半刚性路面裂缝修复技术的应用及分析

吕铭华　衡家资

摘 要：伴随着早期修建的公路陆续进入大修期，我国公路路面结构养护维修任务日趋繁重。半刚性路面作为我国主要的路面结构形式，在重载交通等诸多因素的作用下，早期损坏较为严重。其中裂缝类病害是半刚性路面结构病害的主要类型，并且，裂缝的出现进一步导致路面结构水损坏的发生。公路半刚性路面养护维修中，裂缝修复至关重要。

关键词：半刚性路面；裂缝修复；裂缝形式

1 半刚性路面裂缝形式及成因

1.1 横向裂缝

垂直于道路中线的裂缝被称为横向裂缝，通常存在若干支缝。产生此类裂缝的主要原因包括2点：第一，因基层收缩开裂，导致面层开裂，进行出现反射裂缝；第二，温度骤降或很低，也就是温宿裂缝。

（1）反射裂缝。强度、刚度大及变形能力差为半刚性基层材料的主要特点，此类材料在温度、湿度发生极大改变的情况下，将产生开裂等问题。基层开裂过程中，当面层和基层之间连接紧密，面层可提供一定约束能力，这种情况下在瀝青面层内部将出现一定拉应力与拉应变，并与行车荷载出现的应力充分结合，沥青层与基层裂缝对应部位则会出现底部开裂问题，当具有较薄面层时，从下到上裂缝将向面层表面发展，最终产生反射裂缝。

（2）温缩裂缝。低温收缩裂缝与温度疲劳裂缝为温缩裂缝的主要类型。低温收缩裂缝产生的原因为半刚性路面面层温度很低或温度骤降致使路面面层温度梯度产生极大变化，相比材料抗拉强度，如温度应力较高时，则极易出现裂缝。

温度疲劳裂缝主要是因为温度重复升高与降低产生的。

1.2 纵向裂缝

平行于道路中线的裂缝被称为纵向裂缝，同时可能出现多根支缝。因压实度不足，半填半挖及高填方道路路基常常会产生不均匀沉降问题，进而造成纵向裂缝的出现。在加宽道路施工中，如处理不好新旧路基结合位置，则极易产生纵向裂缝。通常以上2类纵向裂缝都具有较长的长度，其深度从路面表面直达路基深处，具有极大的危害性。其类型包括以下几种：

沉降裂缝：路面开裂因路基不均匀沉降造成的裂缝被称作沉降裂缝。

搭接裂缝：纵向、横向为搭接裂缝的主要形式。因路面宽度大，公路路面通常选取分幅的方式进行摊铺作业。接缝时可选取冷、热两种接缝形式。

1.3 块状裂缝

块状裂缝是指裂缝具有0.3到3米间距、0.1到10平方米面积。作为半刚性路面的重要病害之一，块状裂缝一般出现于通车时间长的道路。基层、面层强度不足为造成块状裂缝的直接原因。

1.4 龟裂

路面局部位置出现与龟纹相似的裂缝被称为龟裂，龟裂通常与沉陷、唧浆同时出现。在重复荷载下路面结构往往存在疲劳损坏，龟裂为路面结构强度较低的表现形式。其发展初期裂缝以相互交错的形式展现，随着时间的推移，裂缝可发展为多边形裂块。与此同时，龟裂也可能出现于路面整体强度极高的情况下。

2 半刚性路面裂缝修复技术的应用

2.1 改善罩面层性能

普通型罩面、防水型罩面与抗滑层罩面为沥青路面罩面的主要类型。改善罩面层性能主要是为了提高罩面层的自身性能变形能力和抗拉强度。沥青罩面层应具有足够的变形能力以消散行车荷载产生的应力，但为了避免出现车辙，其变形能力也不应过大。高速公路罩面厚度通常为4到5厘米；交通量大、重型车辆多的路段其封层厚度可定为1厘米，交通量适中路段封层厚度可定为0.7厘米，一般情况下高等级公路抗滑层厚度必须在4厘米以上。

2.2 设置中间夹层

设置中间夹层措施包括多种，应用较多的是SAMI层和土工织物夹层。

（1）SAMI中间夹层

广义的SAMI是指应力/应变吸收薄膜，狭义的SAMI通常是指沥青橡胶薄膜。沥青橡胶是通过橡胶和沥青进行热反应制成的。沥青中加入橡胶粉后，使沥青的力学性能发生了较大的变化，具体表现为针入度降低、软化点提高、低温延度增加，并明显地增加了其回弹性能。在配制SAMI时，不仅要考虑其消散水平方向的应变的能力，而且还要使其具备足够地传递竖向荷载的能力，从而不引起过大的变形。

（2）土工织物夹层

夹层由沥青和土工材料两部分组成。沥青是中间夹层的基本组成元素之一。为了减少中间夹层对温度的敏感性，有必要对沥青的弹性和塑性行为进行改善。应用聚合物改性的沥青能达到更好的效果，但相对来说费用较高，通常在非常恶劣的条件下使用这种改性沥青，如在气候特别冷的地区，或者裂缝移动很明显的旧路面等。一般情况下，土工织物施工时在其上下表面都涂一些沥青，从而与罩面层和旧路面板相连接。

2.3 局部修补

灌缝：灌缝方式一般用于修补线状裂缝。沥青管缝机、高压热空气吹风机等为灌缝的主要机械。沥青、乳化沥青等为沥青路面灌缝的材料。

挖补处理：修补块状裂缝及龟裂时，需根据坑槽实施修补，也就是将路面结构损坏位置挖除，随后进行相应级配沥青混凝土填补、压实。

根据工程建设需求，按照路面实际病害情况可对填缝机械、工艺与开槽参数合理确定。通常填缝料选取热沥青与克莱福密封胶。如线状裂缝较为细小、灌入难度大，则可将一条凹槽开设于裂缝上，防止拉压力与交通荷载过分作用于填缝材料，通常情况下以U形作为开槽类型。如温缩、干缩导致路面基层出现纵、横裂缝，且宽度小于6毫米，需彻底清理干净缝隙，并通过压缩空气将其尘土吹走，随后选取灌缝撒料方式对裂缝加以处理，材料为热沥青与乳化沥青。

如裂缝宽度大于6毫米，则可将存于裂缝内的杂质清理干净，并进行开槽填缝，并通过压缩空气顺着裂缝开槽位置吹净，随后选取材料进行填筑、压实与密封，材料包括：砂粒式沥青混合料与细粒式沥青混合料。

3 结束语

综上所述，随着改革开放的不断深入，作为影响国民经济增长的重要因素，为推动社会经济的快速发展，必须重视基础设施建设。半刚性基层施工作为公路工程建设的重要组成部分。为实现施工过程的科学性、正确性与规范性。必须重视施工方式的选择，规范施工工艺，有效提高施工技术水平，延长公路工程使用寿命，这也是提升工程建设整体质量的重要途径。

参考文献：

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[2] 徐彪.浅谈半刚性路面基层产生裂缝原因及控制预防措施[J]. 价值工程. 2011（05）

[3]王世良，王磊.试论半刚性路面开裂原因及预防措施[J]. 路基工程. 2013（02）