1、公路沥青路面裂缝修补技术探讨【摘要】裂缝是沥青路面的主要缺陷之一，如不及时加以修补，在行车荷载和内部荷载的共同作用下，裂缝逐步扩展，发展成翻浆、沉陷、松散、坑槽等病害，从而大大影响沥青路面的使用寿命，并严重影响行车安全。本文首先论述了公路沥青路面裂缝的分类，进而，阐述了几种公路沥青路面的裂缝修补技术，即沥青直接灌缝处理、开槽灌缝及现场热再生维修技术，并就这三个修补技术的施工要点进行了简要阐述，以供参考。 【关键词】沥青路面；裂缝；修补技术 中图分类号：U416.217 文献标识码：A 文章编号： 裂缝是沥青路面的主要缺陷之一。沥青路面在使用过程中，由于受路面结构、气候、地形、地质条件、行车等多
2、种因素的影响，都会产生不同程度的路面裂缝。一旦产生了裂缝，如不及时加以修补，在行车荷载和内部荷载的共同作用下，裂缝逐步扩展，发展成翻浆、沉陷、松散、坑槽等病害，从而大大影响沥青路面的使用寿命，并严重影响行车安全。因此，如何应用科学有效的沥青路面养护修补技术来改善道路使用功能，延长路面使用寿命，降低养护成本，提高经济社会效益，成为摆在沥青路面运营管理者面前的一个重要课题。 一、公路沥青路面裂缝的分类 按照国际上的一般认识，沥青路面裂缝大体上有以下一些类型。 1.1 横向裂缝 横向裂缝是沥青路面常见痛害之一，主要包括温缩裂缝及半刚性基层沥青路面的反射裂缝。 1）低温横向收缩裂缝。由于沥青混凝土是一
3、种热胀冷缩型材料，当混合料的收缩远远超出沥青混合料的极限拉应变，沥青面层表面薄弱处就会产生裂缝。沥青面层的薄弱处越多，产生的横向低温裂缝愈多。 2）温度疲劳裂缝。由于环境气温反复升降，在沥青面层中产生温度应力，温度应力的反复作用使沥青面层产生温度疲劳裂缝。 3）反射裂缝。在铺筑沥青路面时，基层普遍采用水泥稳定级配碎石材料，而水泥一般具有干缩和温度收缩特性，在行车荷载下，半刚性基层底部产生过大的拉应力，导致基层开裂，随着荷载的反复作用，裂缝会逐渐扩展到沥青面层，这种裂缝就称之为反射裂缝。 4）其他横向裂缝，如由于桥头路基沉降引起的沿桥涵台背方向的横向裂缝，路面施工工作接缝开裂，桥面铺装水泥混凝土
4、绞缝质量不好而引起纵向开裂等。 1.2 纵向裂缝 纵向裂缝是与道路中心线大致平行的长直裂缝，有时也伴有少量的支缝。一般，纵向裂缝是由于路基压实不均匀、路面不均匀沉陷、施工接缝质量不佳、路基填料粒径大，压实功小，无法检测压实度或者结构承载力不足引起的。不均匀沉陷引起的纵向裂缝通常断断续续绵延很长；结构承载力不足引起纵向裂缝则多位于道路边缘。 1.3 块状裂缝。 1.4 边缘裂缝。 1.5 沉降或沉陷裂缝。 1.6 构造物接头裂缝。 二、公路沥青路面裂缝修补技术 目前对裂缝的修补主要有以下几种：直接灌缝处理、开槽灌缝、现场热再生维修方法等。 2.1 沥青直接灌缝处理 该方法是传统的修补法，其主要对
5、裂缝较窄、缝壁无散落或轻微散落，无或少支缝的横向裂缝，可以沿缝隙走向切缝，将缝隙打扫干净，并用压缩空气吹去缝中杂物和尘土；用热沥青（稠度较低） 、改性乳化沥青或其他专用的灌缝料灌缝。 在灌缝前，应先用空压机将开过槽后的裂缝中的灰尘杂物及周边松动的物体清除干净，保持裂缝的清洁和干燥，最好是刷一遍缝。该法主要以人工作业为主，工艺简单，但如果沥青路面车辙严重，尤其是形成网裂的路面，不宜用此方法处理裂缝，如果不到中修，应采用改性乳化沥青灌缝。 2.2 开槽灌缝 该法是近几年采用的新型灌缝工艺，其主要是采用橡胶改性沥青等作为灌缝材料，用开槽机开槽，然后用压缩窄气吹净缝隙中的杂物和尘土，再用灌缝机灌缝，从
6、而使缝内杂物及缝边缘老化材料能清理干净且缝宽均匀，特别是采用专用灌缝胶使灌缝料与老路面能结合紧密，封水效果良好。 2.2.1 裂缝开槽 1）当沥青路面裂缝超过 3mm 时即应采用开槽灌缝处理方法。在开槽时，用带有旋转式碳钢切缝刀头的裂缝开槽机对准裂缝中线切割出均匀的正方形或长方形凹槽。 2）在施工时，要求所开出的槽，其宽度和深度的尺寸控制在 10-20mm 之间，槽的宽深比。一般为 1：1。 2 2.2 裂缝清理 开槽完成后，即可进行裂缝清理： 1）将吹风机喷气嘴置于距离裂缝大约 5cm 的位置，以清理缝内的杂物、石子、灰尘等； 2）用钢丝刷清理凹槽表面，以便将缝边缘的老化松散材料清理干净；3
7、）喷气嘴与裂缝的距离稍微远些，以便清除裂缝和周边所有松散颗粒和杂物，从而达到对裂缝的彻底清理。 2.2.3 灌缝 1）在清理干净裂缝后，为确保密封胶与裂缝壁的紧密结合，应采用热气喷枪对裂缝壁进行烘干加温以清除潮气。 2）在进行灌缝时，要求密封胶加热到(1955)，以提高密封胶与路面的粘结性，达到最佳的灌缝密封效果。 3）在灌缝时，用灌缝机上带有的刮平器的压力喷头将密封胶均匀地灌入槽内，灌注时要自下而上充分填满，避免在下部产生孔洞。 4）灌缝作业完成后开放交通的时间应超过 30min，并应在灌缝胶表面撒砂子或细骨料，以防止开放交通后车轮带走灌缝料。 5）为达到较好密封效果，理想的密封表面应比裂缝
8、宽一点，并在裂缝表面及两侧形成一定厚度与宽度的 T 形密封层。 6）在施工过程中，应禁止在路面潮湿或温度低于 4的环境下施工，否则会降低密封胶的粘结力。 2.3 现场热再生维修技术 该法是利用已研制的轻型路面加热器，在裂缝处宽 5cm-lOcm 的地方加热几分钟后，约 Im 长的裂缝处的沥青混凝土就可变软，缝深则加热时间延长，然后利用添加再生剂、新沥青混合料和将原有路面现场再生，达到沥青混合料的质量标准，再经过摊铺、压实，完成沥青路面病害修补目的。该法主要适用于路基完好、路面破损深度小于 6cm 的沥青路面的维修，尤其适用于高等级 沥青路面层的大中维修工程和交通疏导困难、长距离、大面积路面维修
9、作业，特别适合城市高等级道路和高速公路沥青路面大中修。目前，现场热再生维修技术是世界上沥青路面养护维修最先进、最佳的施工方法。 2.3.1 施工机械准备：AR2000 型的热再生机、AR2000 型的热再生拌合机、沥青混凝土运输车、混合料摊铺车、单钢轮振动压路机 I 台、双钢轮振动压路机 l 台、胶轮压路机 l 台。 2.3.2 施工放样：施工之前，依据热再生机工作面宽度，由技术员恢复原路中线，定出施工宽度线，并用白灰撒出。 2.3.3 路面加熟 1）在进行路面加热前，应对将原路面清扫干净，然后根据路面状况、天气气温、风速等情况，将路面加热到最佳温度，要求加热的宽度比再生铣刨两边各宽 20cm
10、。 2）路面加热温度以再生混合料的温度为 130-140作为控制温度，最低温度不能低于 120。 3）在加热路面时，要求其加热强度由弱至强，再由强至弱进行，以使热能能传导到深层，又避免表层被烧焦。 2.3.4 复拌机再生摊铺 1）当路面加热到所需温度后，即可用复拌机跟进对原路面进行再生。2）在摊铺过程中，用复拌机第一熨平板摊铺再生料，用第二熨平板摊铺加铺新料。 3）摊铺时要控制好输料螺旋里混合料的量，一般以混合料埋没输料螺旋 2/3 为宜。 4）复拌机的速度与路面加热情况和沥青混合料的供应情况有关，热再生联合机组一般控制在 1.5-3.5m/min。 5）再生剂必须要计量准确，喷洒均匀，再生剂
11、的喷洒要与复拌机的行进速度相适宜，确保旧路面每平方米喷洒量准确。 2.3.5 碾压 1）整平后，当混合料的含水量为最佳含水量(1%-2%)时，应立即在结构层全宽内进行碾压。 2）碾压时，应遵循“先轻后重，先静后动”的原则，碾压时应重叠 13 轮宽，后轮必须 超过两段的接缝处，后轮压完路面全宽时，即为一遍。 3）碾压时应由两边向中间慢速进行碾压，最大速度不宜超过4km/h，确保碾压无遗漏、无死角。 4）在整个碾压过程中，按初压、复压、终压程序进行。初压采取跟进摊铺碾压，静压、振压各一遍，速度控制在 2 公里小时；碾压方法为驱动轮在前，向着摊铺方向行驶，先压纵缝，然后由路边向路中碾压，相邻碾压带必
12、须重叠 1/2-1/3 轮宽。复压，碾压速度控制在 3 公里小时，以胶轮碾进行碾压，复压不能超过初压的界限；终压应紧跟复压后面进行，以光轮振动碾静压 24 遍，直至消除轮迹为止。 5）碾压过程中，施工员指挥专业队人员对局部坑洼部位进行细平，震动压路机再低振幅模式碾压 4 遍基本成型，最后使用轮胎压路机完成终压 4 遍以获得良好的表面。 6）碾压结束后，应检测路段的压实度和厚度是否符合设计要求，确保压实度达到 98%以上。若检测压实度不够，要及时安排压路机进行再次碾压，直到合格为止。 2.3.6 接缝施工：横缝采用复拌法热接缝，横缝碾压方法：先采用45斜向碾压，雨采用横向碾压，最后采用纵向碾压。 三、结束语 综上所述，公路沥青路面的裂缝是初期的病害之一，如裂缝一旦产生，而不加以重视修补，在行车荷载等作用下，裂缝会随着发展进而产生翻浆、沉陷、松敞、坑槽等病害。因此，为了延长沥青路面的使用寿命，提高行车安全，在本文中主要论述了沥青直接灌缝处理、开槽灌缝及现场热再生维修技术这三个修补技术，同时就其施工要点进行了简要阐述。目前，随着公路养护现代化、科学化地不断发展，相信会有更多先进且科学的裂缝修补技术，从而可以大大减少路面裂缝的出现，确保沥青路面的使用寿命。
