沥青砂处治水泥混凝土路面裂缝技术运用研究

摘要：水泥混凝土因取材方便、价格适中且性能质量相对稳定而被广泛应用于公路工程，近年来，我国水泥混凝土路面不断增多。但在看到水泥混凝土路面优势的同时也应注意到水泥混凝土路面的不足。研究与实践证明，水泥混凝土路面易受温度、湿度等主客观因素影响而出现裂缝病害。本文将运用调查法、研究法详细探讨如何运用沥青砂处治水泥混凝土路面裂缝病害，以供参考。

关键词：沥青砂;水泥混凝土;路面裂缝;治理技术

【中图分类号】TQ177.6+3

沥青砂属于一种天然混合物，包含粘土、沙、水、沥青等多种物质，呈黑色胶状【1】。沥青砂的粘结度较强，抗水损害能力与抗温变形能力较高，因而在近年来被广泛应用于道路施工。下面结合实际，就沥青砂处治水泥混凝土路面裂缝问题做具体分析。

1水泥混凝土路面裂缝处治技术简析

水泥混凝土路面在使用过程中易出现各种类型的裂缝，这些裂缝会影响路面行车的舒适性、安全性，也会缩短道路使用年限。因此对于路面裂缝，一定要及时发现，及时解决。当前，处治水泥混凝土路面裂缝的方法较多，如灌缝法、置换法、沥青砂处治法等。这些技术方法各有优势与缺陷，但从整体上分析，沥青砂处治法要最为科学可行。这是因为：

采用置换法处理路面裂缝时，不仅工程量巨大，而且施工周期长，治理成本高，整个处理过程相对复杂繁琐。若采用灌缝法，无法从根本上解决路面裂缝问题，只能以灌注填充的方式让裂缝对路面的影响减小。结合实践可知，在采用灌缝法对路面裂缝进行处理后，路面行车的舒适度会明显降低。沥青砂处治技术在一定程度上弥补了上述两种方法的缺陷，在使用沥青砂对路面裂缝进行处治时， 不需要大范围清除、置换原路面，只需要采用改性沥青、环氧沥青等极具粘结性与抗温变形、抗水损坏能力的材料对路面裂缝进行弥补、粘合，因而施工量较少、处治周期较短且处治效果相对理想。实践证明，采用沥青砂对水泥混凝土路面进行处治后，路面的抗震性、抗渗性等都将大大提升，裂缝影响也会得到有效消除【2】。

2沥青砂处治水泥混凝土路面裂缝技术运用实例

某公路是当地重要的水泥混凝土公路，公路建成后一直运营良好。近两年，随着使用年限的增加以及外部环境影响，公路路面开始出现纵横向裂缝病害。为使公路重新恢复良好的使用状态，采用沥青砂对路面进行处理。

2.1施工前准备工作

在运用沥青砂对水泥混凝土路面裂缝病害进行处治时，需先对路况进行调查，通过调查准确掌握病害位置、病害程度以及病害具体表现与实际成因等，在此基础上科学制定处治方案，确保最终的处理效果能达到理想水平。

据调查研究发现，水泥混凝土路面裂缝病害多与路面材料、外部环境、施工技术以及养护工艺有关。由于混凝土本身就易受到温度影响而出现温度裂缝，若在路面施工中不能根据公路所处环境、路面承重性能等合理控制原材料混合比例，严格控制混合料质量，就会导致路面出现裂缝的几率增加。其次，道路建成后一直处于露天环境中，长时期接受风吹雨淋，水泥凝土力学性能会在环境温度、湿度等的影响下逐渐下降，最终导致路面出现裂缝。此外，在路面施工中不能严格控制路面压实度、材料含水量等，也使路面施工质量不达标，让路面出现裂缝病害的几率增加。在采用沥青砂处治水泥混凝土路面裂縫时，要能提前做好裂缝成因、裂缝程度调查，以保证后续的各项施工活动能顺利进行【3】。

除了要做好对路况的调查，还要做好对施工队伍的组配工作。沥青砂处治水泥混凝土路面裂缝施工时各工序之间的连接非常紧密。因此在正式施工前要尽快组建好施工队伍，做好人员施工内容、施工责任的划分调配，以保证各项施工活动能顺利高效开展。在组建施工队伍时，要综合考虑相关人员的能力、素质，选调专业能力强、实践经验丰富且责任心强的施工人员组成病害处治队伍，确保路面裂缝病害处治工作能快速、高质量完成【4】。

2.2沥青砂料选配

使用沥青砂处治水泥混凝土路面裂缝时，需要根据路面裂缝宽度、深度、裂缝形状以及所在位置等提前做好材料的选择与备制工作。当前常被用于道路路面工程的沥青砂有环氧沥青、SBS改性沥青以及粗集料等。环氧沥青是一种热固性改性沥青材料，双组份，强度高，适合于道路工程。如果选用环氧沥青处治水泥混凝土路面，就需要做好材料性能质量检查工作，保证材料质量无过大波动。SBS改性材料性能质量也比较稳定，可以作为沥青砂处治水泥混凝土路面裂缝的粘结料。在对水泥混凝土路面裂缝进行处理时，破碎砾石、碎石等粗集料也能发挥出作用。若选用粗集料进行施工，就需要先对粗集料进行检查、筛选，选用表面粗糙、清洁干净、无杂质的粗集料，避免粗集料中含有过多杂质。此外，在使用粗集料对水泥混凝土路面裂缝进行处理时，还需要完全清除泥土夹层、覆盖层等，使作业面干净整洁，使粗集料的作用呢个更好地发挥出来。选用粗集料对路面裂缝进行处治时，要对粗集料与填隙沥青的粘合性进行检查，两者的粘合性不能低于四级，如果粘合性不足，可以使用水泥、饱和石灰水等做必要处理。裂缝处治作业中用到的各项细集料（如石屑、机制砂、天然砂）等必须要干净无杂质，且不能存在风化、潮湿等问题，集料的级配、质量等要符合规定，集料应从具有生产许可证的采砂场、采石场进行采用。应用于路面工程中的石屑，应当是来自于采石场破碎石料时通过4.75mm或2.36mm的筛下部分。应用于路面工程的填料要从岩浆岩、石灰岩中获得，且矿粉应干净干燥，不含有泥土等杂质【5】。

2.2机械设备到位

水泥混凝土路面裂缝处治需要借助专业的机械设备进行，且设备的性能质量会对施工速度、施工效果等产生直接影响。因此在正式施工前还需根据施工内容，结合施工质量要求、进度要求等选择合适的机械设备，为路面裂缝处治工作的开展提供保障。具体来说，运用沥青砂对水泥混凝土路面进行处治时，需用到平板震动器、环氧沥青自动化洒布与灌缝机、小型沥青混合料拌和机等设备。这些机械设备在进入场地前以及后都需要经过检查调试，不能存有运行故障【6】。

2.3病害路面处理

沥青砂处治水泥混凝土路面裂缝是柔刚性相结合，因此要提供一个整齐、干净以及强度足够的作业面。

①路面切缝。在运用沥青砂处置水泥混凝土路面裂缝时，需要根据裂缝的形状、深度以及宽度等进行切缝。切缝时采用手动式切割机，根基技术员划好的线切割出一定大小与深度的凹形槽，然后凿除槽中部分已经坏掉的混凝土，凿出一个规则的垂直面。切缝时先对水泥混凝土路面上的裂缝走向进行观察判断，再根据处治要求确定切槽量，尽可能做到少切槽。这是因为，切槽虽然是路面裂缝处治中的一项必要操作，但如果切槽过大就会导致板体的性能降低，使车辆承受力差异，因此在处治时要避免过多切槽。另外在切槽时还需要提前确定好切槽部位，不能再现场随意切槽，尤其是不能对好的混凝土板体进行切槽处理。在切槽时要运用好技术，不能产生切缝。结合以往施工经验可知，在混凝土板上切槽属于一项技术难度较大的工作，在切槽过程中极容易出现锯缝延长，板体承载力降低等问题，使混凝土板受到更严重的破坏。在进行切槽处理时，使用小锯片或是手持切割機进行，避免产生过长的锯缝。除了要严格控制切槽长度外，还需准确把握切槽缝宽度，一般来说，切槽的缝宽要越小越好，最大缝宽不能超过30mm【7】。这是因为，如果缝宽过大，不仅会使沥青砂用料增加，而且还会引起与水下渗、粘结失效等问题，使裂缝处治效果难达到理想水平。在切缝过程中会产生水泥、灰土等杂物，若不及时清除这些杂物就会影响沥青材料与作业面的粘结，进而影响到裂缝处治效果。因此在切缝过程中也需要及时开展清缝工作，使用吹风机、小钩子、钢丝刷等工具及时清除留槽中的杂物，让其的表面保持一个干燥洁净状态。

②乳化沥青料涂刷

凹槽风干后，要及时于槽壁、 槽底等位置刷涂的乳化沥青料，刷涂时控制材料用量，防止槽底部沥青料堆积。

③混合料拌合。应用沥青砂处治水泥混凝土路面裂缝时，需根据路面裂缝长度、裂缝宽度等科学确定填料的最大粒径，以保证最终的处治效果能达到理想水平。一般情况下，如果局部切槽宽度≥30mm，那么可将填料的粒径控制在13.2mm左右;若切槽宽度≤30mm，最大粒径应为9.5mm;切槽宽度≤20mm时，最大粒径为4.75mm【8】。在向凹槽中灌入填料之前，要先采用专业的机械设备将集料加热烘干，集料足够干燥后将集料与温度为180摄氏度左右的沥青进行拌合，使用专用的搅拌设备将混合料搅拌均匀。在开展这一项工作时有以下问题需要注意：对集料进行加热的过程中，要不断翻搅，使集料能够均匀受热;拌合集料与沥青时，根据方案准确称取沥青，不能在数量上随意;拌合集料与沥青时要不断搅拌，直到目测石料没有花白料为止。

④填缝。填料拌合结束后，及时将填料填入到凹槽中，在填注的过程中使用钢钎不断插捣，对于凹槽两壁边缘部分，更要增加插捣次数与力度，确保凹槽填筑密度达标。填筑时严格控制混合料的用量，将填料填到一定高度时，使用橡皮锤进行人工平整，不能让填料浮于凹槽表面。

⑤压实。在使用沥青砂对水泥混凝土路面裂缝进行处治时，压实是一道十分基础且重要的工序，压实密度会直接影响到路面裂缝处理效果。因此在处治过程中一定要做好压实处理。具体来说，在处治过程中首先要把握压实的时间。一般填料压实工作是在沥青砂混合料降到80摄氏度左右进行。压实时采用平板震动或平板振荡器等对填料来回压实用力压实，使其的密实度达到标准要求。在压实过程中要能合理控制压实次数与力度，同时还需要及时开展整平工作，填料、整平、压实这几道工序要紧密连接，不能出现脱节。结束压实工序后度压实密度做严格检测，一定要保证压实密度达标。这是因为，若压实密度不足，那么路面抗雨水渗透的能力就会大大降低，路面就有可能在短时间内再次出现裂缝病害。

2.4处治路面养护

完成路面裂缝的处治后，需及时开展保养维护工作，维护至路面温度与环境温度大致相当时开放交通。

结语

综上所述，本文简单比较了置换法、灌缝法、沥青砂处置法等几项路面裂缝处理方法，得出了沥青砂处治水泥混凝土路面裂缝技术原理简单、操作简便、成本合理、效果理想的结论。在此基础上借助具体的案例对沥青砂处置法的应用流程、控制要点等做了分析阐述，提出了在运用沥青砂处置法时要做好路况调查、材料选配、设备管理、路面涂刷、裂缝填灌以及路面养护等建议，希望能为相关工作带来些许帮助。

参考文献

[1]张新平.水泥混凝土路面裂缝成因及防控[J].黑龙江交通科技，2020，43（12）：51-52.

[2]刘天水.水泥混凝土路面裂缝产生原因及防治措施[J].江西建材，2020（10）：136+138.

[3]陈祝妹.水泥混凝土路面病害防治及其维护养护方案[J].四川水泥，2020（08）：28-29.

[4]俞仕忠.沥青砂处治水泥混凝土路面裂缝技术应用探讨[J].北方交通，2016（08）：49-52.

[5]徐媛. 乳化沥青改性水泥砂浆在寒冷地区裂缝修补中的应用研究[D].重庆交通大学，2013.

[6]吕大伟. 高速公路水泥混凝土路面加铺沥青层综合技术研究[D].长安大学，2014.

[7]杨嘉.条带型沥青砂处治水泥混凝土路面裂缝技术研究[J].黑龙江科技信息，2010（02）：237-238.

[8]王会喜， 沥青砂处治水泥路面裂缝技术应用研究. 安徽省，亳州市公路管理局，2009-09-27.

作者简介：杜尕伟（1985.11）女;民族：汉;籍贯：平凉静宁;本科;工程师;主要从事工作：公路工程及应急抢险;