刻槽灌缝在沥青路面裂缝修补中的应用与分析

■王昌标

（南平高速公路养护工程有限公司，南平 353000）

1 引言

沥青混凝土路面在长期使用过程中，由于受到车辆荷载和温度的反复作用，会出现各种形式的裂缝。裂缝的产生使雨水容易渗入沥青混凝土路面的面层、基层甚至路基内部，进一步会导致路面的唧浆、网裂、松散、坑槽等病害的出现加剧路面损坏并降低路面的行驶质量。因此，路面裂缝修补技术是沥青路面预防性养护技术的重要组成部分，是减缓路面病害出现、延长路面使用寿命的有效手段。

本文根据福银高速（南平二期）65 条路面裂缝的刻槽灌缝和贴缝带封缝两种工艺在处治效果方面的对比分析，为同类路面结构层和气候条件下沥青路面的裂缝修补提供技术参考。

2 工程概况

福银高速(南平二期)位于南平邵武境内，于2005年12 月建成通车。其路面结构层形式为：4cm 厚AK-16A 沥青砼抗滑表层+6cm 厚AC-20I 中粒式沥青砼+8cm 厚AC-25Ⅱ中粒式沥青砼+30cm 厚5%水泥稳定级配碎石+16cm 厚3%水泥稳定级配碎石+15cm 厚级配碎石垫层。

该路段属于山区低温气候，7、8 月极端高温达40℃，1 月极端低温-5℃，年平均气温为23℃；年平均降水量达1800mm 左右。目前该段高速公路的路面裂缝类型主要是横向裂缝及纵向裂缝，平均每5～10m 就有一条裂缝（桥梁和隧道外），且裂缝较宽，如图1 所示。

经调查分析，本段沥青路面裂缝主要形式为：（1）半刚性基层干缩开裂引起的反射裂缝；（2）受天气影响的低温收缩裂缝；（3）路基填挖交界或桥头搭板交界位置处治不到位引起结构破坏裂缝。

图1 路面裂缝病害

3 裂缝处治方案

针对福银二期路面的裂缝类型和裂缝病害程度，一般采用刻槽灌缝和贴缝带封缝工艺进行处治。

3.1 刻槽灌缝工艺

刻槽灌缝指采用刻槽机、灌缝机等专业设备和密封胶等专业材料进行裂缝修补的一项养护技术。刻槽灌缝施工工艺通过对路面裂缝进行开槽、清缝后灌入加热至符合要求的密封胶，确保路面雨水不致通过路面裂缝渗入路面结构层和路基内。其施工工艺流程为：施工布控→开槽→清缝→灌缝→养护→撤控开放交通。密封胶应相关技术指标如表1。

表1 密封胶技术指标

灌缝作业时，应保证每条裂缝的灌注是连续的，以保证裂缝内的密封胶呈连续密封状态，如出现未完成填封的裂缝需要再次进行灌缝处理。

灌缝喷嘴有两种类型：针式喷嘴和带小拖靴式喷嘴，两种喷嘴工艺示意见图2、图3。

图2 针式喷嘴灌缝示意图

图3 小拖靴式喷嘴灌缝示意图

为确保雨水不会从缝边渗入路面结构层，推荐使用带小拖靴式喷嘴进行灌缝作业，这样以便在裂缝顶面两侧形成一贴封层。施工中要严格控制灌缝机密封胶的加热温度，减慢灌缝速度，防止灌缝料的流淌影响灌缝的质量。

3.2 贴缝带封缝工艺

贴缝带封缝是指对路面裂缝不开槽、不处理，只对路面裂缝表面作简单清扫即可施工的一种处治方式。

贴缝带封缝工艺是根据裂缝的宽度裁割贴缝带，并用液化气喷火枪烘烤缝面和贴缝带粘贴面；当沥青缝面出现油点和贴缝带粘贴面变油滑时，将贴缝带粘贴在缝面上。其施工工艺流程为：施工布控→清缝→烘烤缝面和贴缝带粘贴面→粘贴贴缝带→撤控开放交通。

4 裂缝处治效果与分析

4.1 处治效果

（1）裂缝处治3 天后进行检测观察：采用刻槽灌缝工艺处治的51 条路面裂缝在原裂缝处均未再次发生开裂现象，处治过的裂缝表面较平整、无气泡；车辆碾压不变形不粘胎，达到质量控制标准；采用贴缝带封缝工艺处治的14 条路面裂缝，有1 条在原裂缝处发生开裂现象，有2 条贴缝带发生卷胎带走。详见图4～5。

图4 施工3 天后(刻槽灌缝)

图5 施工3 天后(贴缝带)

（2）裂缝处治6 个月后（经过一个高、低温季节循环），再次进行回访观察：采用刻槽灌缝工艺处治的51裂缝中，在原裂缝处发生开裂的1 条、发生缝边碎裂的3 条；14 条采用贴缝带封缝中有8 条再次发生开裂现象,另有2 条贴缝带被卷胎带走。详见图6～7。

图6 6 个月后观察(刻槽灌缝)

图7 6 个月后观察(贴缝带)

4.2 原因分析

结合本工程交通环境及路面结构分析裂缝病害处治效果差异如下：

（1）刻槽灌缝产生缝边碎裂主要是因为道路表面较为松散、刻槽时崩边现象严重且边缘粗糙导致，因此采用刻槽灌缝工艺处治路面裂缝时，须保证刻槽居中于裂缝，并确保裂缝两侧碎边切割到位、缝边整齐。

（2）路基填挖交界或桥头搭板交界处的路面基层开裂或路基下沉是引起再次产生裂缝的主要原因。因此在对路基填挖交界或桥头搭板交界处的路面裂缝进行刻槽灌缝处治时，建议先对损坏路面基层或路基进行处理后再进行。

（3）贴缝带被卷胎带走的主要是因为贴缝时路表面潮湿不够干燥、缝面清理不够干净或未采用橡胶锤封边等原因导致。因此采用贴缝带封缝施工时必须保证路面干燥、缝面干净无杂质粉尘，确保贴缝带表面与缝面紧密粘贴，并用橡胶锤或木锤对贴缝带进行封边。

（4）通过一个高、低温季节循环后，发现贴缝带开裂现象较严重，分析其主要原因是所用的贴缝带低温脆裂、抗拉强度和延伸率等指标不适应项目所在地气候条件（项目施工所在地年最低气温为-5℃），因此在进行贴缝带封缝时一定要对贴缝带的相关指标进行试验检测，以确保适应当地气候条件。

5 养护成本分析

刻槽灌缝工艺与贴缝带封缝工艺的施工成本受施人工机械费和材料费不同而区别较大。材料费受品牌影响差异较大，如科来福密封胶价格大约在13 元/㎏，其他国产品牌密封胶平均在10 元/㎏；魁道贴缝带约6.5 元/m，其他国产品牌贴缝带价格较接近平均4 元/m 左右。对比如下表所示：

表2 刻槽灌缝与贴缝带封缝施工成本及处治有效率对比

基于工艺措施成本和处治有效率分析来看，虽然刻槽灌缝工艺的施工成本较贴缝带高2 倍左右，但其裂缝处治有效率比贴缝带工艺高约3 倍。因此推荐刻槽灌缝工艺作为该段路面裂缝处治的主要修补方法。

6 结语

通过对两种裂缝修补技术的对比分析，对于本路段情况，刻槽灌缝具有较好的效果。为提高路面裂缝修补质量，提出有以下几点建议：

（1）刻槽灌缝工艺与贴缝带工艺可联合应用，当采用刻槽灌缝工艺处治的路面裂缝主缝边上存在少量较细支缝时，采用贴缝带工艺进行封闭处理，有利于保证路面裂缝的全封闭；

（2）密封胶质量是保证灌缝的重要条件，密封胶不但要满足技术规范要求，还需适应实际工程特殊环境交通情况，同时，裂缝处置时间也对修补质量有重要影响，裂缝处治一般宜在秋冬季进行。

（3）沥青路面裂缝处理前，应对裂缝病害进行必要的检测分析，针对裂缝形成原因和发展状况，采取技术可靠，经济性好的裂缝处理措施。

［1］郭忠印，李立寒.沥青路面施工与养护技术.北京：人民交通出版社，2003.

［2］许永，赵鸿铎.沥青混凝土路面裂缝处理技术研究.山东交通学院学报，2005(6).

[3]福建省高速公路有限公司,福州大学道路与桥梁工程系.湿热地区高速公路沥青路面裂缝处治技术研究.2012.