瀝青路面裂縫修補技術的探討

丁驥

【摘 要】 本文介紹了瀝青路面裂縫的類型和成因，分析了裂縫修補的時機，各種修補材料和方法的優勢和不足，同時從實際工作過程對裂縫修補技術的施工工藝進行了初步的探討。

【關鍵詞】 瀝青路面、裂縫、修補方法、施工工藝

瀝青路面在使用過程中會因為各方面原因產生不同程度的裂縫。裂縫出現后如果不適時加以處理將會導致路面產生進一步的破壞。因此，為了減少路面破壞，提高路面的路況質量，延長路面使用年限，必須對瀝青路面裂縫進行有效的修補。

1 裂縫的類型

按開裂的主要原因，瀝青路面的裂縫可以分為荷載型裂縫和非荷載型裂縫兩類。

1.1 荷載型裂縫

該類裂縫主要表現為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，造成面層開裂。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 非荷載型裂縫

該類裂縫又分為溫度裂縫、反射裂縫、沉降裂縫及其他裂縫。

溫度裂縫主要因瀝青面層溫度變化而產生，這包括低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫。溫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。反射裂縫則由于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。反射裂縫在形式上主要表現為橫向裂縫。沉降裂縫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。其他裂縫主要表現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等。

2 裂縫修補時機

一般認為對于季節性冰凍地區，修補裂縫的最佳時機為解凍前裂縫最大時，從而防止路表面及裂縫內存留的冰雪雨水融化后滲入縫內破壞路基。具體而言，每年開春溫度回暖時分開始修補裂縫為最佳時機，此時修補裂縫效果最好。需要注意的是，多雨地區的修補時機應安排在雨季來臨之前，可以避免雨水通過裂縫進入結構層造成路面損壞。

3 裂縫修補材料

目前主流的裂縫修補材料包括熱瀝青、乳化瀝青、瀝青混合料以及改性瀝青灌縫材料等。從成本角度考慮，使用前三類材料的成本較低低廉，缺點是該類材料抗老化性、粘結性、溫度敏感性以及韌性較差，維修后容易在原裂縫處重新開裂，失效率較高。而改性瀝青灌封材料則在長期效果方面有較明顯的優勢：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。

正因為不同的修補材料具有不同的優缺點，加上裂縫所處的氣候條件差別較大，因此在選擇修補材料時，應根據修補材料的特性和公路所處地區的氣候條件進行選擇。例如，對于氣溫較高的地區，應選擇溫度敏感性低的材料；對于嚴寒地區，應選擇低溫條件下韌性好的材料。

4 裂縫修補方法

對于不同的裂縫瀝青路面裂縫的修補方法很多，一般可根據裂縫產生的原因、裂縫寬度和深度采用不同的養護措施。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。對于路面的縱向或橫向裂縫，應根據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。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（包括網裂），此時如基層強度尚好時，通過技術經濟比較。可選用乳化瀝青稀漿封層、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、改性瀝青薄層罩面以及單層瀝青表處的方法處理。對于土基、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

瀝青路面在使用初期產生的裂縫主要為縱向和橫向裂縫，對于此類裂縫一般采用填縫技術進行預防性養護，以防止水分進入瀝青路面造成早期破壞。根據美國國家研究協會發布的 《瀝青路面裂縫處理材料及工序》SHRP-H348 項目研究論證，對路面裂縫作開槽貼縫式處理所產生的效果比無槽貼縫式處理的效果至少要好 40 倍，無槽貼縫式密封在車輛作用下，裂縫表面的貼縫層不斷受到磨損，裂縫內的剩余填充物較少而無法起到封閉裂縫的作用，從而導致無槽貼縫式密封失效。所以，在施工經費有保證的情況下，應盡量選用標準槽貼縫式修補裂縫的方式。鑒此，建議當裂縫超過 3mm 時，宜采用開槽式封閉處理：當裂縫小于 3mm 時則可采用簡單無槽貼縫式處理。 開槽的幾何尺寸對裂縫修補效果有較大的影響，開槽的寬深比（寬度與深度之比）越小，填縫料與裂縫兩壁的粘結力越容易損失。較大的寬深比可提高填縫料與裂縫兩壁的粘結力和增強裂縫的修補效果。一般寬深比為 1：1，尺寸控制在 lOmm～20mm 之間，采用貼縫式工藝時，膠體應在裂縫兩側形成 50mm～100mm 的長膠帶，膠帶高度不能超過 3mm，這樣可延長密封膠的磨損時間。再就是采用傳統的人工方法：即用吹風機清理出縫里的雜物，再用小勺或熱水壺（帶細嘴）將加熱到適當溫度的灌縫材料灌入縫中。

這里著重介紹一下機械灌縫，通常灌縫設備主要包括切縫開槽機、吹風機、灌縫機、烘干機和平坦機等。灌縫具體施工工藝如下：

1）安排交通疏導，按照規定擺放安全標志，設專人指揮交通，并根據灌縫進度移動安全標志；

2） 按要求沿裂縫方向開槽：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 l0mm～20mm 之間；

3） 清理開槽：用壓縮空氣噴槍對所開凹槽進行清縫，確保開槽后縫內松散顆粒和雜物徹底清理干凈；

4） 灌封前預熱： 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；

5） 灌縫：用灌縫機對槽口進行灌縫，并控制好膠體的用量，用灌縫機自備的刮平裝置的壓力噴頭將密封膠均勻灌入槽內；

6） 養護：在灌縫完畢的表面撒布石粉或者細砂進行養護；

7） 開放交通：待密封膠溫度冷卻到 50℃以下后方可開放交通。

8）修補效果觀察：通車一段時期后進行觀察。確保一定時期后脫開現象保持穩定，沒有發展的跡象。并且對效果進行研究和分析，為之后進一步的維護工作提供理論和應用方面的指導，另外對施工工藝的不斷改進和優化也是瀝青路面裂縫修補技術的關鍵。

6 結語

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密切的關系。所以，在裂縫修補過程中，應選擇優良的灌縫材料，盡量采用開槽貼縫式處理設計，優化施工工藝，提高裂縫修補的成功率，從而延長瀝青路面的壽命。

參考文獻

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