淺談公路瀝青路面裂縫修補技術

【摘要】裂縫是瀝青路面的主要缺陷之一，如不及時加以修補，在行車荷載和內部荷載的共同作用下，裂縫逐步擴展，發展成翻漿、沉陷、松散、坑槽等病害，從而大大影響瀝青路面的使用壽命，并嚴重影響行車安全。本文首先論述了公路瀝青路面裂縫的分類，進而，闡述了幾種公路瀝青路面的裂縫修補技術，即瀝青直接灌縫處理、開槽灌縫及現場熱再生維修技術，并就這三個修補技術的施工要點進行了簡要闡述，以供參考。

【關鍵詞】瀝青路面；裂縫；修補技術

裂縫是瀝青路面的主要缺陷之一。瀝青路面在使用過程中，由于受路面結構、氣候、地形、地質條件、行車等多種因素的影響，都會產生不同程度的路面裂縫。一旦產生了裂縫，如不及時加以修補，在行車荷載和內部荷載的共同作用下，裂縫逐步擴展，發展成翻漿、沉陷、松散、坑槽等病害，從而大大影響瀝青路面的使用壽命，并嚴重影響行車安全。因此，如何應用科學有效的瀝青路面養護修補技術來改善道路使用功能，延長路面使用壽命，降低養護成本，提高經濟社會效益，成為擺在高速公路運營管理者面前的一個重要課題。

1 公路瀝青路面裂縫的分類

按照國際上的一般認識，瀝青路面裂縫大體上有以下一些類型。

1.1 橫向裂縫

橫向裂縫是瀝青路面常見病害之一，主要包括溫縮裂縫及半剛性基層瀝青路面的反射裂縫。

1.低溫橫向收縮裂縫。由于瀝青混凝土是一種熱脹冷縮型材料，當混合料的收縮遠遠超出瀝青混合料的極限拉應變，瀝青面層表面薄弱處就會產生裂縫。瀝青面層的薄弱處越多，產生的橫向低溫裂縫愈多。

2.溫度疲勞裂縫。由于環境氣溫反復升降，在瀝青面層中產生溫度應力，溫度應力的反復作用使瀝青面層產生溫度疲勞裂縫。

3.反射裂縫。在鋪筑瀝青路面時，基層普遍采用水泥穩定級配碎石材料，而水泥一般具有干縮和溫度收縮特性，在行車荷載下，半剛性基層底部產生過大的拉應力，導致基層開裂，隨著荷載的反復作用，裂縫會逐漸擴展到瀝青面層，這種裂縫就稱之為反射裂縫。

4.其他橫向裂縫，如由于橋頭路基沉降引起的沿橋涵臺背方向的橫向裂縫，路面施工工作接縫開裂，橋面鋪裝水泥混凝土絞縫質量不好而引起縱向開裂等。

1.2 縱向裂縫

縱向裂縫是與道路中心線大致平行的長直裂縫，有時也伴有少量的支縫。一般，縱向裂縫是由于路基壓實不均勻、路面不均勻沉陷、施工接縫質量不佳、路基填料粒徑大，壓實功小，無法檢測壓實度或者結構承載力不足引起的。不均勻沉陷引起的縱向裂縫通常斷斷續續綿延很長；結構承載力不足引起的縱向裂縫則多位于道路邊緣。

1.3 塊狀裂縫。

1.4 邊緣裂縫。

1.5 沉降或沉陷裂縫。

1.6 構造物接頭裂縫。

2 公路瀝青路面裂縫修補技術

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、現場熱再生維修方法等。

2.1 瀝青直接灌縫處理

該方法是傳統的修補法，其主要對裂縫較窄、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）、改性乳化瀝青或其他專用的灌縫料灌縫。

在灌縫前，應先用空壓機將開過槽后的裂縫中的灰塵雜物及周邊松動的物體清除干凈，保持裂縫的清潔和干燥，最好是刷一遍縫。

該法主要以人工作業為主，工藝簡單，但如果瀝青路面車轍嚴重，尤其是形成網裂的路面，不宜用此方法處理裂縫，如果不到中修，應采用改性乳化瀝青灌縫。

2.2 開槽灌縫

該法是近幾年采用的新型灌縫工藝，其主要是采用橡膠改性瀝青等作為灌縫材料，用開槽機開槽，然后用壓縮窄氣吹凈縫隙中的雜物和塵土，再用灌縫機灌縫，從而使縫內雜物及縫邊緣老化材料能清理干凈且縫寬均勻，特別是采用專用灌縫膠使灌縫料與老路面能結合緊密，封水效果良好。

其施工要點為：

2.2.1 裂縫開槽

1.當瀝青路面裂縫超過3mm時即應采用開槽灌縫處理方法。在開槽時，用帶有旋轉式碳鋼切縫刀頭的裂縫開槽機對準裂縫中線切割出均勻的正方形或長方形凹槽。

2.在施工時，要求所開出的槽，其寬度和深度的尺寸控制在10-20mm之間，槽的寬深比一般為1：1。

2.2.2 裂縫清理

開槽完成后，即可進行裂縫清理：

1.將吹風機噴氣嘴置于距離裂縫大約5cm的位置，以清理縫內的雜物、石子、灰塵等；

2.用鋼絲刷清理凹槽表面，以便將縫邊緣的老化松散材料清理干凈；

3.噴氣嘴與裂縫的距離稍微遠些，以便清除裂縫和周邊所有松散顆粒和雜物，從而達到對裂縫的徹底清理。

2.2.3 灌縫

1.在清理干凈裂縫后，為確保密封膠與裂縫壁的緊密結合，應采用熱氣噴槍對裂縫壁進行烘干加溫以清除潮氣。

2.在進行灌縫時，要求密封膠加熱到（195±5）℃，以提高密封膠與路面的粘結性，達到最佳的灌縫密封效果。

3.在灌縫時，用灌縫機上帶有的刮平器的壓力噴頭將密封膠均勻地灌入槽內，灌注時要自下而上充分填滿，避免在下部產生孔洞。

4.灌縫作業完成后開放交通的時間應超過30min，并應在灌縫膠表面撒砂子或細骨料，以防止開放交通后車輪帶走灌縫料。

5.為達到較好的密封效果，理想的密封表面應比裂縫寬一點，并在裂縫表面及兩側形成一定厚度與寬度的T形密封層。

6.在施工過程中，應禁止在路面潮濕或溫度低于4℃的環境下施工，否則會降低密封膠的粘結力。

2.3 現場熱再生維修技術

該法是利用已研制的輕型路面加熱器，在裂縫處寬5cm-10cm的地方加熱幾分鐘后，約1m長的裂縫處的瀝青混凝土就可變軟，縫深則加熱時間延長，然后利用添加再生劑、新瀝青混合料和將原有路面現場再生，達到瀝青混合料的質量標準，再經過攤鋪、壓實，完成瀝青路面病害修補目的。該法主要適用于路基完好、路面破損深度小于6cm的瀝青路面的維修，尤其適用于高等級瀝青路面層的大中修工程和交通疏導困難、長距離、大面積路面維修作業，特別適合城市高等級道路和高速公路瀝青路面大中修。目前，現場熱再生維修技術是世界上瀝青路面養護維修最先進、最佳的施工方法。

其施工要點為：

2.3.1 施工機械準備：AR2000型的熱再生機、AR2000型的熱再生拌合機、瀝青混凝土運輸車、混合料攤鋪車、單鋼輪振動壓路機1臺、雙鋼輪振動壓路機1臺、膠輪壓路機1臺。

2.3.2 施工放樣：施工之前，依據熱再生機工作面寬度，由技術員恢復原路中線，定出施工寬度線，并用白灰撒出。

2.3.3 路面加熱

1.在進行路面加熱前，應對將原路面清掃干凈，然后根據路面狀況、天氣氣溫、風速等情況，將路面加熱到最佳溫度，要求加熱的寬度比再生銑刨兩邊各寬20cm。

2.路面加熱溫度以再生混合料的溫度為130-140℃作為控制溫度，最低溫度不能低于120℃。

3.在加熱路面時，要求其加熱強度由弱至強，再由強至弱進行，以使熱能能傳導到深層，又避免表層被燒焦。

2.3.4 復拌機再生攤鋪

1.當路面加熱到所需溫度后，即可用復拌機跟進對原路面進行再生。

2.在攤鋪過程中，用復拌機第一熨平板攤鋪再生料，用第二熨平板攤鋪加鋪新料。

3.攤鋪時要控制好輸料螺旋里混合料的量，一般以混合料埋沒輸料螺旋2/3為宜。

4.復拌機的速度與路面加熱情況和瀝青混合料的供應情況有關，熱再生聯合機組一般控制在1.5-3.5m/min。

5.再生劑必須要計量準確，噴灑均勻，再生劑的噴灑要與復拌機的行進速度相適宜，確保舊路面每平方米噴灑量準確。

2.3.5 碾壓

1.整平后，當混合料的含水量為最佳含水量（1%-2%）時，應立即在結構層全寬內進行碾壓。

2.碾壓時，應遵循“先輕后重，先靜后動”的原則，碾壓時應重疊1/3輪寬，后輪必須超過兩段的接縫處，后輪壓完路面全寬時，即為一遍。

3.碾壓時應由兩邊向中間慢速進行碾壓，最大速度不宜超過4km/h，確保碾壓無遺漏、無死角。

4.在整個碾壓過程中，按初壓、復壓、終壓程序進行。初壓采取跟進攤鋪碾壓，靜壓、振壓各一遍，速度控制在2公里/小時；碾壓方法為驅動輪在前，向著攤鋪方向行駛，先壓縱縫，然后由路邊向路中碾壓，相鄰碾壓帶必須重疊1/2-1/3輪寬。復壓，碾壓速度控制在3公里/小時，以膠輪碾進行碾壓，復壓不能超過初壓的界限；終壓應緊跟復壓后面進行，以光輪振動碾靜壓2-4遍，直至消除輪跡為止。

5.碾壓過程中，施工員指揮專業隊人員對局部坑洼部位進行細平，震動壓路機再低振幅模式碾壓4遍基本成型，最后使用輪胎壓路機完成終壓4遍以獲得良好的表面。

6.碾壓結束后，應檢測路段的壓實度和厚度是否符合設計要求，確保壓實度達到98％以上。若檢測壓實度不夠，要及時安排壓路機進行再次碾壓，直到合格為止。

2.3.6 接縫施工：橫縫采用復拌法熱接縫，橫縫碾壓方法：先采用45°斜向碾壓，再采用橫向碾壓，最后采用縱向碾壓。

3 結束語

綜上所述，公路瀝青路面的裂縫是初期的病害之一，如裂縫一旦產生而不加以重視修補，在行車荷載等作用下，裂縫會隨著發展進而產生翻漿、沉陷、松散、坑槽等病害。因此，為了延長瀝青路面的使用壽命，提高行車安全，在本文中主要論述了瀝青直接灌縫處理、開槽灌縫及現場熱再生維修技術這三個修補技術，同時就其施工要點進行了簡要闡述。目前，隨著公路養護現代化、科學化地不斷發展，相信會有更多先進且科學的裂縫修補技術，從而可以大大減少路面裂縫的出現，確保瀝青路面的使用壽命。

參考文獻：

[1]徐發生，徐周.瀝青路面裂縫處理新技術開槽灌縫技術的應用[J].山西建筑，2008（17）

[2]茍希德.灌縫技術在路面養護中的應用[J].青海交通科技，2010（S1）.

[3]王恒廣.現場熱再生技術在京福高速養護維修工程中的應用[J].城市建設理論研究，2011（15）.