公路項目瀝青混凝土路面裂縫修補效果評價分析

冷 蓉

（湖南省益陽公路橋梁建設有限責任公司,湖南 益陽 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生多種形式的路面裂縫[1]。如不及時處理，道路表面積水會經裂縫滲入路面結構，形成車轍、龜裂、坑槽等病害，進而影響道路路用性能，縮短道路使用壽命，增加道路養護成本[2]。因此，必須重視瀝青混凝土道路路面裂縫的修補。本文結合具體公路工程項目，基于瀝青混凝土路面結構特點、行車載荷交、服役時長等因素綜合評價各種路面裂縫修補措施的修補效果和經濟性，旨在為將來評價類似項目提供一定技術參考。

1 裂縫修補技術

1.1 裂縫修補措施

對某服役中的高速公路路面裂縫分別采取四種裂縫修補措施，為便于統計分析，各裂縫修補措施的名稱、成本、簡稱如表1所示。

表1 裂縫處治方式信息

1.2 裂縫修補技術要點

1.2.1 裂縫處治開槽及灌縫技術

用于瀝青混凝土路面裂縫修補的灌縫修補基本步驟如圖1所示。

圖1 瀝青混凝土路面裂縫灌縫修補施工工藝流程

針對寬度在0.5～10 mm內的路面裂縫，建議按照高速公路路面養護工作規范，使用開槽機開槽，確保形成整齊的縫槽，槽深范圍為1.5～2.0 cm。開槽后應馬上用鋼絲刷、鼓風機等設備清槽，目的是確保灌縫施工時密封膠的黏結力[3]。灌縫作業時應合理控制灌縫設備的移動方向，確保在裂縫表面形成密封性良好的膠層[4]。

針對局部寬度大于10 mm的路面裂縫，建議使用電錘鉆順裂縫方向擴孔，得到寬約1.5 cm的縫槽，再用氣泵向槽內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。

熱熔型灌縫膠修補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，利用密封膠的黏結力和填充作用修復路面裂縫。開槽式熱熔密封膠修補工藝可以有效提高路面與密封膠之間的黏結力，提高裂縫修補結構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，實現預防性路面養護[5]。

1.2.2 裂縫處治壓縫帶技術

壓縫帶修補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用的一種新型路面裂縫修補材料，相當于路面的“創可貼”[6]。壓縫帶修補措施無須事先開槽，但在貼壓縫帶之前仍要清理裂縫表面的雜物，然后根據路面裂縫的寬度裁切相應寬度的壓縫帶，貼壓縫帶時應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，當待修補的路面裂縫表面出現油漬，且壓縫帶的黏合表面已經軟化時，可以將壓縫帶粘在裂縫表面。在裂縫拐彎處可以根據裂縫的拐彎方向調整壓縫帶方向。如裂縫向右轉時，需要適當加熱壓縫帶左側，使其向右彎曲，反之亦然。對于壓縫帶的末端部分，加熱時間可適當延長。將壓縫帶粘貼到裂縫表面后，應對其兩側進行適當加熱直至其軟化油滑。

自粘式壓縫帶粘貼時不需要預熱，壓縫時用手掌直接按壓即可，施工非常簡便，對交通影響很小[7]。通常壓縫后5～10 min即可恢復交通。為避免壓縫被移動的車輪帶起，可將細砂撒在壓縫帶表面。

雨天、潮濕天氣或路面溫度低于5℃時不能施工，施工時需確保裂縫區域完全干燥，加熱壓縫帶時應避免燙傷[8]。

2 評價影響因素

2.1 路面結構類型

某服役中的高速公路為山嶺重丘區公路工程，公路全線共包含三種路面結構形式：

（1）K0+000～K8+500為水泥混凝土路面結構；

（2）K8+500～K50+600為瀝青混凝土路面結構；

（3）K50+600～K100+600為“白+黑”路面結構。

本文只評價瀝青混凝土、“白+黑”路面結構的路面裂縫修補措施的應用效果。

2.2 路段交通量

以收費站、中繼站作為分界點，將某高速公路分成16段。根據各路段交通量車軸載荷譜以及各路段車道系數，求得各路段對應的標準軸載作用次數，具體數據見表2。

表2 某運營高速公路2019年各斷面交通量統計

為了簡化計算，標準軸載作用次數單位量級取1.0×109，在計算中僅使用數值，不考慮單位量級。從理論上講，標準軸載作用次數與路面疲勞損壞程度成正比。對瀝青混凝土路面裂縫進行修補處治后，修補材料與路面黏結成整體，共同承受車輛載荷、溫度、雨水等因素的作用。

2.3 處治方式與運營時間

裂縫修補處治耗時與道路服役時間成正比，即道路服役時間越長，裂縫修補處治耗時越長[9]。為了客觀反映各種路面裂縫修補措施效率與道路服役時間的關系，本文選擇服役8個月后的瀝青混凝土、“白+黑”路面結構的裂縫，采取各種裂縫修補措施，并比較分析其應用效果。

3 評價方法

為盡量提高修補效果的可比性，客觀評價修補效果和經濟性，需要構建統一的評價指標。基于此，本文提出效價比概念。效價比反映的是達到同等修補效果所需成本，效價比越大表示成本更低，即修補措施的綜合效益更好[10]，效價比可通過下列公式計算。

其中，α表示裂縫長度折算系數；β表示路段長度折算系數；γ表示運營時間影響系數；δ表示交通量影響系數。

從道路全線16個分段中選擇12個路段，根據效價比評價各種裂縫修補措施在各個路段的各種路面結構下的裂縫修補效果。

4 評價結果與分析

4.1 不同路面結構類型裂縫的修補效果

各種裂縫修補處治措施的應用效果的評價結果見表3及圖2。

表3 瀝青路面、“白+黑”路面處治方式效價比評價

圖2 瀝青混凝土、“白+黑”路面各種處治方式的效價比對比

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

4.2 相同運營時間后的修補效果

瀝青混凝土、“白+黑”路面結構的裂縫，各裂縫修補措施在道路運營8個月后的應用效果評價結果見表4。

表4 各裂縫處治方式運營8個月后的效價比評價

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

5 結語

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