關于瀝青路面裂縫修補技術探討

摘要：瀝青路面裂縫修補的效果與材料的選擇，裂縫封閉處理設計和施工工藝等有著密切的關系，本文闡述并歸納了工程工作的實踐經驗，在裂縫修補過程中要選擇優質的灌縫材料，盡可能的運用開槽貼縫式處理設計，優化施工工藝，使裂縫修補的成功率更高，增加瀝青路面的使用壽命。

關健詞：瀝青路面;裂縫;修補技術

瀝青建成后，不管它基層是柔性的還是半剛性的，都可能出現不同的裂縫，裂縫的出現不但影響了路面的連續性、整體性和美觀，還會使自由水輕易地進人瀝青面層，導致瀝青路面出現卿漿，坑洞，形變，網裂等破壞，所以，要早期預防，防止路面破壞。延長路面使用壽命，就要對瀝青路面裂縫很好的修補。

1 裂縫的種類

1.1 荷載型裂縫

在行車荷載作用下，基層的底部產生拉應力，當拉應力大于基層材料的抗拉強度時，基層的底部就會開裂，在行車荷載的反復作用下，基層底部的裂縫會逐漸擴展到瀝青面層，使瀝青面層開裂，荷載裂縫在形式上主要表現為沿輪跡方向的縱向裂縫和龜裂。

1.2 溫度裂縫

由于瀝青面層溫度變化而產生的裂縫稱為溫度裂縫，這包括低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫。溫度裂縫為非荷載型裂縫，在溫度降低特別是氣溫驟降時，面層表面的溫度最低，其溫度變化率也最大，因此，表面產生的溫度拉應力最大。表層材料受下層材料的約束而不能自由伸縮，產生較大的張拉應力，當張拉應力大于表面材料的抗拉強度時，瀝青面層就會開裂。溫度裂縫在形式上主要表現為橫向裂縫和塊狀裂縫，有時也表現為縱向裂縫。

1.3 反射裂縫

對于半剛性基層瀝青路面，半剛性基層材料由于干縮和溫縮產生開裂，干縮和溫縮裂縫的產生和擴展會引起裂縫上方面層底部先開裂并逐漸向上擴展，最終將瀝青面層拉裂，這種裂縫習慣上稱為反射裂縫。反射裂縫在形式上主要表現為橫向裂縫。

1.4 沉降裂縫

它是由于填土固結或路基不均勻沉陷所引起的縱向和橫向裂縫，常出現在橋涵的兩頭或路基半填半挖處。

1.5 其他裂縫

此外，在瀝青路面施工的縱向接縫處，由于施工接茬處理不善也容易產生縱向裂縫。另外，瀝青老化容易在瀝青表面產生龜裂。

2 裂縫修補最佳時機

裂縫修補時機的選擇非常重要，它關系到裂縫修補的成敗。對于季節性冰凍地區，瀝青路面裂縫在每年3月初至3月中旬，路面即將解凍前明顯擴大。因此，修補裂縫的最佳時機為解凍前裂縫最大時，這樣可以防止道路表面及裂縫內存留的冰雪雨水融化后滲人縫內破壞路基。一般來說，對于東北地區的北部，每年的3月10日至3月巧日開始修補裂縫為最佳時機，此時修補裂縫效果最好。對于南方無冰凍地區，修補時機應安排在雨季來臨之前，裂縫基本上已全部張開的季節。

3 裂縫修補新舊材料

3.1 傳統的裂縫修補材料

傳統的裂縫修補材料有熱瀝青、乳化瀝青和瀝青混合料等，使用這些修補材料，養護費用較低，但這些材料的抗老化性、粘結性、溫度敏感性以及韌性較差，維修后的裂縫容易在原裂縫處重新開裂，其失效率在85%以上。

3.2 新型裂縫修補材料

近年來，許多公路養護部門已開始研發新型裂縫修補材料，新材料在抗老化性、粘結性、溫度敏感性以及韌性方面比傳統材料有了較大的改進。美國科氏工業集團科氏材料公司開發了科氏改性瀝青冷灌縫材料，該材料在低溫下柔韌有彈性，不會在冬季脆裂，在高溫下強度和硬度高，在夏季不會發軟或流動。美國Crafco公司研發了公路路面和機場道面裂縫修補材料—密封膠，該密封膠屬于聚合物改性瀝青材料，外觀為固體狀，使用前需要加熱成液體。密封膠在常溫和低溫時均有著較高的彈性，可隨著裂縫的脹縮而發生彈性變形，始終保持著密封作用，可長期、有效地密封瀝青路面的裂縫。殼牌“克裂王”和韓國路保瀝青路面密封膠均屬于聚合物改性瀝青材料，是由合成橡膠、礦物填料和特殊瀝青調配而成的，具有極佳的耐久性、抗衰老性和特強的粘附力，同時具有足夠的韌性可抵抗石子和其他硬物進入裂縫。

4 裂縫修補的方法

4.1 在高溫季節全部或大部分可愈合的輕微裂縫，可不加處理。在高溫季節不能愈合的輕微裂縫，可沿裂縫涂刷少量稠度較低的瀝青或采用乳化瀝青灌縫。

4.2 對于路面的縱向或橫向裂縫，應根據裂裂縫的寬度按以下方法進行處理：縫寬在2mm～5mm以內，采用瀝青預拌石屑或砂灌縫;基層及瀝青面層均出現裂縫，縫寬在5mm

以上時，采用填補熱拌瀝青混合料直接灌縫。

4.3 因瀝青性能不好或路面使用年限較長、油層老化等原因出現的大面積裂縫，此時如基層強度尚好時，通過技術經濟比較，可選用下列維修方法：① 乳化瀝青稀漿封層，封層厚度易為3mm～6mm;② 加鋪瀝青混合料上封層，或先鋪設土工合成材料后，再在其上加鋪瀝青混合料上封層;③改性瀝青薄層罩面;④單層瀝青表處。

4.4 由于土基、基層強度不足或路基翻漿等引起的嚴重龜裂，應先處治好基層后再重做面層。

5 填縫技術

5.1 灌縫設備

灌縫設備主要有切縫開槽機、吹風機、灌縫機、烘干機和平坦機等。目前在國內使用的國外設備主要來自美國Crafco公司、韓國路保公司、德國Gruin公司等。國外灌縫設備的品種和機型較多，性能比較穩定，在國內有較大的市場。近年來，國內一些企業也開始研發自己的產品，例如，鞍山森遠集團公司開發了一系列灌縫配套設備，其中包括：AD5070TGF型多功能灌縫車、LGJ- 500型公路灌縫機、GFY- 1型電動式公路灌縫機GFCZ型車載式灌縫機、LF- 1型開槽機等。

5.2 灌縫工藝

使用灌縫設備和密封膠，采用標準槽貼縫式結構對高速公路瀝青路面裂縫進行了灌縫處理，具體施工工藝如下：①開槽用開槽機正確開槽，跟蹤指示裝置對準裂縫，向后拉動開槽機對裂縫進行開槽，一般寬深比為1∶1，尺寸控制在10mm～20mm之間;②清縫為取得良好的密封效果，必須用壓縮空氣噴槍對所開凹槽進行清縫，確保槽內干凈;③烘干用烘干機對凹槽進行預熱，并烘干進入縫里的水分，確保密封膠與凹槽緊密結合;④灌縫用灌縫機對槽口進行灌縫，并控制好膠體的用量，實踐證明，采用標準槽貼縫式比標準槽非貼縫式更有效;⑤貼縫用平坦機貼近裂縫均勻向前移動形成最佳的貼縫效果;⑥開放交通待密封膠溫度冷卻到50℃以下后方可開放交通。

6 結語

裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象，它的出現不僅影響建筑物的美觀，而且會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力，因此，混凝土裂縫應針對成因，預防為主，完善設計及加強施工等方面的管理，使結構盡量不出現裂縫或盡量減少裂縫數量和寬度，以確保結構安全。

參考文獻：

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