論市政道路瀝青路面裂縫修補技術及效果評價

王少萍

宏暉建設工程有限公司

1 引言

在車輛荷載、外界條件變化、基層反射開裂等因素的耦合作用下，在役瀝青混凝土路面隨著服役年限的延長將出現各種形式的開裂病害，如果不能及時處治，一旦路面積水下滲，將誘發路面坑槽、唧泥、集料松散、大面積龜裂等各種繼發性病害，嚴重威脅到瀝青混凝土路面的正常通行，同時還會增加路面養護成本，削弱路面養護對路面功能的恢復效果。故合理選擇瀝青路面裂縫病害處治時機，提高病害處治施工效率，對于延長瀝青路面的使用年限，控制公路養護成本具有重要意義。本文基于某市政道路項目，對比了不同裂縫病害的處治效果、工程經濟性等指標，以期為后續類似項目提供借鑒。

2 裂縫處治技術

2.1 裂縫處治方式

本文擬選用四種常見的瀝青混凝土路面裂縫病害處治工藝，對某在役市政道路進行病害處治，不同病害處治工藝、工藝造價等信息詳見表1。

表1 裂縫處治方式信息

2.2 裂縫處治技術要點

2.2.1 裂縫處治開槽及灌縫技術

（1）針對裂縫寬度介于0.5mm~10mm之間的裂縫，為了保證裂縫的填充密實效果，應使用開槽機對裂縫位置進行開槽處理，應做好開槽施工控制，保證槽縫邊緣光滑平整，切入深度應控制在15mm~20mm之間。

（2）開槽后應徹底清理槽道內的雜物，并使用大功率吹灰設備徹底清理槽內灰塵，應保證灌縫膠與瀝青混合料之間的可靠黏結。

（3）在裂縫灌縫膠填入過程中，應控制好灌縫機的運行方向，以保證裂縫密封的可靠性。

（4）針對局部裂縫寬度超過10mm的嚴重開裂病害，灌縫施工應進行單獨設計治理方案，現場應沿裂縫發展方向使用電鉆擴孔，人工制作寬度約15mm的槽道，并使用高功率吹灰設備清理槽道內的雜物和灰塵，及時灌入灌縫膠，并使用抹子壓實整平。

（5）常用的瀝青路面裂縫灌注膠以熱熔型為主，在灌注前保持熱熔膠處于融化狀態，熱熔膠灌入裂縫內，依靠自身的凝固黏結作用以填充裂縫空隙，從而達到修補裂縫的目的。

（6）通過提前開槽能夠加強熱熔型灌縫膠與瀝青路面之間的黏結強度和黏結可靠性，有助于灌縫膠與瀝青集料之間形成質密的穩定結構，從而起到結構補強和滲水封閉的作用，充分發揮出預防性養護的優勢。

2.2.2 瀝青混凝土路面裂縫的壓縫帶處治技術

（1）壓縫帶又稱粘貼帶，是通過外荷載擠壓壓縫帶以實現裂縫密封的一種裂縫處治工藝，相較于傳統的灌縫工藝，壓縫帶處治工藝對材料的依賴性較大，要求壓縫帶材料具有良好的壓密性和填充性，根據壓縫帶的工作原理不同，常用的壓縫帶可分為熱粘式和自粘式兩類。

（2）無須提前開槽，可直接清理縫隙內灰塵雜物，結合裂縫的寬度及發展形勢，裁切相應尺寸的壓縫帶，粘貼前應保護好壓縫帶的黏結面，以防止粘貼面污染。

（3）熱粘式壓縫帶需借助噴火槍完成施工，使用噴火槍同時加熱裂縫表面及壓縫帶黏結面，當黏結面變得潤滑光亮后，快速壓至裂縫加熱區域。

（4）如遇裂縫轉向等特殊工況，可通過調整加熱區域使其受熱變形，并保證變形方向與裂縫走向一致，壓縫帶收尾處應適當延長加熱時間，以保證封口位置的可靠性；當壓縫帶粘貼至裂縫表面后，應繼續加熱壓縫帶兩側邊緣至光滑油亮。

（5）相較于熱粘式壓縫帶，自粘式壓縫帶的施工更加便捷，無須提前預熱，現場施工效率更高，經自粘式壓縫帶處治的開裂路段，自處治10min~15min后便可恢復通行。

（6）為了避免車輪對壓縫帶的破壞，可在壓縫帶表面均勻撒布細砂，以保護壓縫帶表面。

（7）裂縫壓縫處治應在適宜的外界環境條件下進行，如遇雨雪潮濕或室溫不足5℃天氣，應立即停工；裂縫處治過程中應保證裂縫區域清潔干燥，無滲水、積水影響，熱粘法施工時，應控制好噴火槍的火力和噴向，防止因操作不當而燒傷作業人員。

3 評價影響因素

3.1 路面結構類型

某在役市政道路地處丘陵區，全線范圍內的路面結構形式不同，主要包括以下三種形式：

（1）K0+000~K3+500水泥混凝土路面。

（2）K3+500~K6+600瀝青混凝土路面。

（3）K6+600~K9+600水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土面層。

本文重點分析K3+500~K6+600及K6+600~K9+600兩標段范圍內的路面裂縫處治成效。

3.2 路段交通量

（1）根據車站及綜合樞紐位置將在役市政道路分為16個研究斷面，并結合不同斷面的交通量軸載圖譜及路段對應的車道系數，求解出市政道路全部斷面內在2019年的標準軸載作用次數。

（2）為了便于求解，全路段內的標準軸載作用次數均按照1.0×109作為單位數量級，具體計算過程中只考慮數值，不考慮單位數量級；路面裂縫處治材料布置到裂縫位置后，材料與路面結構構成一個完整的受力體，同時受車輛荷載、溫度梯度及水滲透侵蝕聯合作用。

3.3 處治方式運營時間

瀝青路面裂縫處治效果與路面運營時限呈負相關關系，因此，為了直觀全面地反饋出不同裂縫處治的效果，特以裂縫處治7個月后的處治效果作為評價標準，在7個月內，路面保持正常通行。

4 評價方法

（1）為了加強裂縫處治方式及對應處治效果評價的可比性，以客觀全面地評價裂縫處治技術的可靠性和經濟性，首先應明確比較標準，因此，本文提出了效率造價比指標。

（2）效率造價比指標直觀反饋了裂縫處治效果與施工用時之間的關系，裂縫處治的效率造價比指標計算公式如下：

式中：

α——處治長度折算系數；

β——線路里程折算系數；

γ——服役時間影響系數；

δ——交通量影響系數。

（3）本文在所研究的市政道路項目中遴選出12個具有代表性的路段，根據效率造價比指標評價出不同裂縫處治方式在相同服役時限內的處治效果。

5 評價結果與分析

5.1 不同路面結構類型裂

（1）不同裂縫處治方式在瀝青混凝土路面及水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土面層兩種路面結構形式中的處治效果評價結果詳見表2。

表2 瀝青路面、“白+黑”路面處治方式效價比評價

（2）據表2有，不同裂縫處治方式在瀝青混凝土路面中的效率造價比指標，明顯高于水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土面層形式；且“灌縫膠+貼壓縫帶6cm”裂縫處治工藝對應的效率造價比指標最高，達到0.712，方式1略低于上述工藝，而方式3及2的效率造價比指標較低。

5.2 相同運營時間各裂縫

（1）不同裂縫處治方式對應的處治效果評價及運營7個月后的處治效果評價結果如表3所示。

表3 各裂縫處治方式運營7個月后效價比評價

（2）據表3有，在運營7個月后，“灌縫膠+貼壓縫帶6cm”方式對應的效率造價比指標最高，達到0.436，充分論證了該工藝在路面裂縫處治中的優勢；方式1略低于上述工藝，指標為0.386；而方式4及3的效率造價比指標較低，分別為0.214、0.067。

6 結語

（1）瀝青混凝土路面的裂縫處治效率造價比指標，明顯高于水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土面層形式，在達到相同處治效率的前提下，對于水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土面層形式需耗費更多的成本。

（2）“灌縫膠+貼6cm壓縫帶”方式在瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土面層兩種結構形式中的效率造價比指標均較高，而“粘貼4cm壓縫帶”處治方式對應的效率造價比指標最低。

（3）以運營7個月后的裂縫處治效果作為評價對象，“灌縫膠+貼6cm壓縫帶”處治工藝對應的效率造價比指標最高，而“粘貼4cm壓縫帶”處治工藝對應的效率造價比指標最低。