羅強、陳浩東
(岳陽市交通公路工程建設有限公司,湖南岳陽 414000)
隨著我國公共交通事業的不斷發展,道路橋梁工程建設數量呈現出不斷攀升的趨向。施工企業在施工處理技術的應用和選擇方面,也有了新的突破。但就目前來看,瀝青路面施工中的裂縫病害依然需要引起重視,如果裂縫問題無法得到解決,道路橋梁瀝青路面的使用安全性就無法得到保障,進而導致道路橋梁的使用壽命受到負面影響。
因此,進行道路橋梁瀝青路面裂縫施工處理技術的應用優化,成為施工企業關注的重點。只有根據實際情況,制訂更可行的裂縫施工處理方案,使裂縫問題得到進一步解決,才能確保道路橋梁瀝青路面施工建設達到既定要求和標準。
瀝青路面可能出現的病害種類有很多,具體如表1所示,本文將著重分析裂縫類型的病害。

表1 瀝青路面常見病害種類一覽
在道路橋梁瀝青路面施工過程中很容易出現橫向裂縫問題。較常見的橫向裂縫有兩種:一種是非荷載型的橫向裂縫,另一種是荷載型的橫向裂縫。大多數橫向裂縫的出現,與施工設計方案、原材料質量、施工縫處理等有一定關聯。
縱向裂縫是瀝青路面施工過程中較為常見的一種裂縫,如果路基壓實度不合格,存在較為明顯的不均勻現象,那么在瀝青路面投入使用后,就會在車輛荷載作用下出現下沉問題,進而產生明顯的縱向裂縫。還有一些施工企業為了加快施工進度,應用半填半夯法進行路基施工,導致路基承載力達不到要求,路面在投入使用后需要承受超出其極限的荷載壓力,從而出現縱向裂縫。
在道路橋梁瀝青路面施工過程中,很容易出現基層裂縫反射現象。在這種情況下,表面極易產生反射裂縫,如果不加以處理,還會導致基底出現裂縫。這種反射裂縫具有頂部大、底部小的特征。根據開裂情況的不同,會有不同的表象。有些反射裂縫只會在表層結構上開裂,但有些裂縫則會從表層直接開裂到底層。如果在同一時期,瀝青面層的收縮應力大于底層的收縮應力,那么裂縫問題會變得更加嚴重。而實際上,在半剛性的結構體系中,新鋪層的施工會出現含水率逐步降低的現象,這會產生一定的干縮應力,且干縮應力的大小與失水速率有密切關聯,如果失水速率過快,那么會出現嚴重的形變問題。倘若表面層較薄,就會在半剛性的瀝青基層出現裂縫,如果該瀝青路面已投入使用,那么在車輛的連續荷載作用下,反射裂縫的發展速度將遠遠超出預測。
大部分道路橋梁瀝青路面施工都是在露天環境下完成的,因此道路橋梁施工的最終效果,很容易受到外部自然環境的影響。如果外部環境溫度突然升高,水泥就會出現更迅速的水化熱反應,并在這一過程中產生大量的熱量。如果這一部分熱量積聚在道路橋梁內部,道路橋梁內部溫度就會急劇升高,與周遭環境之間的溫度差值就會不斷加大,這很容易導致道路橋梁表面出現溫度裂縫。因此,從這個方面來看,外部溫度的上升會提升道路橋梁表面溫度裂縫的出現概率。如果外界溫度突然降低,道路橋梁表面也很容易出現溫度裂縫。因此,許多施工企業在道路橋梁瀝青路面施工過程中,會使用蒸汽方式來維持溫度,降低內外部結構的溫差,這能夠在一定程度上降低熱膨脹形變問題出現的概率,如果熱膨脹形變問題得到了解決,溫度裂縫的出現概率就能夠得到控制。
除了溫度因素之外,施工材料因素也是很容易導致瀝青路面出現裂縫的。在道路橋梁施工過程中,往往需要使用到大批量的設備和材料,如果這一系列的設備材料出現質量問題但未能被及時發現,那么可能進入施工現場,最終影響到道路橋梁的后續施工質量。使用不合格的材料和設備進行道路橋梁施工,會進一步加大路面出現裂縫的概率,最終使得瀝青路面投入使用后出現質量隱患。因此施工材料因素也是瀝青路面裂縫成因研究中需要考慮的因素。
有些道路橋梁的瀝青路面之所以會出現裂縫,是因為其日常所承受的荷載超出了最大限度。之所以會出現這類問題,大體是由于在最初的施工設計階段,施工人員未能切實考慮路面荷載問題,根據目標施工路面的實際情況制定能夠提升路面荷載承受能力的施工方案。而在施工過程中,有些施工企業又會直接將大批量的施工材料和大規模的機械設備放置在橋梁結構上,這也很容易使得橋梁的荷載超出既定標準,導致橋梁出現質量問題。因此,荷載因素是瀝青路面裂縫成因中應當切實考慮的因素[1]。
開槽灌縫技術是瀝青路面裂縫施工處理過程中的專用技術。在該項技術應用的過程中,施工企業需要使用專業設備完成裂縫處的開槽工作,讓裂縫處形成深度在1.5~2cm 之間,寬度在1~1.5cm 之間的人工槽,之后便可在人工槽內添加裂縫修補膠,讓裂縫修補膠與人工槽完全融合,與路面緊緊貼合在一處。但需要注意的是,該類方法的使用具有一定的局限性,如果道路橋梁的瀝青路面產生了基層裂縫,使用這類修補方式是難以取得優良效果的。
在該項技術應用過程中,需要遵循以下幾個注意事項:
第一,如果道路橋梁瀝青路面施工的外部環境溫度過低,那么在開槽之前需要對目標方位進行預熱,只有如此才能夠讓修補膠有足夠的黏結力,但在預熱過程中,施工人員需要盡可能地避免讓火焰與路面直接接觸,否則路面很可能出現碳化反應,這也會影響到修補膠的黏結力度。
第二,在開槽過程中,仍然需要考慮外部環境溫度和施工材料在裂縫修補過程中產生的影響。為了降低外部環境溫度和施工材料產生的負面影響,施工人員需要合理控制人工槽的開挖深度和寬度,深寬比不得大于2,否則最終的修補效果會大打折扣。
第三,在該項技術應用完成后,需要等待修補膠完全冷卻,否則該項技術的應用無法達到最佳效果。在修補膠完全冷卻之前,不得讓車輛通行。在常溫狀態下,修補膠需要冷卻大概15min,如果外部環境溫度較低,那么修補膠的冷卻時間可以縮短。如果目標施工地點是城市主干道,那么日常的交通壓力明顯會更大一些,因此在該項施工技術應用完成后,還需要在瀝青路面撒上干砂,施工人員也可以采取其他措施提升修補膠的冷卻速率。但不論選擇哪種,都需要等待至少5min 才可讓車輛正式通行。
第四,在修補膠使用過程中,施工人員需要保證路面是與修補膠持平的,這是讓路面平整度得到保障的重要方式。在灌縫過程中,需要盡可能保證灌縫表面不出現顆粒問題,否則灌縫處的強度很可能無法達到理想數值,這會影響到裂縫處理的最終效果和質量[2-4]。
要想讓瀝青路面裂縫完全消失并不現實,只要道路橋梁的瀝青路面投入使用,就會受到外部環境和溫度的影響,也會受到行駛車輛的影響,因此瀝青路面不可避免地會出現氧化和疲勞問題。如果未能及時進行路面養護工作,那么裂縫就會由表及里地不斷深入,最終導致瀝青路面的基本結構遭到破壞,很可能需要重新進行路面的鋪筑,這不僅會耗費大量的人力、物力資源,還會影響交通。為了解決這一問題,在瀝青路面養護階段,施工企業可使用瀝青再生技術提升原有瀝青路面的性能。
具體而言,施工企業可在混合料中添加新瀝青或再生劑,借此來恢復原有瀝青的理化性能,讓路面的抗氧化性得到更進一步提升,這能讓瀝青路面的抗拉能力得到全面的改善,進而延長瀝青路面的使用壽命[5-8]。
要想降低瀝青路面在施工過程中出現裂縫的概率,施工企業就需要花費更多時間與精力,以科學的方式進行瀝青路面的接縫處理工作,提升瀝青路面的攤鋪質量。施工企業可以應用半跨鋪筑工藝進行接縫處理。在縱向接縫處理過程中,宜采用熱接頭方式,這能夠盡可能消除接縫,讓路面更為平整。需注意的是,如果路面是復雜的多層結構,上下兩層的縱向接縫應當盡可能錯開,否則在道路投入使用后仍然可能出現裂縫問題。在接縫工作完成后,需要及時清理路面,并處理接縫中的雜質。雜質清理結束后,施工企業需要盡可能使用性能良好的黏性瀝青,完成接縫的黏合與熨燙工作,爭取讓路面更為平整[9-10]。
在道路橋梁施工過程中,為了降低瀝青路面出現裂縫的概率,需要嚴格把控施工材料質量,確保進場施工材料符合道路橋梁瀝青路面施工的標準和要求,因此施工企業需要派遣專門人員進行材料的核查工作,禁止不合格材料進入施工現場。在施工材料選購過程中,需要結合目標施工地點的實際情況,綜合分析施工材料的性價比,從生產源頭把好材料質量關。
除此之外,在施工材料的運輸過程中,也需要制定更具有可行性的規章制度,以降低施工材料在運輸過程中出現性能變化的概率。有些施工材料的存儲工作是有一定技術門檻的,因此施工企業還需要派遣技術人員專門負責材料的存儲工作,并在施工現場劃出專門的存儲區域進行材料的集中存放。如果施工材料的性能在運輸或存儲過程中發生變化,那么瀝青路面的質量必然會受到影響,這會在無形之中增加瀝青路面出現裂縫的概率。
為了讓瀝青路面結構設計更貼合目標施工地點的具體情況,在方案設計之前,施工企業需要派遣專門人員調查目標線路的實際交通情況,通過可行性試驗預測目標施工路段的最大交通荷載,確定路面結構的總體強度需求,按照既定規范流程進行材料的選擇工作,以此來保障道路橋梁瀝青路面施工的最終質量和效果。為了降低路面裂縫問題出現的概率,在溝槽回填過程中,施工企業需要采取分層方式完成填筑工作和壓實工作,并盡可能讓壓實度達到既定標準,如果回填和壓實作業未能達到既定目標,就需要在后期進行特殊處理。
除了通過上述方法來預防裂縫問題出現之外,施工企業還需要進一步完善基層混合料的配合比,通過對粗細料比例的精準掌握,來提升混合料的使用性能,這能夠讓裂縫的出現概率得到進一步控制。在碾壓階段,施工企業還需要盡可能地控制基層混合料的含水量,爭取讓含水量達到最優狀態,這是讓基層混合料的壓實度和強度達標的重要手段[11-12]。
總而言之,進行道路橋梁瀝青路面裂縫施工處理技術的全面優化與革新,能夠降低裂縫的出現概率,進一步提升瀝青路面的荷載能力,延長瀝青路面的使用壽命,讓城市交通壓力得到緩解,進而推動公共交通事業實現可持續發展。