淺析高速公路瀝青密封膠及貼縫帶處治路面裂縫的應用對比

何惠萍

寧夏公路管理局石嘴山分局 寧夏 石嘴山 753000

寧夏的氣候特點是冬夏溫差大，晝夜溫差大。而瀝青路面材料的特性是溫度穩定性差，加之重型及超載車輛反復作用，導致路面裂縫早發、多發。雖然在高速公路建設工程中，施工單位針對此問題進行必要的研究并采取了相應的技術措施，在一定程度上有效的減緩了路面裂縫的發生，但并未從根本上解決問題。因此，后續的公路養護管理中就要對這些病害進行及時有效的預防、處治。在當前養護資金不足的情況下，研究降低公路養護成本，延長公路使用壽命，提高車輛行駛質量的前提下，有效進行路面預防性養護是行之有效的方法。轄養G6線K1069+200-K1144+000段于2000建成通車，經過幾年的運營使用，該段路路面出現了一些病害，其中主要的病害為路面裂縫以及變形。為此，2015年我們在K1136+800-K1141+000段上行償試使用瀝青膠灌縫及瀝青貼縫帶對瀝青混凝土路面裂縫進行對比處治，共計10850m，取得了良好的效果。通過實踐，本文就這次施工中使用密封膠、貼縫帶處治瀝青路面裂縫的成本、效果進行對比分析。

1 瀝青路面裂縫的成因及種類

瀝青路面裂縫按形成原因分為破壞性裂縫和反射性裂縫。破壞性裂縫是在行車荷載反復作用下形成的結構性的破壞而形成的，只能進行類似路面坑槽修補的方法進行處治。反射裂縫是由于瀝青材料自身溫度穩定性差、溫縮變形量大而形成的一種病害。針對反射性裂縫，在破壞之初，如不及時對其處治，任其發展，就會發展成破壞性裂縫，以往這種現象在G6線K1069+200-K1080+000段較為突出，增加了養護成本[1]。

（1）橫向裂縫：裂縫與路中心線近于垂直，有時伴隨有少量支縫，縫寬不一，縫長有的貫穿整個路幅的，也有的貫穿部分路幅的。瀝青面層的低溫收縮和半剛性基層收縮裂縫的反射是產生橫向裂縫的兩個主要原因。

（2）縱向裂縫：縱向裂縫是與道路中線大致平行的裂縫，有時伴有少量支縫。路基或基層結構承載力不足出現不均勻沉降及施工縫接合不良是引起縱向裂縫的主要原因。

（3）不規則裂縫：路面裂縫呈不規則形狀，塊的最長邊長小于100cm。不規則裂縫主要由是行車荷載的重復作用而引起的疲勞裂縫。

（4）塊狀裂縫：縱向和橫向裂縫交錯而使路面分裂成多邊形大塊，塊的尺寸約為50cm以上。主要是由于面層材料的低溫收縮和瀝青的老化以及基層的不均勻性引起。

2 瀝青路面裂縫的處治

處治路面裂縫的目的是為了從根本上解決地表水分的滲入，防止因路面結構或土基含水量增加，導致的沖刷唧泥現象及路面的凹凸、沉陷。為確保行車的舒適性、安全性及有效延長公路使用壽命，我們應在裂縫初期進行處理，但是使用傳統的瀝青材料，經多年的生產實踐證明，無論是采用重交通石油瀝青還是改性乳化瀝青灌縫，隨著表層及基層的溫度收縮，最多不超過1年，維修后的裂縫又在原灌縫位置重新開裂，其失效率占86%以上，只好第二年重新灌注。這樣經常的維修，不僅增加了養護費用，而且頻繁的養護作業會造成行車的諸多不便和不安全因素。由于道路密封膠在防水性、粘結性、彈塑性、高溫穩定性、低溫柔性、抗嵌入性、熱熔性等方面的技術指標明顯優于傳統瀝青材料，因此選用道路密封膠進行裂縫處理。而瀝青路面裂縫修復貼縫帶是一種優質的道路高分子聚合物改性材料，對路面反射裂縫具有良好的防治作用，并具有防水效能。貼縫帶施工工藝簡單、在養護過程中降低成本，節約費用，提高工作效率，有效防止了裂縫的進一步擴大，延長了公路使用壽命，提高了公路服務水平，增強公路養護的科技含量，可以保持2年不開裂不推移不破損;能有效對反射性裂縫及分叉裂縫進行處治。

2.1 密封膠灌縫施工工藝

（1）準備工作：檢查開槽機與灌縫機及小型機具，選擇施工段，按規范要求設置施工標志，一般是施工段長度控制在500m左右，進行半幅施工。

（2）開槽清縫：對于在縫寬6mm以內的裂縫，將縫隙吹掃干凈，用空壓機吹去塵土。縫寬在6mm以上沿裂縫開槽，開槽深度在1.5cm-2cm之間，再用空壓機吹干凈。

（3）使用灌縫機進行灌縫：槍頭對準裂縫、沿裂縫方向注入密封膠，過程中注意槍頭移動的速度，以灌滿裂縫為宜。槍頭移動過快，裂縫內膠液不夠飽滿，加之膠液沿裂縫下滲易形成欠膠或二次灌縫；槍頭移動過慢，裂縫內膠液容易過多，刮平器在刮平過程中易將多余膠液刮抹至裂縫邊緣的路面上，造成路面污染，灌縫線形不夠美觀。對縱坡較大路段的縱向裂縫，宜從高處向低處灌縫，待膠液自流至冷卻后，再二次補灌。

（4）養護：待密封膠充分冷卻低于50℃時，掃凈路面碎渣及雜物，方可開放交通。

2.2 貼縫帶處治裂縫施工工藝

（1）準備工作：準備小型機具及工具、選擇施工段，按規范要求設置施工標志，一般是施工段長度控制在500m左右，進行半幅施工。

（2）清縫：用掃把將縫內雜物清掃干凈，再用吹風機將縫內粉塵吹凈。

（3）貼縫：將貼縫帶有黏結膠的一面沿裂縫方向進行粘貼，用橡膠錘進行錘擊，確保黏結牢固。氣溫低于-5℃時，應采取加熱裂縫表面的措施。施工時不能用力拉長貼縫帶，否則帖縫效果差。施工截斷或結束，用剪刀或壁紙刀切斷，不可扯斷。

（4）養護：掃凈路面碎渣及雜物，方可開放交通。

3 施工成本分析

道路密封膠實施灌縫成本為5.5元/m左右，（含材料費、人工費，小型機具使用費）。貼縫帶實施貼縫成本為7.4元/m左右，（含材料費、人工費，小型機具使用費）。經跟蹤發現，密封膠容易受氣溫的變化影響而形成開裂，有效周期1年左右，貼縫帶的有效周期為2年左右，是密封膠的2倍，貼縫帶比密封膠可有效降低成本45%，從而節約養護資金。

如反射性裂縫不及時處理，發展成破壞性裂縫，則每延米裂縫處治面積最小為0.8m2，按破壞性裂縫常用處理方法，發生費用0.8m2×120元/m2＝96元/m，相當于灌縫處理的17倍，貼縫帶的13倍。可見，用密封膠灌縫及貼縫帶處理路面裂縫，經濟效益十分可觀。同時其施工過程中，對公路行車干擾少，社會效益也十分顯著。

4 實施效果評價

（1）本次貼縫帶采用4種廠家的產品共計處治裂縫5000m，我們進行了1個月、3個月、6個月及1年的質量跟蹤，對比效果發現，山東路聯DTF貼縫帶效果最好。一是柔軟，方便施工，工作效率高；二是黏結性、韌性好，經過一年的質量跟蹤，未發現有明顯的脫落或斷裂；三是貼縫帶厚度適中，經行車碾壓后，嵌縫效果明顯，與路面銜接平順，行車較舒適。因此，筆者認為，使用適合地方特點的貼縫帶可有效提高工作效率，延長路面使用壽命。

（2）瀝青密封膠及貼縫帶處治裂縫實施后，有部分失去了密封效果，針對失效原因進行調查分析發現，貼縫帶處治裂縫5000m，失效80m。其中：路面表面粗糙，支縫多，縫寬不一的失效60%，路面瀝青老化，黏結不牢失效20%，縫內清理不凈，縫壁有松動失效20%。瀝青密封膠處治裂縫5850m，失效102m，灌縫不飽滿及黏結失效50%，縫內清理不凈、縫壁有松動失效20%，灌縫后表面拋灑石屑不均勻，被車輛卷走失效20%，其他失效的10%。因此，筆者認為，貼縫帶適宜在路面質量較好的新建公路實施，而路面質量較差的舊路面瀝青密封膠灌縫處治裂縫效果更好。

（3）瀝青密封膠等灌縫材料容易出現流淌，很難保證裂縫處的整齊美觀，灌縫后損害路面美觀，而貼縫帶可以做到橫平、豎直、曲線圓滑，邊沿整齊。

（4）路面貼縫帶操作簡便，只需吹凈縫內雜物后即可粘貼，省去了傳統灌縫作業的開槽及灌縫設備。所需作業人員少，除去交通管制，2-3名普工既可完成，施工速度較快，是灌縫的數倍，大大提高了工效。瀝青膠灌縫需要設備及作業人員較多，操作人員需要具備一定的操作技能方可較好的完成。

（5）灌縫施工均需對灌縫材料進行加熱處理，施工人員與這些有害物質及氣體接觸，對身體會造成一定的損傷。而貼縫帶主要由聚合物構成，不易燃、無毒副作用、無刺激性氣味，在搬運、施工過程中不會對人體造成損害，是一種環保材料，更符合養護管理今后發展的趨勢。

（6）瀝青路面裂縫貼縫帶與以往采用灌縫處理方法相比具有使用安全、簡單快捷、應用廣泛、節能環保、經濟實用的優點。貼縫帶施工工藝簡單、在養護過程中降低成本，節約費用，提高工作效率，有效防止了裂縫的進一步擴大，延長了公路使用壽命，提高了公路服務水平，增強公路養護的技術含量[2]。

5 結束語

綜上所述，隨著寧夏交通事業的快速發展，傳統的高速公路養護技術已經無法滿足現代化公路發展的需要。只有采用更為先進的公路養護技術，才能保證高速公路的正常使用。通過實踐調查表明，安全、快捷、環保、經濟的養護技術，是傳統的公路養護技術不能比擬的。為了不斷提高高速公路養護的質量和降低其成本，將具有這些特點的養護技術，結合寧夏高速公路的性質及當地的氣候等因素，應用于寧夏高速公路養護工作中，取得了理想的效果，從而有效地避免高速公路出現更大的損傷，這在很大程度上降低了高速公路交通事故的發生。

[1] JTJ073.2-2001.公路瀝青路面養護技術規范[S].北京:中國標準出版社,2001.

[2] 崔慶華,趙偉.瀝青路面裂縫產生的原因及處治方[J].建筑工程技術與設計,2014,(23):97-98.