論瀝青路面裂縫修補及效果的評價

陳峻

（益陽遠程公路建設有限公司，湖南益陽 413000）

受長期車流荷載、環(huán)境水害等多種因素作用，瀝青路面病害頻發(fā)，嚴重影響路面行車性能，若開裂病害得不到及時、有效治理，在環(huán)境水害持續(xù)作用下，路基結(jié)構(gòu)會遭到破壞，誘發(fā)塌陷、坑槽等病害，使路面喪失服役能力。當前，瀝青路面裂縫修補技術(shù)眾多，不同的裂縫修補技術(shù)治理效果存在不同，且各工藝方案的材料選擇對治理效果也具有重要影響。為此，文章從路面結(jié)構(gòu)特點、行車荷載、服役時長等方面，結(jié)合具體的道路施工項目，對不同類型路面的修復效果及經(jīng)濟效益進行了綜合評估，以期為后續(xù)瀝青路面開裂治理提供指導。

1 裂縫修補技術(shù)

1.1 裂縫修補措施

針對某公路正在服役的路面裂縫，對比四種不同類型裂縫修復方案技術(shù)特征、成本損耗，詳情如表1 所示。

表1 裂縫處治方式信息

1.2 裂縫修補技術(shù)要點

1.2.1 裂縫處治灌縫及開槽灌縫技術(shù)

灌縫施工多選用熱灌類灌縫膠為灌封材料，該灌縫劑具有良好的粘合性和可塑性，可以在裂縫發(fā)生的時候?qū)⒘芽p封閉起來，實際應用效果可觀。施工實踐中，灌縫施工可分為直接灌縫和開槽灌縫兩種類型。

1.2.1.1 直接灌縫處治工藝：直接灌縫處治工藝一般用于3mm 以下的橫縫，施工時無需配備切縫機，施工簡單靈活，裂縫的長度和寬度都比較小。直接灌縫處治工藝流程為：清縫、灌縫、撒砂、養(yǎng)護、通車。其灌縫效果如圖1 所示。

圖1 直接灌縫工藝效果圖

1.2.1.2 開槽灌縫處治技術(shù)：對于3.0～10mm 寬的路面裂縫，應采用開槽機根據(jù)公路路面施工技術(shù)要求進行開槽，保證縫槽的平整，且槽深在1.5-2.0 厘米的深度范圍內(nèi)。開槽后要立即用鋼絲刷、鼓風機等工具清槽，以保證封口施工過程中的密封膠粘力。在灌縫過程中，要對灌縫裝置的移動方向進行適當?shù)恼{(diào)整，提高裂縫表面封閉效果。裂縫寬度大于10mm，則以電錘鉆擴孔，作業(yè)方向沿著裂縫走向形成1.5cm 寬縫槽，然后用氣泵將一定的氣壓注入槽內(nèi)，將槽內(nèi)的雜質(zhì)全部清理干凈，然后注入密封膠，然后將其平整、壓實。開槽灌縫處治技術(shù)的基本步驟如圖2 所示。

圖2 開槽灌縫處治工藝工藝流程

1.2.1.3 開槽需要配備專用的路面開槽機，將開槽刀片對準縫隙，沿著縫隙方向進行開槽，保證切口的形狀和形狀均勻，其它的處理方法與直接灌縫法是一樣的。其裂縫處理作用見圖3。

圖3 開槽灌縫工藝效果圖

1.2.2 裂縫處治壓縫帶技術(shù)

壓縫帶的修復方法是利用壓縫條，對路面開裂進行封閉。

1.2.2.1 壓縫帶是近年來被廣泛采用的一種新型道路裂縫修復材料，類似于“創(chuàng)可貼”。壓縫帶的修復方法無需預先切割，但在粘貼膠條前，必須將縫隙處的雜亂清除，并按照路面的裂縫寬度切割出適當?shù)膲嚎p條，并在粘貼時，要小心避免將壓縫條的接觸面污染。

1.2.2.2 加熱式壓縫帶技術(shù)是采用噴槍對道路裂縫和接觸面進行加熱，使被修復的路面裂縫表面有泛油，而接縫膠條的接觸面也發(fā)生了松散。在裂縫轉(zhuǎn)彎時，可以按縫的彎曲方向調(diào)節(jié)壓力縫的方位。如果裂縫轉(zhuǎn)向右側(cè)，則應將其左邊的縫邊加溫，以將其向右側(cè)彎折，反之也可。在卷邊的最后部位，可以適當?shù)卦黾蛹訜岬拇螖?shù)。將壓縫帶貼在裂縫的表層上，然后再用合適的溫度將其兩邊加熱，直到它變得柔軟和光滑。

1.2.2.3 自粘式壓縫帶粘貼時無需預加熱，在壓縫時，用手直接擠壓，操作簡單，對運輸無任何影響。正常情況下，壓縫十分鐘后方可恢復交通，可于壓縫處表面撒細砂增加路面摩擦力，避免車輪將壓縫帶帶起。

2 評價影響因素

2.1 路面結(jié)構(gòu)類型

某服役中的公路工程為山嶺重丘區(qū)域，該工程路面結(jié)構(gòu)如表2 所示。

表2 該工程路面結(jié)構(gòu)

2.2 路段交通量

以收費站、中繼站為邊界，可將某分為16 個路段，對不同路段車道系數(shù)和車軸負荷加以核算，并獲得標準軸載作用次數(shù)，詳情如圖2 所示。

為便于計算，在計算時量級取1.0*109，忽略單位量級影響。標準軸載作用次數(shù)與路面破損強度間存在正相關性，此外，溫度、降雨、地質(zhì)條件、車輛負載等因素都會影響路面破損強度，瀝青混凝土路面修復，應將地面與修復材料緊密結(jié)合。

表3 某運營公路2021 年各斷面交通量統(tǒng)計

2.3 處治方式與運營時間

裂縫修復處理所需的時間與道路服役時間成正比，即隨著公路使用年限越長，其修復處理所需的時間也相應增加。選取七個月后的瀝青混凝土和“白+黑”瀝青混凝土路面開裂，采用不同的修復方法，對不同類型的裂縫修復方法進行對比，以提高不同路面裂縫修復的有效性。

3 評價方法

為了最大限度地提高修復效果的可比性，對修復效果與經(jīng)濟效益進行客觀評估，需建立一個統(tǒng)一的評估指標。在這一基礎上，提出了效度理論，效度指達到同樣的修復效果所需要的費用，而修復的費用越高，則費用越少，也就是修復的整體效益更好，可以用下面的公式來計算。

其中，裂縫長度的轉(zhuǎn)換因子為α；用β 表示路段的里程換算系數(shù)；γ 為運行時間的影響因子；δ 代表了交通流量的影響。本文從16 個路段中選取12 個路段，對不同類型路面結(jié)構(gòu)采用不同的裂縫修復方法進行了性能評估。

4 評價結(jié)果與分析

4.1 實施過程及效果

該試驗采用了“灌縫+貼6cm 厚的壓縫條”技術(shù)，完工后運營7 個月檢測，結(jié)果顯示測試路段狀況良好，無明顯車轍或其他次生病害情況，偶見少量裂縫，裂縫多為縱向或橫向排列，這些裂縫的寬度都很小，一般小于2mm。

4.2 不同路面結(jié)構(gòu)類型裂縫的修補效果

不同路面結(jié)構(gòu)類型及裂縫修補措施如表4 及圖4 所示。

表4 瀝青路面、“白+黑”路面治理方法效價比

圖4 瀝青混凝土、“白+黑”路面各種處治方式的效價比對比

從評價結(jié)果看，不同裂縫修復方法對瀝青混凝土路面裂縫的處理效果均優(yōu)于“白+黑”路面。在瀝青混凝土路面的裂縫處理中，采用灌縫+6cm 寬壓縫帶的修復措施（方式2）。（2）效果最好，達到00.425*10-3，接著是方式（1），再次為方式（4），但方式（3）的效果最差。

4.3 相同運營時間后的修補效果

道路運行7 個月后，對不同類型修補措施實際應用效果進行評估，比較不同路面結(jié)構(gòu)裂縫修補措施的應用成效（見表5、圖5）。

表5 各裂縫處治方式運營7 個月后的效價比評價

圖5 各裂縫處治方式運營7 個月后處治效果效價比評價

道路運行7 個月后，針對不同類型路面裂縫修情況，對不同裂縫修補措施成效進行對比，結(jié)果顯示，方式3 直接貼縫4cm 措施的效價比最低，為0.067*10-3；其次為方式4 熱貼縫4cm，效價比為0.214*10-3；再次為方式1 開槽+灌縫+貼縫4cm，效價比為0.387*10-3；方式2灌縫+貼縫6cm 效價比最高，為0.436*10-3，即該措施的綜合處置效果最佳。

5 結(jié)論

綜上所述，不同路面結(jié)構(gòu)形式的裂縫修復方法對比得出以下結(jié)論：

5.1 不同路面結(jié)構(gòu)形式，采用同一種裂縫修補方案，其中“白+黑”路面裂縫修補難度大，成本價較高。

5.2 瀝青路面、“白+黑”路面裂縫修復以灌縫+貼縫6cm 寬壓縫帶修復的實際效果最佳，而直接貼縫的效果最次。

5.3 公路正常運行7 個月后，采用“灌縫+貼6cm”寬壓縫帶修復效果較好，采用4cm 寬壓縫帶的修復效果最差。

最終建議瀝青路面、“白+黑”路面的裂縫治理，采用灌縫+貼6cm 的壓縫帶修復方案，可達到最佳修復效果。