整，保证处理之后接缝处的平整度。为了提升裂缝处理结构表面的美观性，在槽口两侧设置列T 型的贴封层结构。

封缝处理是利用气管加热设备进行施工，根据裂缝宽度为0.22cm，封缝带宽度同样设置为0.22cm。处理裂缝时，同样先进行清扫，然后喷火对道面沥青混凝土加热，先用适量碎石料填满裂缝，再浇入溶化后的封缝料，由人工捣实，直至填满裂缝，沿着裂缝蔓延的方向将密封带黏贴，然后在表面撒煤灰，最后采用小型钢筒压路机对接缝处进行平整性碾压处理。

5 结语

沥青路面存在的裂缝问题分为多种情况，相关施工人员要根据不同的裂缝问题进行针对性处置，明确处理方案，为后续管养过程中类似裂缝问题的防治提供依据，从而全面提升沥青路面施工质量与应用质量。