沥青路面裂缝修补技术的探讨

丁骥

【摘 要】 本文介绍了沥青路面裂缝的类型和成因，分析了裂缝修补的时机，各种修补材料和方法的优势和不足，同时从实际工作过程对裂缝修补技术的施工工艺进行了初步的探讨。

【关键词】 沥青路面、裂缝、修补方法、施工工艺

沥青路面在使用过程中会因为各方面原因产生不同程度的裂缝。裂缝出现后如果不适时加以处理将会导致路面产生进一步的破坏。因此，为了减少路面破坏，提高路面的路况质量，延长路面使用年限，必须对沥青路面裂缝进行有效的修补。

1 裂缝的类型

按开裂的主要原因，沥青路面的裂缝可以分为荷载型裂缝和非荷載型裂缝两类。

1.1 荷载型裂缝

该类裂缝主要表现为在行车荷载的反复作用下，基层底部的裂缝会逐渐扩展到沥青面层，造成面层开裂。荷载裂缝在形式上主要表现为沿轮迹方向的纵向裂缝和龟裂。

1.2 非荷载型裂缝

该类裂缝又分为温度裂缝、反射裂缝、沉降裂缝及其他裂缝。

温度裂缝主要因沥青面层温度变化而产生，这包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝。温温度裂缝在形式上主要表现为横向裂缝和块状裂缝，有时也表现为纵向裂缝。反射裂缝则由于干缩和温缩裂缝的产生和扩展会引起裂缝上方面层底部先开裂并逐渐向上扩展，最终将沥青面层拉裂。反射裂缝在形式上主要表现为横向裂缝。沉降裂缝由于填土固结或路基不均匀沉陷所引起的纵向和横向裂缝，常出现在桥涵的两头或路基半填半挖处。其他裂缝主要表现在沥青路面施工的纵向接缝处，由于施工接茬处理不善也容易产生纵向裂缝等。

2 裂缝修补时机

一般认为对于季节性冰冻地区，修补裂缝的最佳时机为解冻前裂缝最大时，从而防止路表面及裂缝内存留的冰雪雨水融化后渗入缝内破坏路基。具体而言，每年开春温度回暖时分开始修补裂缝为最佳时机，此时修补裂缝效果最好。需要注意的是，多雨地区的修补时机应安排在雨季来临之前，可以避免雨水通过裂缝进入结构层造成路面损坏。

3 裂缝修补材料

目前主流的裂缝修补材料包括热沥青、乳化沥青、沥青混合料以及改性沥青灌缝材料等。从成本角度考虑，使用前三类材料的成本较低低廉，缺点是该类材料抗老化性、粘结性、温度敏感性以及韧性较差，维修后容易在原裂缝处重新开裂，失效率较高。而改性沥青灌封材料则在长期效果方面有较明显的优势：低温下柔韧有弹性，不会在冬季脆裂，在高温下强度和硬度高，在夏季不会发软或流动。

正因为不同的修补材料具有不同的优缺点，加上裂缝所处的气候条件差别较大，因此在选择修补材料时，应根据修补材料的特性和公路所处地区的气候条件进行选择。例如，对于气温较高的地区，应选择温度敏感性低的材料；对于严寒地区，应选择低温条件下韧性好的材料。

4 裂缝修补方法

对于不同的裂缝沥青路面裂缝的修补方法很多，一般可根据裂缝产生的原因、裂缝宽度和深度采用不同的养护措施。在高温季节全部或大部分可愈合的轻微裂缝，可不加处理。在高温季节不能愈合的轻微裂缝，可沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青或采用乳化沥青灌缝。对于路面的纵向或横向裂缝，应根据裂缝的宽度按以下方法进行处理：缝宽在 2mm～5mm 以内，采用沥青预拌石屑或砂灌缝；基层及沥青面层均出现裂缝，缝宽在 5mm 以上时，采用填补热拌沥青混合料直接灌缝。因沥青性能不好或路面使用年限较长、油层老化等原因出现的大面积裂缝（包括网裂），此时如基层强度尚好时，通过技术经济比较。可选用乳化沥青稀浆封层、加铺沥青混合料上封层，或先铺设土工合成材料后，再在其上加铺沥青混合料上封层、改性沥青薄层罩面以及单层沥青表处的方法处理。对于土基、基层强度不足或路基翻浆等引起的严重龟裂，应先处治好基层后再重做面层。

5 填缝技术

沥青路面在使用初期产生的裂缝主要为纵向和横向裂缝，对于此类裂缝一般采用填缝技术进行预防性养护，以防止水分进入沥青路面造成早期破坏。根据美国国家研究协会发布的 《沥青路面裂缝处理材料及工序》SHRP-H348 项目研究论证，对路面裂缝作开槽贴缝式处理所产生的效果比无槽贴缝式处理的效果至少要好 40 倍，无槽贴缝式密封在车辆作用下，裂缝表面的贴缝层不断受到磨损，裂缝内的剩余填充物较少而无法起到封闭裂缝的作用，从而导致无槽贴缝式密封失效。所以，在施工经费有保证的情况下，应尽量选用标准槽贴缝式修补裂缝的方式。鉴此，建议当裂缝超过 3mm 时，宜采用开槽式封闭处理：当裂缝小于 3mm 时则可采用简单无槽贴缝式处理。 开槽的几何尺寸对裂缝修补效果有较大的影响，开槽的宽深比（宽度与深度之比）越小，填缝料与裂缝两壁的粘结力越容易损失。较大的宽深比可提高填缝料与裂缝两壁的粘结力和增强裂缝的修补效果。一般宽深比为 1：1，尺寸控制在 lOmm～20mm 之间，采用贴缝式工艺时，胶体应在裂缝两侧形成 50mm～100mm 的长胶带，胶带高度不能超过 3mm，这样可延长密封胶的磨损时间。再就是采用传统的人工方法：即用吹风机清理出缝里的杂物，再用小勺或热水壶（带细嘴）将加热到适当温度的灌缝材料灌入缝中。

这里着重介绍一下机械灌缝，通常灌缝设备主要包括切缝开槽机、吹风机、灌缝机、烘干机和平坦机等。灌缝具体施工工艺如下：

1）安排交通疏导，按照规定摆放安全标志，设专人指挥交通，并根据灌缝进度移动安全标志；

2） 按要求沿裂缝方向开槽：用开槽机正确开槽，跟踪指示装置对准裂缝，向后拉动开槽机对裂缝进行开槽，一般宽深比为 1：1，尺寸控制在 l0mm～20mm 之间；

3） 清理开槽：用压缩空气喷枪对所开凹槽进行清缝，确保开槽后缝内松散颗粒和杂物彻底清理干净；

4） 灌封前预热： 用烘干机对凹槽进行预热，并烘干进入缝里的水分，确保密封胶与凹槽紧密结合；

5） 灌缝：用灌缝机对槽口进行灌缝，并控制好胶体的用量，用灌缝机自备的刮平装置的压力喷头将密封胶均匀灌入槽内；

6） 养护：在灌缝完毕的表面撒布石粉或者细砂进行养护；

7） 开放交通：待密封胶温度冷却到 50℃以下后方可开放交通。

8）修补效果观察：通车一段时期后进行观察。确保一定时期后脱开现象保持稳定，没有发展的迹象。并且对效果进行研究和分析，为之后进一步的维护工作提供理论和应用方面的指导，另外对施工工艺的不断改进和优化也是沥青路面裂缝修补技术的关键。

6 结语

沥青路面裂缝修补的效果与材料的选择、裂缝封闭处理设计和施工工艺等有密切的关系。所以，在裂缝修补过程中，应选择优良的灌缝材料，尽量采用开槽贴缝式处理设计，优化施工工艺，提高裂缝修补的成功率，从而延长沥青路面的寿命。

参考文献

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