沥青路面裂缝养护技术研究与应用

吴漯

摘  要：沥青混凝土路面产生裂缝，需及时密封修补，避免沿裂缝有雨水或其他杂物向路面结构层、路基等部位渗入，影响路面承载力，导致路面损坏情况加重。为此，该文结合具体工程案例，在做好路面调查分析的基础上，提出了采用钻孔压力注浆修补沥青路面裂缝，并对其修补机理、工艺流程进行了探讨，经修补效果现场检测可见，灌缝材料填满了裂缝，且向次裂缝衍生的细微裂缝扩渗，灌缝材料和沥青混合料壁面之间具有良好黏结性，未见脱胶情况。由此说明，选用压力注浆修补裂缝具有良好施工效果。

关键词：沥青路面;裂缝修补;养护施工

中图分类号：U416          文献标志码：A

0 引言

作为一种无缝连续路面，在高等级公路建设中沥青混凝土路面因其自身优势得到了广泛应用。交通运输部公布的数据表明，2017年末，全国公路总里程达到477.35万公里，其中，高速公路达到13.65万公里，里程规模居世界第一。沥青混凝土路面是高速公路最常用的路面结构形式，随着公路建设规模的持续扩大，早期病害问题愈加突出。裂缝是最常见的一种病害，在自然因素、行车荷载等因素的长期作用下，沥青路面裂缝问题越来越严重，通过裂缝大量积水、有害杂质不断浸入基层，进而产生坑槽、水损坏等情况，这将对行车舒适性、安全性造成严重影响，如果不及时修补裂缝，危害性更大。为此，必须重视裂缝修补养护技术的应用，只有及时修补沥青路面裂缝病害，才能延长道路使用寿命，才能节约养护成本，才能保证工程通行安全。

1 工程概况

某公路工程全长100 km，按一级公路设计标准建设，该地区处于亚热带地区，常年气温偏高，降雨充沛。自通车运营之后，受交通量持续增大以及环境因素的长期影响，此路段路面开裂问题显著，且存在少量车辙、坑槽病害，局部路段已发生了较为严重的网裂变形情况，对行车舒适性造成了严重影响。

2 路面调查分析

为了充分了解路面病害情况，决定以2 km典型病害路段为研究对象，调查分析裂缝情况。通过超声波裂缝测试仪检测裂缝宽度、深度，在道路上为了更好地了解裂缝情况，可在网格图上描绘裂缝分布情况，通过裂缝病害统计表可见，在4条裂缝中病害较为严重的为B线，调查结果显示见表1。

备注：上述裂缝取值均为平均值。

为寻找裂缝病害起因，决定采用钻芯取样法进行分析。结果表明：

（1）纵缝：芯样基层取出不完整，存在破损情况，同时多个芯样破损状态基本一致。由此说明，荷载裂缝、疲劳裂缝为纵缝主要类型，主要原因为荷载或地基不均匀沉降。

（2）横缝：观测芯样可见，裂缝发展形势是从上逐步扩散到下的，裂缝形状为“上宽下窄”，由此可见，此裂缝属于温度裂缝。

综上可見，纵横向裂缝类型各有不同，随之A、B、C、D线裂缝情况也存在极大差异，具体见表2。

类型      特点

A线 A线裂缝多而密，在大型车道车轮轮迹部位多集中分布横向裂缝，为荷载疲劳裂缝和路基不均匀沉降引起的裂缝;横向裂缝分布较为密集，由取芯结果可见，属于水泥稳定碎石基层反射裂缝、沥青面层混合料温缩疲劳裂缝。这和A线交通量过大息息相关。目前，横向裂缝一基本发展至横向贯穿一、二个车道，且存在少量坑槽病害

B线 B线横向裂缝较多，同时存在长度较大的纵向裂缝，属于荷载疲劳裂缝，多出现于大型车车道轮载周围，且向外延伸。

C线 C线裂缝基本类似于A线，横向裂缝更甚，主要属于温度疲劳裂缝、反射裂缝和荷载裂缝。此线交通荷载较大，产生裂缝病害的主要原因在于超负荷的交通荷载

D线 D线裂缝病害相对较少，其原因在于D线是在原有水泥混凝土路面基础上改造而成的沥青路面，路基处理相对不错，基本完成了路基沉降。经观测，在大型车道和路肩交界部位存在一条极为显著的纵向裂缝，平均宽度为1mm～3 mm，深度为100 mm～200 mm，主要原因在于旧路改造过程中道路拓宽后新路基压实度不足，因此，在新旧路基交界位置会产生沉降不均匀情况

3 钻孔压力注浆修补机理

钻孔压力注浆修补属于开槽修补法的补充，常用于开裂程度较为严重的结构性裂缝，或因路基沉降产生的反射裂缝等。此方式是基于裂缝开槽修补的前提下，选择控制点钻孔，随后将注浆针嘴打入钻孔位置，利用压力注浆法向路面或路基深处的细微裂缝内灌注修补材料，通过注浆压力、修补材料的作用，实现裂缝修补的目的。

在压力注浆前期，需要先封闭修补缝槽表面，当其完全固化之后即可进行压力注浆，当灌浆浆液灌满至裂缝部位，即可有效修补路面下层裂缝，从而增强路面整体承载力，延缓裂缝发展。

4 钻孔压力注浆修补工艺流程

针对沥青路面裂缝养护，需先做好路面病害调查工作，全面了解病害情况，才能对症下药，确保采用的养护技术科学、有效。钻孔压力注浆修补技术的应用，能够通过注浆压力、修补材料的作用，实现裂缝修补良好效果。为此，必须进一步规范施工工艺，提高施工技术水平。

4.1 开槽

在施工前，需要前往施工路段对水文地理、施工条件、交通建筑等情况进行实地勘察，根据实际情况制定土方堆放和运输道路，清理干净周围的树木、固体垃圾等，做好施工前各项准备工作，清理干净表面。当裂缝宽度在3 mm以上时，即可选用开槽处理，据相关研究表明，开槽修补具有良好的施工效果，当开槽宽深比为1∶1时，裂缝修补效果最佳。为此，根据施工现场情况，选用1∶1开槽宽深比，宽度控制在10 mm～15 mm，根据裂缝开裂情况做适当调整。通过开槽处理，可将裂缝壁面上的杂质清理干净，减少对黏结效果的影响，增强黏结强度。

4.2 清缝与干燥

在整个养护施工中，如何清理裂缝、如何做到裂缝干燥极为重要。只有保证缝槽干净、干燥，才能保证在裂缝修补中充分发挥材料的黏结作用，为此必须清理好原有裂缝。清缝一般分为2次，第一次为初步清理，通过吹风机等设备清理干净槽缝内的杂料;第二次清理需在钻孔后完成，先通过大功率压缩热空气机清理干净缝槽或钻孔内的杂物，随后做干燥处理。待完成裂缝清理工作后，需及时检查清理情况，保证彻底清理干净。

4.3 钻孔

按照50 cm等间距钻孔，在裂缝破损程度严重的部位，则可视情况降低孔间距，随后在裂缝上选点钻孔，孔直径应和灌浆针嘴直径具有统一性。相比沥青混凝土路面结构厚度，钻孔深度需达到1/2以上，确保所有孔都能贯穿裂缝，保证灌缝材料能够充分灌入。

4.4 安装注浆针嘴

为提高裂缝注浆效果，必须保证注浆针嘴安装合理。完成上述施工工序后，选取T型扳手将注浆针嘴套住，通过橡皮锤向钻孔内打入针嘴，待针嘴橡胶部位全部打入孔中时，即可击打针嘴，避免针嘴损坏。

4.5 修补材料配制

按照施工进度要求，适时配制修补灌缝材料。作为一种常温固化型材料，修补灌缝材料具有强烈的温度敏感性，象溫度较高，极易加快其固化速度，为此，必须严格按照施工气温情况，进行修补材料各种用量的调整，特别是促进剂与引发剂，从而达到修补材料凝固时间的调节。

4.6 封缝

完成上述工序之后，要及时灌缝与封缝。该工程以槽贴缝式作为封缝方法，将灌缝材料沿干净的缝槽逐步灌入，象灌注至针嘴附近，应避免向针嘴口灌注，出现堵塞情况。完成第一遍灌注施工后，需对修补材料的下渗程度进行详细观测，保证灌注质量无误后，即可实施二次灌注，直至封缝饱满。

4.7 压力注浆

（1）注浆管阀门需在注浆前关闭，待注浆压力为2 MPa，可对接牛油头和注浆针嘴。注浆前期，极易出现针嘴被弹出现象，但随着注浆时间的不断延长，因高压作用针嘴会自我固定。

（2）注浆过程中，需合理控制注浆速度。先选小压力试灌，随后逐步增加压力，直至密封，同时，按照由下到上的顺序将空气彻底排出，从而提高灌注效果。

（3）待完成注浆作业后，需及时将牛油头和注浆针嘴分开，避免牛油头被损坏。随后用锤子将针嘴外露部位凿除。

4.8 养生处理

完成压力注浆作业之后，为避免车轮将灌缝材料带走，需及时做好养生施工。该工程以贴封式作为裂缝填缝形式，通过U型刮平器刮平裂缝表面。裂缝表面修补之后及时铺洒细砂等材料进行覆盖，从而提高路面抗滑性能。

4.9 修补效果现场检测

为检测修补效果，需钻芯取样，检验压力注浆效果。经检测可见，钻取的芯样上可见一条弯弯曲曲的裂缝，经压力注浆修补之后，灌缝材料填满了裂缝，且向次裂缝衍生的细微裂缝扩渗，灌缝材料和沥青混合料壁面之间具有良好黏结性，未见脱胶情况。由此说明，选用压力注浆修补裂缝效果显著。

5 结语

综上所述，裂缝是沥青路面施工常见病害之一，做好裂缝处治养护工作意义重大。为此，必须根据施工现场具体情况，找出病害原因，根据路面调查情况，合理选择养护技术。该文以钻孔压力注浆修补为养护方法，有效修补了裂缝，且提高了裂缝处理效果，可实现公路工程建设的社会效益与经济效益。

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