丁清卿

（張家口路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，河北 張家口 075000）

一、引言

高速公路路面以瀝青混凝土結(jié)構(gòu)為主，隨著公路交通量和重載超載車輛的不斷增加，以及外界氣候環(huán)境的長期影響，瀝青路面逐漸出現(xiàn)病害。其中最常見的病害是裂縫，瀝青路面裂縫如不得到及時(shí)處理會(huì)不斷蔓延，裂縫尺寸和深度將不斷增大，所以裂縫處理尤為重要。目前，裂縫處理技術(shù)中最快捷、最經(jīng)濟(jì)的方法是灌縫施工，灌縫施工技術(shù)所需的設(shè)備較少，可以快速實(shí)現(xiàn)裂縫處理，同時(shí)成本較低。

二、瀝青路面裂縫產(chǎn)生的原因及類型

裂縫是瀝青路面最主要的早期病害，這一病害對(duì)公路的質(zhì)量影響較大，同時(shí)導(dǎo)致公路的美觀度降低。

裂縫產(chǎn)生的主要原因包括：公路施工時(shí)路基密實(shí)度不足，在行車荷載作用下路面出現(xiàn)不均勻沉降，導(dǎo)致裂縫發(fā)生；混凝土攪拌施工時(shí)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，路面耐久性較差，使得裂縫產(chǎn)生；在路面施工時(shí)采用的施工工藝及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不到位，導(dǎo)致荷載性裂縫的產(chǎn)生。公路瀝青路面裂縫主要可分為3種：

（一）載荷裂縫

載荷裂縫主要為橫向裂縫，少量為縱向裂縫，橫向裂縫和道路行車方向不同，其分布主要和路面的中心線布局垂直，橫向裂縫嚴(yán)重時(shí)會(huì)貫穿公路路面?？v向裂縫分布與道路平行，嚴(yán)重時(shí)會(huì)長達(dá)數(shù)百米，不斷延伸后與橫向裂縫匯合形成網(wǎng)狀形式。載荷裂縫產(chǎn)生原因主要是公路投入運(yùn)營后處于負(fù)載狀態(tài)，路基長期受到強(qiáng)載荷力作用，當(dāng)向下拉力超過公路抗拉強(qiáng)度極限時(shí)裂縫就會(huì)出現(xiàn)在公路表層，最終導(dǎo)致載荷裂縫的產(chǎn)生。當(dāng)公路重載超載嚴(yán)重時(shí)，會(huì)給路基路面施加載荷應(yīng)力，也會(huì)導(dǎo)致路面裂縫的產(chǎn)生。

（二）溫度裂縫

溫度裂縫主要為橫向裂縫，少量為縱向裂縫。溫度裂縫產(chǎn)生的主要原因?yàn)榛炷翝仓瓿珊笾饾u發(fā)生水化熱作用，散發(fā)大量熱量，當(dāng)混凝土溫度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生變形、體積膨脹，此時(shí)混凝土內(nèi)部溫度無法釋放而產(chǎn)生較大拉應(yīng)力，然而由于混凝土路面溫度下降較快，混凝土收縮應(yīng)力超過輕度極值導(dǎo)致了溫度裂縫的產(chǎn)生。溫度裂縫在現(xiàn)實(shí)中無法避免，只能通過優(yōu)化混凝土水灰比或選用更好的混凝土材料，外加注意后期養(yǎng)護(hù)來進(jìn)行裂縫防治。

（三）沉陷裂縫

沉陷裂縫主要由路基失穩(wěn)導(dǎo)致。路基沉陷會(huì)破壞公路原有結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部穩(wěn)定性降低，導(dǎo)致路面裂縫產(chǎn)生。而導(dǎo)致路基沉降的主要原因?yàn)檐浲谅坊⒙坊看?、填土材料質(zhì)量較差等。另外，存在地震或地表徑流沖刷時(shí)也會(huì)導(dǎo)致公路內(nèi)部穩(wěn)定性降低，從而使路面出現(xiàn)沉陷裂縫。

三、工程實(shí)例

（一）工程概況

某條高速公路路線全長275.28km，雙向四車道。該公路投入運(yùn)營已有數(shù)年之久。由于項(xiàng)目所處區(qū)域降雨量較大、公路重載超載車輛較多，公路局部路段路面已存在許多裂縫問題，其中橫向裂縫和網(wǎng)狀裂縫較多，雨季后積水情況嚴(yán)重，給行車安全性和舒適性帶來了很大影響。針對(duì)這一病害問題，該工程決定采用灌縫施工技術(shù)養(yǎng)護(hù)路面，并選定合理的試驗(yàn)路段檢測裂縫修補(bǔ)效果。

（二）路面灌縫施工技術(shù)

1.施工準(zhǔn)備

公路路面進(jìn)行灌縫施工前應(yīng)做好前期準(zhǔn)備工作，確保灌縫施工可順利開展。施工技術(shù)人員應(yīng)對(duì)路面裂縫具體情況進(jìn)行實(shí)地勘測，分析影響路面灌縫施工質(zhì)量的主要因素，采取合理的灌縫施工措施。施工技術(shù)人員對(duì)各項(xiàng)施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查調(diào)試，重點(diǎn)對(duì)開槽機(jī)和灌縫機(jī)進(jìn)行測試，確保施工時(shí)可正常運(yùn)轉(zhuǎn)；對(duì)灌縫材料質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測，提前預(yù)熱灌縫膠，使得灌封膠的施工溫度保持在180℃～200℃的范圍之內(nèi)，提高灌縫效果。施工前相關(guān)人員需了解道路的交通量及路幅寬度。

2.開槽施工

施工技術(shù)人員結(jié)合設(shè)計(jì)方案確定開槽尺寸和深度，結(jié)合裂縫實(shí)際分布情況來設(shè)計(jì)開槽中心線，再采用開槽機(jī)沿裂縫豎直切割出一道長方形槽口，槽口的寬度應(yīng)控制在1.5cm～2cm范圍之內(nèi)，深度在2cm～2.5cm范圍之內(nèi)，以此減少開槽時(shí)對(duì)周邊路面結(jié)構(gòu)的破壞，針對(duì)特殊裂縫可采用二次切割進(jìn)行開槽處理。

3.槽口處理

開槽過程中難免會(huì)存在碎石、塵土等殘?jiān)绊懝嗫p施工質(zhì)量，當(dāng)殘?jiān)謇聿患皶r(shí)或不徹底時(shí)，注入灌封膠后其與路面融合效果會(huì)降低，使得灌縫失敗。所以在開槽后應(yīng)及時(shí)清理掉槽口內(nèi)所有雜物，確保槽口內(nèi)干凈整潔。首先應(yīng)人工清除大體積碎石，再使用吹風(fēng)機(jī)清理小粒徑殘?jiān)?，最終確保槽口無任何雜物存在。灌縫前提前預(yù)熱槽口，提高灌封膠和路面的黏合性，針對(duì)溫度較低地區(qū)應(yīng)適當(dāng)增大預(yù)熱溫度，提高槽口溫度的同時(shí)也要清理掉槽口內(nèi)的水蒸汽，槽口的預(yù)熱溫度通常保持在60℃以上。

4.灌縫施工

正式灌縫前詳細(xì)檢測槽口的干燥度和整潔度，同時(shí)檢測灌縫膠的預(yù)熱溫度是否符合標(biāo)準(zhǔn)。灌縫時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制用量和速率，確保灌縫的連續(xù)性和均勻性，避免灌縫時(shí)槽口內(nèi)存在氣泡。具體灌縫工藝為先開展第一次灌縫，將灌封膠灌入入槽口一半位置，再進(jìn)行剩余灌縫處理。灌縫膠應(yīng)溢出一部分，待灌縫完畢后沿中心線向統(tǒng)一方向刮平溢出的灌封膠，確保灌封膠填筑完畢后形成“T”字型保護(hù)層。

5.養(yǎng)護(hù)和養(yǎng)生

通常情況下，公路在灌縫15min后方可通車。為確保灌封膠有充足時(shí)間凝固，同時(shí)最大限度地減少對(duì)交通正常運(yùn)行的影響，具體通車時(shí)間也應(yīng)充分考慮周邊環(huán)境、氣候和溫度條件，以免提前通車導(dǎo)致車輪帶走灌封膠。在條件允許的情況下，可在灌縫處灑布一層細(xì)砂，提高養(yǎng)護(hù)效果。

（三）質(zhì)量檢測

針對(duì)這條高速公路的裂縫病害問題，經(jīng)過實(shí)地勘察得出裂縫主要以橫向裂縫為主，同時(shí)也存在較多網(wǎng)裂縫的結(jié)論。為改善公路路面裂縫問題，采用灌縫施工進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理，并選擇200m試驗(yàn)路段進(jìn)行施工質(zhì)量檢測，灌縫前后路面彎沉值對(duì)比如表1所示。

檢測結(jié)果表明，采用灌縫施工養(yǎng)護(hù)處理后路面完成值降低，同時(shí)裂縫在灌封膠作用下得到良好處理，路面平整度和美觀性均得到提高。

表1 試驗(yàn)路段灌縫施工前后對(duì)比結(jié)果

四、結(jié)語

瀝青路面最常見的病害問題為路面裂縫。目前，裂縫處理技術(shù)中最快捷、最經(jīng)濟(jì)的方式為灌縫施工，這一施工方法可快速實(shí)現(xiàn)裂縫處理，且成本較低。本文通過在試驗(yàn)路段檢測灌縫質(zhì)量，并結(jié)合灌縫前后彎沉值變化及裂縫修補(bǔ)情況，得出灌縫效果良好，且可實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)后快速通車的結(jié)論。