探討公路項目瀝青路面灌縫維修技術

湯超

（益陽遠程公路建設有限公司，湖南益陽 413000）

瀝青路面在車輛載荷、氣候等外部環境的綜合影響下會產生不同程度的裂縫。瀝青公路路面裂縫修復質量主要取決于修復方式和灌縫材料的運用，合理的裂縫修復工藝、灌縫材料和修復時間是確保瀝青路面裂縫修復質量的關鍵。

1 瀝青路面裂縫修補技術

在進行瀝青路面裂縫修復時，其工作的主要工作內容應是合理選擇修復工藝、填縫形式和灌縫材料。

1.1 裂縫修補方法

道路養護常用的裂縫修補方式有三種：熱熔膠修補、貼縫帶修補、熱修補。

1.1.1 熱熔型灌縫膠修補工藝是當前國內廣泛使用的一種新技術，該技術是根據已有的瀝青路面開裂情況，將熱熔后的灌縫劑填充到裂縫中，通過填充劑的接合來修復；制備聚合物注漿料過程中需對其承載力、抗壓強度、流動性、粘結性能等性能予以考慮。聚合物注漿料制備的過程見圖1。

圖1 聚合物注漿料制備工藝流程圖

1.1.2 貼縫帶是一種特殊的道路開裂膠合料，經高溫熔融。利用膠粘劑膠條的熱熔特性對路面裂縫進行快速修復。此方案在工程實踐中應用較少，僅用作路面裂縫的應急處治。

1.1.3 熱再生裂縫修補技術，其基本原則是采用100%高強度、高輻射熱量的加熱墻，將路面加熱、耙松、將舊瀝青混合料回收再利用；同時加入新的熱混合料用壓路設備將其碾壓。在熱再生裂縫修補中，使用大型熱再生裝置對裂縫進行修復，由于前期需投入巨大設備資金，實際采用此方案的情況較少。

針對以上三種不同的裂縫修復技術，在實際中廣泛采用的是熱熔型灌縫膠修補工藝。

1.2 填縫形式的確定

1.2.1 在使用熱熔型灌縫膠修補工藝修補瀝青道路時，其填充方式的選取對其修補的效果有很大的影響?，F推薦四種類型的填縫型（如圖2)，可按道路的具體條件進行修正和調整。

圖2 填縫構造形式

1.2.2 實際應用結果表明，使用鋪縫工藝進行鋪縫施工，其施工速度是無槽貼施工技術的40 倍。當工程施工經費足夠時，可采用標準縫接縫法，超過3mm 時應采用開溝式密封；當裂紋小于3mm 時，可以采用簡易的無溝縫進行修復。綜合實際施工和相關資料，結合工程實踐，提出了填縫方案，見表1。

表1 不同裂縫的填封處理建議

2 灌縫材料的運用

針對熱熔型灌縫膠修補技術，市場上已有多種不同類型的灌縫膠，因此需要確保修復的有效性，以充分保證其修復效果。

2.1 灌縫材料的性能

2.1.1 通過對道路的大量實驗并提取試驗數據，在灌漿修復中應用的瀝青路面裂縫密封用瀝青橡膠及橡膠改性瀝青，其試驗參數如表2、表3 所示。

表2 瀝青路面裂縫密封用瀝青橡膠的實驗技術指標

表3 瀝青路面裂縫密封用橡膠改性瀝青的試驗技術指標

2.1.2 灌縫材料除具備粘合性與延伸性之外，還應符合下列條件：（1）在路面開裂時可以抵抗摩擦阻力而自由流動；（2）填充性好，只靠本身的流動就可以填充裂縫中的所有部位；（3）能夠憑借自身流動填充較小縫隙；（4）充縫劑需具有耐水、耐老化的特性。

2.2 灌縫工藝流程

2.2.1 選取裂縫修復時間至關重要，因為修復時間的選擇直接關系到工程施工的難度，從而對最終的修補效果產生一定的影響。因此，一般情況下在路面干燥、寬度大的條件下進行修復。

2.2.2 在修復裂縫材料完全填充到裂縫的每個部位時，應防止雨水侵蝕到裂縫中。路面裂縫灌縫的施工工藝流程和要點見圖3。

圖3 灌封工藝流程圖

3 注漿料性能及修補效果試驗驗證

3.1 粘附性評價試驗

本次研究選用美國Crafco 密封膠、鞍山森遠灌縫膠、辛美來亞灌縫膠、百合膠。為更好地評價不同類型的灌縫膠的特性，需要對其進行熱粘性測試。

3.1.1 通過對四種常見的灌縫材料進行對比分析，探討了“熱熔型灌縫膠修補工藝”對裂縫修補的影響。根據“測定灌縫膠高溫粘附性”實驗，對四種不同類型的灌縫材料進行了測試，其結果如表4 所示。

表4 水泥混凝土接縫加熱施工式填縫料的技術要求

3.1.2 對四種不同類型的填縫劑進行了實驗與評定，結果表明，四種填縫劑的粘合度均比較好。從填縫劑的強度、彈性、純度、熔點等方面分析，很難判斷灌縫材料的優劣勢之處。

3.1.3 實驗表明，美國Crafco 密封膠的溶點值最低，百合膠的溶點最高；常溫下，Crafco 的密封膠具有較好的延展性和較好的彈性；Crafco 型密封膠的純度最高，而百合膠中的雜質含量最高。

3.2 聚合物膨脹率、泌水率

3.2.1 試驗儀器：本次試驗使用密封杯作為測試儀，儀器由有機玻璃制作，高120mm。

3.2.2 試驗方法：將100mm 漿液注入容器中，標記高度后密封保存靜置，記錄3h、24h 后漿液膨脹面和離析水水面的高度，按照如下公式計算漿液的膨脹率、泌水率；公式中:a1為初始標定的漿液高度、單位mm；a2為初始標定的泌水面高度、單位mm；a3為膨脹面、單位mm。

3.2.3 測試聚合物注漿材料的的泌水率、膨脹率，具體試驗結果如表5、圖4 所示。

表5 不同堿激發劑模數- 堿含量對應的聚合物注漿料泌水率

圖4 不同堿激發劑模數- 堿含量對應的聚合物注漿料膨脹率

根據表4 數據可知，模數為1.4 或1.6 時，漿料未泌水，模數1.8 時，漿料有輕微泌水。從圖4 可以看出，聚合物注漿料膨脹作用較為明顯，模數越大，聚合物注漿料膨脹率越大。模數1.6，堿含量8%時，聚合物注漿料膨脹率最大，當模數超過1.6 時，聚合物注漿料膨脹率便開始下降。

3.3 聚合物抗壓強度

3.3.1 實驗條件：在以上實驗中，18-22℃的實驗室環境溫度，濕度設定超50%；養護箱內的溫度也與實驗室相同，濕度設置在90%以上；試驗樣品的養護池水溫在19-21℃。

3.3.2 試驗設備：載荷精度為±1%的抗壓強度試驗機。

3.3.3 試樣的養護：（1）24 小時齡期脫模時，必須在試驗前20 分鐘之前完成；超過24 小時的，必須在20-24 小時后進行脫模；（2）將試件放置在水中，其間距大于5mm，其上表面的水深控制在5mm。

3.3.4 測定抗壓強度：本次研究使用抗壓測試機，測定時保持勻速加載，速度介于2200N/s-2600N/s 之間。公式03 為抗壓強度RC求解式；式中:FC為破壞時的最大荷載，N；A 為受壓部分面積，mm2。

3.3.5 通過試驗測試滿足性能要求的聚合物，注漿料的抗壓強度，具體試驗結果見圖5。

圖5 聚合物注漿料的抗壓強度試驗數據統計

根據圖5 數據可知：（1）抗壓強度與漿料的養護齡期成正比；（2）抗壓強度與漿料的堿激活劑模數成反比。

4 結論

為確保瀝青路面的使用壽命，及時維修養護瀝青路面裂縫病害。具體措施有包括：（1）加強瀝青路面的養護意識，并結合所管路面的實際使用情況，提前做好防范養護工作；（2）強化對道路狀況的追蹤監控，制定科學的防范措施和評估標準；（3）確定養護施工時間和施工方法，實現瀝青路面養護的超前預測與防治。

瀝青路面裂縫修復的成效與材料選擇、裂縫封閉處理技術等因素有關，因此在裂縫修復時必須選用優質的灌縫材料，應盡可能地采取開槽貼縫技術，以增加裂縫修復的成功率，提高瀝青混凝土的使用壽命。