公路沥青路面裂缝养护技术分析

2024-01-11杨琼

建材发展导向 2023年24期

关键词：封层沥青路面沥青

杨琼

(甘肃省兰州公路事业发展中心高速公路养护所，甘肃兰州 730030)

随着城市交通的全面发展，沥青路面质量受到了更多的关注，要结合路面特点以及应用情况落实可控化管理机制，确保养护维护工作环节的科学性和规范性，减少病害问题产生的不良影响，延长公路的使用寿命。

1 公路沥青路面裂缝概述

1.1 类型和原因

对于沥青路面而言，裂缝问题会对其安全运行产生影响，结合影响因素的差异性，公路沥青路面裂缝也存在不同的形态。裂缝会造成路面出现坑槽或者是沉陷等问题，也正是因为裂缝会对路面养护造成较为严重的困扰，因此，要结合实际情况落实更加可控的维护养护机制，减少沥青路面裂缝产生的安全隐患。

1)荷载型裂缝。因为路面车辆荷载超标，荷载作用下碎石基层底部会产生对应的拉应力，一旦拉应力超出沥青路面铺筑时材料自身的抗拉强度，就会造成基层结构失衡，甚至会产生较为严重的裂缝现象。并且，开裂出现后裂缝问题上移，此时面层也会随之出现开裂的问题[1]。

2)反射型裂缝，是目前沥青路面较为常见的裂缝问题，主要是因为施工作业疏忽造成的，施工作业中缺乏对阶段性作业结构的检查和校对，这就使得在原有裂缝上加铺沥青面层结构后，裂缝就会在沥青层面上再次出现。

3)温度型裂缝。因为温度变化造成的裂缝现象，目前，较为常见的裂缝问题包括气温骤降以及温度疲劳造成的裂缝。①温度骤降，因为温度降低后面层结构出现了温度收缩等问题，并且，温度应力超出混凝土抗拉强度，路面开裂问题逐渐加剧。一般而言，这种温度裂缝问题都是因为混凝土长期性温度循环造成的，会对其应用效能和安全运行产生深远影响；②温度疲劳裂缝，因为路面结构长时间温度循环，铺设的混凝土极限拉伸效果随之降低，就使得松弛性增加，长此以往使得温度应力低于抗拉伸强度，产生较为严重的裂缝问题。

1.2 影响因素

在对公路沥青路面裂缝问题予以研究的过程中发现，裂缝产生的水损害问题最为严重，尤其是在路面裂缝问题出现后，水流过裂缝，就会对整体结构安全产生影响，加之高速行驶的车辆和路面之间会形成毛细水压力，此时，严重破坏沥青路面整体结构的安全性，裂缝附近基层含水量增加甚至达到饱和状态，路面强度降低受到毛细水压力作用，使得沥青路面出现破坏问题的大范围蔓延。结合实际情况对公路沥青路面裂缝问题进行分析，主要造成隐患问题的因素如下。

1)设计因素，若是设计方案开始前没有进行合理性的调研分析和勘察，就会影响设计效果，路面结构设计内容不符合施工作业的具体要求。尤其是车流量以及车辆荷载逐年增加的背景下，路面强度不能满足实际需求，难免就会造成路面裂缝问题。

2)材料因素，沥青路面施工阶段沥青混合料的质量也会对其质量产生影响，若是采购环节没有开展质量管理机制，就会造成沥青路面早期裂缝问题，影响后续安全运行效果[2]。

3)施工作业因素，在施工作业中要严格执行施工方案，一旦施工作业人员没有按照标准化流程开展具体工作，就会对公路沥青路面的安全性造成影响。例如，沥青铺设施工作业中横向摊铺不均匀，就会引发沥青混合离析问题，引发路面纵向密度差异性逐渐增大。

4)超载因素，对于公路沥青路面质量管理工作而言，超载问题会对其安全性和运行可控性产生影响，超载车辆变换车道也会增加剪切应力，加剧裂缝问题的蔓延。

2 公路沥青路面裂缝养护技术方案

为全面提升公路沥青路面安全管理水平，要结合实际情况落实更加可控的养护技术方案，提高路面运行稳定性的同时，减少隐患问题造成的经济损失。

2.1 沥青再生技术

在公路沥青路面安全管理控制工作中，为更好地减少裂缝问题对道路行驶安全产生的影响，要对疲劳状态和氧化问题予以集中控制，从而维持其应用质量效果。只有科学合理的路面养护处理机制，才能有效避免裂缝从表层向基层深入，维持沥青路面基础结构的安全性。沥青再生技术指的是在混合料中添加再生剂或者是新的沥青材料，有效改善沥青理化性质，满足路面应用安全行标准，更好地优化路面结构抗氧化水平和抗拉性能，延长路面的使用寿命[3]。

1)现场冷再生法，利用大功率路面铣刨拌合设备，将路面混合料直接应用在原有路面结构上，配合铣刨、翻挖以及破碎等处理操作流程，确保混合的合理性，并配合使用稳定剂、水泥、骨料等，使用公路拌合机原地拌合作业，并碾压成型。这种施工作业方式一般是应用在冷法施工处理环节，新添加的结合料一般是乳化沥青，成本较低但是路面品质一般[4]。

2)现场热再生法，依旧是开展就地修复处理，；利用加热软化路面并铲除路面废料的方式，添加沥青粘合剂，借助大型沥青路面热再生联合机组开展对应的作业，现将沥青路面烤至软化然后收集旧沥青层更换新的沥青层，配合摊铺、捣实以及熨平等操作铺筑新路。这种方式施工便捷，一般是应用在基层承载力较好的路段。如图1所示。

图1 现场热再生法现场图

3)工厂热再生法，主要是将回收沥青混合料进行处理，集中破碎后结合路面质量要求进行配比优化，添加新沥青材料、新集料以及再生剂等，形成新的再生沥青混凝土后进行铺筑，依据下面层、中面层、上面层的差异性选取不同技术方案，更好地完成铺筑处理。

2.2 微表养护技术

一般是应用在高速公路或者是机场跑道等高级路面结构中，物料采取的是聚合物改性乳化沥青，配合矿物填料、添加剂等就能有效完成修补处理，满足摊铺作业的基本需求，更好地实现一次性养护作业，摊铺修复后的路面更加平整和稳定。最关键的是，微表养护技术的应用和控制能极大程度上提高沥青路面的耐磨性和耐水性[5]。

2.3 热沥青灌缝撒料处理技术

主要是对沥青路面表层裂缝进行修补处理，这种技术处理环节较为简单，使用的是沥青热炉和喷涂装置。

1)对基础路面结构予以处理，清理裂缝后去除其中的杂物，以保证后续作业得以有效落实，减少杂物对涂层结构稳定造成影响。

2)要进行沥青融合处理，保证沥青能处于合理状态。并且，将沥青直接倒入裂缝结构中。

3)配合细集料完成摊铺作业，保证路面结构满足安全要求，在沥青冷却后才能通车。

这种处理方式能更好地提高路面裂缝问题的即时性保护水平，占据较小空间就能完成修补作业，减少对交通运输造成的影响，在短时间内恢复通车[6]。

2.4 路表封层处理法

结合路表结构的特征和情况选取适当的处理方法，确保相应的处理效果能满足路面施工作业的科学性和可控性。

1)雾状封层处理技术，主要是借助沥青撒布设备向沥青路面喷洒乳化沥青，有效维持其实际安全性和科学性。因为乳化沥青本身不含有集料且呈现出被稀释的状态，就能确保路面负载分配更加均衡，减少路面老化速度，满足综合处理效果。在雾状封层处理过程中，能有效提升整体结构的密水性能，如图2所示。

图2 雾封层功能属性示意图

2)沥青表处封层处理，将乳化后的沥青和集料按照对应比例予以混合处理，为更好地维持处理技术的科学性，要采取经过聚合物改性处理的乳化沥青，将混合料直接摊铺在路面结构后完成处理。按照矿料级配参数以及罩面厚度的差异，若是采取稀浆完成表处封层，要按照细封层、中封层以及粗封层的方式落实具体的作业内容，确保相应控制效果满足规范要求，更好地提升施工工艺水平，减少隐患问题的留存[7]。

3)碎石封层处理，要在乳化沥青基础上摊铺碎石结构，并配合压路机予以压实作业，一直到碎石完全嵌入路面结构，保证路面稳定性，减少裂缝问题造成的安全隐患。若是按照施工工艺流程的差异进行分类，主要分为异步碎石封层和同步碎石封层。若是按照材料差异，则主要分为应力吸收膜封层、应力吸收膜黏结层以及土工布增强碎石封层等，结合实际应用要求落实规范作业内容，提高综合控制的效果。

2.5 开槽灌缝养护处理

借助设备在裂缝位置予以开挖，有效挖凿出人工槽，尺寸为宽度：1～1.5cm、深度：1.5～2cm，将裂缝修补胶予以可控化融化处理，直接倒入人工槽结构，在修补处理工作结束后，就能保证路面维持良好的黏合效果，有效修补裂缝问题。一般而言，开槽裂缝处理技术只是应用在表层裂缝修补作业中，并且修补效果较好，能一定程度上延长道路的使用寿命。为更好地发挥开槽灌缝养护处理工序的科学性和规范性，就要严格落实标准化作业方案，维持各个施工作业环节的科学性和合理性[8]。

一方面，要对施工作业环境的温度予以控制，有效保证相应材料的应用性能最优化。若是温度较低，则要对开槽的位置进行适当的预热处理，维持在相应温度环境下开展后续作业，提高密封胶自身的黏结效果。并且，预热处理环节中要避免火焰直接接触路面，从根本上规避碳化反应产生的不良影响。

另一方面，待相应处理工作结束后要保证密封胶处于完全冷却状态才能通车，常温环境下冷却时间约为15min。温度较低的环境下冷却时间缩短。并且，针对一些城市主干道，要在施工作业技术后适当撒一些干砂，更好地保证通车安全性。

除此之外，灌缝处理控制工作要确保灌缝胶和路面能处于持平状态，提高整体结构的强度水平，降低安全隐患因素，为城市沥青路面安全通车运行提供保障[9]。