论市政道路沥青路面裂缝修补技术及效果评价

王少萍

宏晖建设工程有限公司

1 引言

在车辆荷载、外界条件变化、基层反射开裂等因素的耦合作用下，在役沥青混凝土路面随着服役年限的延长将出现各种形式的开裂病害，如果不能及时处治，一旦路面积水下渗，将诱发路面坑槽、唧泥、集料松散、大面积龟裂等各种继发性病害，严重威胁到沥青混凝土路面的正常通行，同时还会增加路面养护成本，削弱路面养护对路面功能的恢复效果。故合理选择沥青路面裂缝病害处治时机，提高病害处治施工效率，对于延长沥青路面的使用年限，控制公路养护成本具有重要意义。本文基于某市政道路项目，对比了不同裂缝病害的处治效果、工程经济性等指标，以期为后续类似项目提供借鉴。

2 裂缝处治技术

2.1 裂缝处治方式

本文拟选用四种常见的沥青混凝土路面裂缝病害处治工艺，对某在役市政道路进行病害处治，不同病害处治工艺、工艺造价等信息详见表1。

表1 裂缝处治方式信息

2.2 裂缝处治技术要点

2.2.1 裂缝处治开槽及灌缝技术

（1）针对裂缝宽度介于0.5mm~10mm之间的裂缝，为了保证裂缝的填充密实效果，应使用开槽机对裂缝位置进行开槽处理，应做好开槽施工控制，保证槽缝边缘光滑平整，切入深度应控制在15mm~20mm之间。

（2）开槽后应彻底清理槽道内的杂物，并使用大功率吹灰设备彻底清理槽内灰尘，应保证灌缝胶与沥青混合料之间的可靠黏结。

（3）在裂缝灌缝胶填入过程中，应控制好灌缝机的运行方向，以保证裂缝密封的可靠性。

（4）针对局部裂缝宽度超过10mm的严重开裂病害，灌缝施工应进行单独设计治理方案，现场应沿裂缝发展方向使用电钻扩孔，人工制作宽度约15mm的槽道，并使用高功率吹灰设备清理槽道内的杂物和灰尘，及时灌入灌缝胶，并使用抹子压实整平。

（5）常用的沥青路面裂缝灌注胶以热熔型为主，在灌注前保持热熔胶处于融化状态，热熔胶灌入裂缝内，依靠自身的凝固黏结作用以填充裂缝空隙，从而达到修补裂缝的目的。

（6）通过提前开槽能够加强热熔型灌缝胶与沥青路面之间的黏结强度和黏结可靠性，有助于灌缝胶与沥青集料之间形成质密的稳定结构，从而起到结构补强和渗水封闭的作用，充分发挥出预防性养护的优势。

2.2.2 沥青混凝土路面裂缝的压缝带处治技术

（1）压缝带又称粘贴带，是通过外荷载挤压压缝带以实现裂缝密封的一种裂缝处治工艺，相较于传统的灌缝工艺，压缝带处治工艺对材料的依赖性较大，要求压缝带材料具有良好的压密性和填充性，根据压缝带的工作原理不同，常用的压缝带可分为热粘式和自粘式两类。

（2）无须提前开槽，可直接清理缝隙内灰尘杂物，结合裂缝的宽度及发展形势，裁切相应尺寸的压缝带，粘贴前应保护好压缝带的黏结面，以防止粘贴面污染。

（3）热粘式压缝带需借助喷火枪完成施工，使用喷火枪同时加热裂缝表面及压缝带黏结面，当黏结面变得润滑光亮后，快速压至裂缝加热区域。

（4）如遇裂缝转向等特殊工况，可通过调整加热区域使其受热变形，并保证变形方向与裂缝走向一致，压缝带收尾处应适当延长加热时间，以保证封口位置的可靠性；当压缝带粘贴至裂缝表面后，应继续加热压缝带两侧边缘至光滑油亮。

（5）相较于热粘式压缝带，自粘式压缝带的施工更加便捷，无须提前预热，现场施工效率更高，经自粘式压缝带处治的开裂路段，自处治10min~15min后便可恢复通行。

（6）为了避免车轮对压缝带的破坏，可在压缝带表面均匀撒布细砂，以保护压缝带表面。

（7）裂缝压缝处治应在适宜的外界环境条件下进行，如遇雨雪潮湿或室温不足5℃天气，应立即停工；裂缝处治过程中应保证裂缝区域清洁干燥，无渗水、积水影响，热粘法施工时，应控制好喷火枪的火力和喷向，防止因操作不当而烧伤作业人员。

3 评价影响因素

3.1 路面结构类型

某在役市政道路地处丘陵区，全线范围内的路面结构形式不同，主要包括以下三种形式：

（1）K0+000~K3+500水泥混凝土路面。

（2）K3+500~K6+600沥青混凝土路面。

（3）K6+600~K9+600水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层。

本文重点分析K3+500~K6+600及K6+600~K9+600两标段范围内的路面裂缝处治成效。

3.2 路段交通量

（1）根据车站及综合枢纽位置将在役市政道路分为16个研究断面，并结合不同断面的交通量轴载图谱及路段对应的车道系数，求解出市政道路全部断面内在2019年的标准轴载作用次数。

（2）为了便于求解，全路段内的标准轴载作用次数均按照1.0×109作为单位数量级，具体计算过程中只考虑数值，不考虑单位数量级；路面裂缝处治材料布置到裂缝位置后，材料与路面结构构成一个完整的受力体，同时受车辆荷载、温度梯度及水渗透侵蚀联合作用。

3.3 处治方式运营时间

沥青路面裂缝处治效果与路面运营时限呈负相关关系，因此，为了直观全面地反馈出不同裂缝处治的效果，特以裂缝处治7个月后的处治效果作为评价标准，在7个月内，路面保持正常通行。

4 评价方法

（1）为了加强裂缝处治方式及对应处治效果评价的可比性，以客观全面地评价裂缝处治技术的可靠性和经济性，首先应明确比较标准，因此，本文提出了效率造价比指标。

（2）效率造价比指标直观反馈了裂缝处治效果与施工用时之间的关系，裂缝处治的效率造价比指标计算公式如下：

式中：

α——处治长度折算系数；

β——线路里程折算系数；

γ——服役时间影响系数；

δ——交通量影响系数。

（3）本文在所研究的市政道路项目中遴选出12个具有代表性的路段，根据效率造价比指标评价出不同裂缝处治方式在相同服役时限内的处治效果。

5 评价结果与分析

5.1 不同路面结构类型裂

（1）不同裂缝处治方式在沥青混凝土路面及水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层两种路面结构形式中的处治效果评价结果详见表2。

表2 沥青路面、“白+黑”路面处治方式效价比评价

（2）据表2有，不同裂缝处治方式在沥青混凝土路面中的效率造价比指标，明显高于水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层形式；且“灌缝胶+贴压缝带6cm”裂缝处治工艺对应的效率造价比指标最高，达到0.712，方式1略低于上述工艺，而方式3及2的效率造价比指标较低。

5.2 相同运营时间各裂缝

（1）不同裂缝处治方式对应的处治效果评价及运营7个月后的处治效果评价结果如表3所示。

表3 各裂缝处治方式运营7个月后效价比评价

（2）据表3有，在运营7个月后，“灌缝胶+贴压缝带6cm”方式对应的效率造价比指标最高，达到0.436，充分论证了该工艺在路面裂缝处治中的优势；方式1略低于上述工艺，指标为0.386；而方式4及3的效率造价比指标较低，分别为0.214、0.067。

6 结语

（1）沥青混凝土路面的裂缝处治效率造价比指标，明显高于水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层形式，在达到相同处治效率的前提下，对于水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层形式需耗费更多的成本。

（2）“灌缝胶+贴6cm压缝带”方式在沥青混凝土路面和水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层两种结构形式中的效率造价比指标均较高，而“粘贴4cm压缝带”处治方式对应的效率造价比指标最低。

（3）以运营7个月后的裂缝处治效果作为评价对象，“灌缝胶+贴6cm压缝带”处治工艺对应的效率造价比指标最高，而“粘贴4cm压缝带”处治工艺对应的效率造价比指标最低。