韓衛強
瀝青路面建成后,不論其基層是柔性的還是剛性的,都會產生各種形式的裂縫。通常認為裂縫是瀝青路面的主要缺陷之一。初期產生的裂縫對瀝青路面的使用性能常無明顯影響,但隨著表面雨水或雪水的侵入,導致裂縫兩側的路面結構層,特別是裂縫附近土基的含水量加大,甚至飽和。其結果是路面強度明顯降低,在大量行車荷載反復作用下,裂縫處的瀝青強度將發生衰減,并在白漿從下面層或基層擠出的過程中從瀝青混凝土碎石上剝落,導致裂縫處產生網裂變形,重者將產生坑洞。而且由于裂縫周圍瀝青混凝土強度的減弱,將有可能導致車道輪跡帶處發生車轍病害。因此,裂縫處治已成為必須要盡快解決的問題。而如何選擇合適的裂縫修補技術則是問題的關鍵。
表1給出了路面各種預防性養護對策。

表1 不同破損類型適宜的預防性養護對策
目前對裂縫的修補主要有以下幾種:直接灌縫處理、開槽灌縫、條帶補縫、裂縫壓漿處理、現場再生維修方法等。以下分別對上述幾種修補方法進行介紹對比。
1)瀝青直接灌縫處理。該方法主要對裂縫較窄、縫壁無散落或輕微散落,無或少支縫的橫向裂縫,可以沿縫隙走向切縫,將縫隙打掃干凈,并用壓縮空氣吹去縫中雜物和塵土;用熱瀝青(稠度較低)、乳化瀝青或其他專用的灌縫料灌縫。該方法處理裂縫的單價約為9.5元/m。
優點:主要以人工作業為主,工藝簡單,易于操作。
缺點:由于裂縫處難以清潔出清潔的粘結面,且普通瀝青粘結力不強,高溫下易膨脹擠出,低溫下易脆性開裂,使用壽命短。
2)開槽灌縫。本方法是近幾年采用的新型灌縫工藝。主要是采用橡膠改性瀝青等作為灌縫材料,用開槽機開槽,然后用壓縮空氣吹凈縫隙中的雜物和塵土,再用灌縫機灌縫。該方法處理裂縫的單價約為12元/m。
優點:由于采用開槽機開槽清縫,可清潔出清潔的粘結面與接縫材料結合,作為灌縫材料的改性瀝青,其粘結力、高低溫性能均較普通瀝青有較大的提高,因此,此種工藝修補的裂縫使用壽命有較大的提高。
缺點:該種工藝需要在裂縫修補表面貼封厚度為2 mm~4 mm的壓縫帶,修補后會影響路面平整度。而且由于開縫機鋸片寬度一般為12 mm左右,對于較寬裂縫不易在全寬上切割出新粘結面,導致粘結力不足影響使用壽命。
3)條帶補縫。該方法主要是利用瀝青混合料作為主要補縫料。其主要工藝為先沿裂縫開1條寬40 mm,深30 mm~60 mm的擴展槽(槽深視裂縫寬度適當調整),然后對擴展槽噴灑入乳化瀝青,再在槽底鋪設1條土工布,最后填充修補混合料將其壓實,使補縫混合料與瀝青路面形成一體,從而實現對裂縫的縫補。
優點:開槽寬;采用乳化瀝青粘結,乳化瀝青混合料作為填縫料,成本低,對水不敏感,具有良好的施工性;槽底鋪設土工布條,可防止底部裂紋的向上反射,同時也可以提高補縫帶的強度,修補后外觀效果好,可避免高溫下灌縫材料的擠出。
缺點:該工藝較復雜,工序多,需要專用的補縫設備。
4)壓縫帶處理。采用壓縫帶進行裂縫處理,該方法無需擴縫,無需設備投入,是無損傷的裂縫處理技術,用于修補裂縫,防止裂縫的啃邊、崩邊和滲水,可用于瀝青混凝土、水泥混凝土、鋼板及其他材料的裂縫處理。
優點:該方法簡單快捷,養護效果好,處理完裂縫可直接開放交通,通過車輪碾壓使壓縫帶緊貼路面。
缺點:裂縫太密時,處理后的路面平整度可能會受到輕微的影響。
5)現場再生維修法。裂縫的再生維修是利用已研制的輕型路面加熱器,在裂縫處寬5 cm~10 cm的地方加熱幾分鐘后,約1 m長的裂縫處的瀝青混凝土就可變軟,縫深則加熱時間延長。此時倒入適量瀝青,摻入一些砂或是石屑,人工就地熱拌,使裂縫處自上到下左右兩邊形成含油較大的新混合料,然后找平、撒砂養護即可。
優點:改變了裂縫處瀝青混凝土的性能,比較徹底的消除裂縫。
缺點:需要再生系列設備和比較成熟的現場熱再生技術。
6)橡膠瀝青應力吸收層。橡膠瀝青具有使路面承受能力更強、延長路面的使用壽命、減少或減緩路面橫向裂縫的產生、降低汽車在路面上的行車噪聲等優點。橡膠瀝青最早和最成熟的應用是應力吸收層和應力吸收中間層。其具有較強的抗變形能力和良好的柔韌性,可減少和防止瀝青罩面層的反射裂縫;具有良好的防水性,可阻止路表水透入,從而消除路面水損壞;增加層間的結合,從而消除層間滑移,減少溫度變化引起的瀝青面層內的拉應力和拉應變。橡膠瀝青應力吸收層其低溫塑性和韌性有一定提高,可以達到延緩反射的效果,但對施工中攤鋪和碾壓的質量要求高。
山西某公路通車兩年多來,裂縫已經成為路面病害的最大問題,由于該路段位于西部多雨地區,路面唧漿問題嚴重。并且有進行過微表處處置的路段,在通車后幾個月的時間裂縫又反射上來,仍然冒漿,因此,必須采取有針對性的措施以徹底防治裂縫。表2給出了各種方案的價格及使用情況。

表2 裂縫處理方案比選
綜合以上對比分析,本著將裂縫處理徹底的原則,結合多條公路預防性養護的處理效果和經驗,同時考慮總的工程費用,建議本路段適時引入新工藝新材料,為養護方案提供多種選擇和經驗積累,項目組推薦對于輕微裂縫(縫寬<3 mm)直接進行灌漿處理,較重裂縫(縫寬≥3 mm)采用開槽灌縫+壓縫帶進行處理。
裂縫應及早發現并予以處理,以防進一步發展惡化。裂縫進行處置后,對全路線實施超薄磨耗層或微表處處置,目的是進一步封堵裂縫,處置輕微車轍,改善路面抗滑能力,提高路面的安全性。這樣做實際上可以達到很好的預防性養護效果。
[1]JTJ 073.2-2001,公路瀝青路面養護技術規范[S].
[2]肖悠濤.瀝青路面養護維修方法研究[J].山西建筑,2010,36(6):254-255.