公路項(xiàng)目瀝青混凝土路面裂縫修補(bǔ)效果評(píng)價(jià)分析

冷 蓉

（湖南省益陽(yáng)公路橋梁建設(shè)有限責(zé)任公司,湖南 益陽(yáng) 413000）

瀝青混凝土道路在使用過程中，在溫差、行車載荷等多種因素的共同作用下可能產(chǎn)生多種形式的路面裂縫[1]。如不及時(shí)處理，道路表面積水會(huì)經(jīng)裂縫滲入路面結(jié)構(gòu)，形成車轍、龜裂、坑槽等病害，進(jìn)而影響道路路用性能，縮短道路使用壽命，增加道路養(yǎng)護(hù)成本[2]。因此，必須重視瀝青混凝土道路路面裂縫的修補(bǔ)。本文結(jié)合具體公路工程項(xiàng)目，基于瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、行車載荷交、服役時(shí)長(zhǎng)等因素綜合評(píng)價(jià)各種路面裂縫修補(bǔ)措施的修補(bǔ)效果和經(jīng)濟(jì)性，旨在為將來評(píng)價(jià)類似項(xiàng)目提供一定技術(shù)參考。

1 裂縫修補(bǔ)技術(shù)

1.1 裂縫修補(bǔ)措施

對(duì)某服役中的高速公路路面裂縫分別采取四種裂縫修補(bǔ)措施，為便于統(tǒng)計(jì)分析，各裂縫修補(bǔ)措施的名稱、成本、簡(jiǎn)稱如表1所示。

表1 裂縫處治方式信息

1.2 裂縫修補(bǔ)技術(shù)要點(diǎn)

1.2.1 裂縫處治開槽及灌縫技術(shù)

用于瀝青混凝土路面裂縫修補(bǔ)的灌縫修補(bǔ)基本步驟如圖1所示。

圖1 瀝青混凝土路面裂縫灌縫修補(bǔ)施工工藝流程

針對(duì)寬度在0.5～10 mm內(nèi)的路面裂縫，建議按照高速公路路面養(yǎng)護(hù)工作規(guī)范，使用開槽機(jī)開槽，確保形成整齊的縫槽，槽深范圍為1.5～2.0 cm。開槽后應(yīng)馬上用鋼絲刷、鼓風(fēng)機(jī)等設(shè)備清槽，目的是確保灌縫施工時(shí)密封膠的黏結(jié)力[3]。灌縫作業(yè)時(shí)應(yīng)合理控制灌縫設(shè)備的移動(dòng)方向，確保在裂縫表面形成密封性良好的膠層[4]。

針對(duì)局部寬度大于10 mm的路面裂縫，建議使用電錘鉆順裂縫方向擴(kuò)孔，得到寬約1.5 cm的縫槽，再用氣泵向槽內(nèi)泵入一定壓力的空氣，以徹底清除槽中的雜物，最后灌注密封膠，并整平壓實(shí)。

熱熔型灌縫膠修補(bǔ)工藝適用于已存在的瀝青路面裂縫，通過向路面裂縫灌注熱熔密封膠，利用密封膠的黏結(jié)力和填充作用修復(fù)路面裂縫。開槽式熱熔密封膠修補(bǔ)工藝可以有效提高路面與密封膠之間的黏結(jié)力，提高裂縫修補(bǔ)結(jié)構(gòu)的彈性和抗拉伸性能，有效阻止路表積水、污物深入接縫，從而有效減緩路面損壞，實(shí)現(xiàn)預(yù)防性路面養(yǎng)護(hù)[5]。

1.2.2 裂縫處治壓縫帶技術(shù)

壓縫帶修補(bǔ)措施是通過壓縮條狀材料的方式密封路面裂縫。壓縫帶是近幾年廣泛應(yīng)用的一種新型路面裂縫修補(bǔ)材料，相當(dāng)于路面的“創(chuàng)可貼”[6]。壓縫帶修補(bǔ)措施無須事先開槽，但在貼壓縫帶之前仍要清理裂縫表面的雜物，然后根據(jù)路面裂縫的寬度裁切相應(yīng)寬度的壓縫帶，貼壓縫帶時(shí)應(yīng)注意不要弄臟壓縫帶的黏合面。

加熱型壓縫帶工藝是利用噴槍加熱路面裂縫以及壓縫帶的黏合面，當(dāng)待修補(bǔ)的路面裂縫表面出現(xiàn)油漬，且壓縫帶的黏合表面已經(jīng)軟化時(shí)，可以將壓縫帶粘在裂縫表面。在裂縫拐彎處可以根據(jù)裂縫的拐彎方向調(diào)整壓縫帶方向。如裂縫向右轉(zhuǎn)時(shí)，需要適當(dāng)加熱壓縫帶左側(cè)，使其向右彎曲，反之亦然。對(duì)于壓縫帶的末端部分，加熱時(shí)間可適當(dāng)延長(zhǎng)。將壓縫帶粘貼到裂縫表面后，應(yīng)對(duì)其兩側(cè)進(jìn)行適當(dāng)加熱直至其軟化油滑。

自粘式壓縫帶粘貼時(shí)不需要預(yù)熱，壓縫時(shí)用手掌直接按壓即可，施工非常簡(jiǎn)便，對(duì)交通影響很小[7]。通常壓縫后5～10 min即可恢復(fù)交通。為避免壓縫被移動(dòng)的車輪帶起，可將細(xì)砂撒在壓縫帶表面。

雨天、潮濕天氣或路面溫度低于5℃時(shí)不能施工，施工時(shí)需確保裂縫區(qū)域完全干燥，加熱壓縫帶時(shí)應(yīng)避免燙傷[8]。

2 評(píng)價(jià)影響因素

2.1 路面結(jié)構(gòu)類型

某服役中的高速公路為山嶺重丘區(qū)公路工程，公路全線共包含三種路面結(jié)構(gòu)形式：

（1）K0+000～K8+500為水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)；

（2）K8+500～K50+600為瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)；

（3）K50+600～K100+600為“白+黑”路面結(jié)構(gòu)。

本文只評(píng)價(jià)瀝青混凝土、“白+黑”路面結(jié)構(gòu)的路面裂縫修補(bǔ)措施的應(yīng)用效果。

2.2 路段交通量

以收費(fèi)站、中繼站作為分界點(diǎn)，將某高速公路分成16段。根據(jù)各路段交通量車軸載荷譜以及各路段車道系數(shù)，求得各路段對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)，具體數(shù)據(jù)見表2。

表2 某運(yùn)營(yíng)高速公路2019年各斷面交通量統(tǒng)計(jì)

為了簡(jiǎn)化計(jì)算，標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)單位量級(jí)取1.0×109，在計(jì)算中僅使用數(shù)值，不考慮單位量級(jí)。從理論上講，標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)與路面疲勞損壞程度成正比。對(duì)瀝青混凝土路面裂縫進(jìn)行修補(bǔ)處治后，修補(bǔ)材料與路面黏結(jié)成整體，共同承受車輛載荷、溫度、雨水等因素的作用。

2.3 處治方式與運(yùn)營(yíng)時(shí)間

裂縫修補(bǔ)處治耗時(shí)與道路服役時(shí)間成正比，即道路服役時(shí)間越長(zhǎng)，裂縫修補(bǔ)處治耗時(shí)越長(zhǎng)[9]。為了客觀反映各種路面裂縫修補(bǔ)措施效率與道路服役時(shí)間的關(guān)系，本文選擇服役8個(gè)月后的瀝青混凝土、“白+黑”路面結(jié)構(gòu)的裂縫，采取各種裂縫修補(bǔ)措施，并比較分析其應(yīng)用效果。

3 評(píng)價(jià)方法

為盡量提高修補(bǔ)效果的可比性，客觀評(píng)價(jià)修補(bǔ)效果和經(jīng)濟(jì)性，需要構(gòu)建統(tǒng)一的評(píng)價(jià)指標(biāo)。基于此，本文提出效價(jià)比概念。效價(jià)比反映的是達(dá)到同等修補(bǔ)效果所需成本，效價(jià)比越大表示成本更低，即修補(bǔ)措施的綜合效益更好[10]，效價(jià)比可通過下列公式計(jì)算。

其中，α表示裂縫長(zhǎng)度折算系數(shù)；β表示路段長(zhǎng)度折算系數(shù)；γ表示運(yùn)營(yíng)時(shí)間影響系數(shù)；δ表示交通量影響系數(shù)。

從道路全線16個(gè)分段中選擇12個(gè)路段，根據(jù)效價(jià)比評(píng)價(jià)各種裂縫修補(bǔ)措施在各個(gè)路段的各種路面結(jié)構(gòu)下的裂縫修補(bǔ)效果。

4 評(píng)價(jià)結(jié)果與分析

4.1 不同路面結(jié)構(gòu)類型裂縫的修補(bǔ)效果

各種裂縫修補(bǔ)處治措施的應(yīng)用效果的評(píng)價(jià)結(jié)果見表3及圖2。

表3 瀝青路面、“白+黑”路面處治方式效價(jià)比評(píng)價(jià)

圖2 瀝青混凝土、“白+黑”路面各種處治方式的效價(jià)比對(duì)比

根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果可知，各種裂縫修補(bǔ)措施在瀝青混凝土路面裂縫處治中的效價(jià)比總體上高于“白+黑”路面。其中灌縫+貼6 cm寬壓縫帶的裂縫修補(bǔ)措施［方式（2）］在瀝青混凝土路面裂縫處治中的效價(jià)比最高，達(dá)0.712×10-3，其次為方式（1），再次為方式（4），而方式（3）的效價(jià)比最低。

4.2 相同運(yùn)營(yíng)時(shí)間后的修補(bǔ)效果

瀝青混凝土、“白+黑”路面結(jié)構(gòu)的裂縫，各裂縫修補(bǔ)措施在道路運(yùn)營(yíng)8個(gè)月后的應(yīng)用效果評(píng)價(jià)結(jié)果見表4。

表4 各裂縫處治方式運(yùn)營(yíng)8個(gè)月后的效價(jià)比評(píng)價(jià)

分析各種路面裂縫修補(bǔ)措施，在道路運(yùn)營(yíng)8個(gè)月后，方式（2），即灌縫+貼6 cm寬壓縫帶的效價(jià)比最高，達(dá)0.436×10-3，說明該措施的綜合效果最佳；其次為方式（1），效價(jià)比為0.387×10-3；再次為方式（4），效價(jià)比為0.214×10-3；方式（3）的效價(jià)比最低，為0.067×10-3。

5 結(jié)語

綜上可知，各種裂縫修補(bǔ)措施在瀝青路面裂縫處治中的效價(jià)比高于“白+黑”路面，即獲得同等修補(bǔ)效果時(shí)，相同的修補(bǔ)措施用于“白+黑”路面裂縫修補(bǔ)的成本更高。灌縫+貼6 cm寬壓縫帶對(duì)瀝青混凝土及“白+黑”路面裂縫修補(bǔ)的效價(jià)比最大，而直接貼4 cm寬壓縫帶修補(bǔ)措施的效價(jià)比最低。道路運(yùn)營(yíng)8個(gè)月后，灌縫+貼6 cm寬壓縫帶的綜合修補(bǔ)效果最佳，直接貼4cm寬壓縫帶的綜合修補(bǔ)效果最差。