沥青路面养护维修灌缝方案研究

张圭祥

（贵州桥梁建设集团有限责任公司，贵州 贵阳 550001）

0 引言

沥青路面在车辆载荷、气候等外部环境的综合影响下会产生不同程度的裂缝。路面裂缝的产生会破坏公路路面的连续性、完整性，并降低美观度。公路表面的积水会通过裂缝渗入路面结构中，使公路路基土体松软，进而引发唧泥、塌陷、坑槽等各种病害。由此可见，路面裂缝的出现已经成为影响道路性能的重要因素。因此，必须对路面裂缝进行及时、有效地修复，以达到有效减少路面早期损坏、提高公路性能的目的。沥青路面裂缝修复质量主要取决于修复方式和灌缝材料的选用，合理运用裂缝修复工艺及灌缝材料是确保沥青路面裂缝修复质量的关键。

1 沥青路面裂缝修补技术

在进行沥青路面裂缝修复时，其主要工作内容是合理选择修复工艺、填缝形式和灌缝材料。

1.1 裂缝修补方法

公路建设阶段的沥青混凝土施工要做到预防为主、防治结合，并依据裂缝的成因、宽度、深度等采取相应的养护方法，综合考虑造价、施工机械型号等问题。道路养护常用的裂缝修补方式有三种：热熔型灌缝胶修补、贴缝带修补和热再生裂缝修补：

（1）热熔型灌缝胶修补工艺是当前我国广泛使用的一种新技术，该技术是根据已有的沥青路面开裂情况，将热熔后的灌缝剂填充到裂缝中，通过填充剂的接合来修复；通过试验表明：用开封热熔充填胶黏剂可以很好地与沥青混凝土结合，使道路表面的雨水和杂物无法进入路面结构，从而预防裂缝产生。

（2）贴缝带是一种特殊的道路裂缝黏合材料，经高温熔融，利用胶黏剂胶条的热熔特性对路面裂缝进行快速修复。但是，由于贴缝带的修复速度比较缓慢，其热熔强度很难掌握，而且这种裂缝修复工艺只适合于裂缝较轻微的路段，因此在工程实践中应用较少，仅用作路面裂缝的应急处置，施工方便，成本较低。

（3）热再生裂缝修补技术，该技术的基本原理是利用专用的路面修补设备对待处理沥青路面面层进行间歇式加热，待其温度升至设计水平时，对旧沥青混合料进行捣碎处理，再将乳化沥青和新的沥青混合料按比例掺加至旧的铣刨料中，并按照常规技术将路面碾压平整。

针对以上三种不同的裂缝修复技术，在实际中广泛采用的是热熔型灌缝胶修补工艺。

1.2 填缝形式的确定

（1）在使用热熔型灌缝胶修补工艺修补沥青路面时，填充方式的选取对其修补的效果有很大影响。现推荐四种类型的填缝方式（见图1），可按道路的实际情况进行修正和调整。

图1 填缝构造形式

（2）实践应用表明，标准槽非贴缝式修复的裂缝在车辆载荷的反复冲击下，接缝材料持续被磨损，使缝隙中的残余填料不断减少，无法有效密封裂缝，最终造成无缝隙接缝的密封层破坏。因此，在工程施工资金充足的情况下，宜选择标准槽贴缝式，大于3mm时，宜采取浅槽贴缝式；在裂缝不超过3mm 的情况下，可以进行简单无贴缝式修补。综合实际施工和相关资料，结合实际情况，提出了相应的充填方案和建议，如表1所示。

表1 不同裂缝的填封处理建议

（3）由于实际的道路状况和裂缝状况不同，裂缝的选择受到多种因素的影响，在处理裂缝时应考虑裂缝类型、裂缝程度、养护费用等因素，以确保道路的修复效果。

2 灌缝材料的运用

对于热熔型灌缝胶修补工艺，目前可用的灌缝胶种类繁多，为了确保其修复的有效性，必须对其进行性能评估。

2.1 灌缝材料的性能

（1）通过对道路的大量实验并提取试验数据，在灌浆修复中应用的沥青路面裂缝密封用橡胶沥青及橡胶改性沥青，其试验参数如表2～3所示。

表2 沥青路面裂缝密封用橡胶沥青的实验技术指标

（2）工程中，除了对填缝剂的黏合和伸长性能的要求外，还必须满足以下要求：在路面裂缝中能够克服摩擦阻力自由流动；良好的充填性能，仅凭自身流动性即可将裂缝中所有部位填满；能依靠良好的流动性顺利穿过较小缝隙；耐水、耐老化。

表3 沥青路面裂缝密封用橡胶改性沥青的试验技术指标

2.2 灌缝工艺流程

（1） 裂缝修复时间的选取很关键，修复时间的选择会影响到裂缝修复的最终成效，因此，通常应在路面湿度较低、宽度较大的情况下进行修复。

（2）当裂缝修复材料完全充满缝隙各部位时，应避免裂缝中积聚太多的雨水。通常三月是修复裂缝的最佳时间。在冬季不结冰的南部地区，必须在雨季到来以前完成裂缝修复，公路路面裂缝灌缝施工工艺流程及施工重点如图2所示。

图2 灌封工艺流程图

3 修补效果试验验证

通过对四种常见的灌缝材料进行对比分析，研究热熔型灌缝胶修补工艺对裂缝修补的作用。

3.1 试验设计

本次研究选用美国Crafco 密封胶、鞍山森远灌缝胶、辛美来亚灌缝胶、百合胶。为更好地评价不同类型灌缝胶的特性，需要对其进行热黏性测试，测试程序及关键技术如下：

（1）将16 块颗粒大小19mm 的集料，用清水冲洗干净，放入105℃烤炉中4h，晾干；

（2）取一只大烧杯中的清水倒入热锅中，待其沸腾；

（3）将干燥后的集料用细绳一根一根地扎紧，放入105℃烤炉中1h，待用；

（4）取300ml 左右的修补胶置于铁杯内，与铁杯一同置于180℃的炉子内，烘烤2h；

（5）将已加热的矿石微粒逐一抽出，用胶水将其浸泡45s，然后轻轻抽出，将其充分包裹在灌缝胶膜内。每一种胶水都要制作4块集料，并做好标识；

（6）将包有薄膜的集料挂在试验架上，在进行15min 的降温，并用一层纸张覆盖在试验台下面，以排出多余的沥青；

（7）将集料颗粒放凉后，将其分别用丝绳吊起，放在装有开水的大烧杯中，调节加热炉温至沸腾。但不能有煮沸的气泡；

（8）浸泡3min后，将集料从水中取出，并用现有的试验规范对其进行评价。

3.2 黏附性评价

（1）根据测定灌缝胶高温黏附性实验，对四种不同类型的灌缝材料进行了测试，其结果如表4所示：

表4 水泥混凝土接缝加热施工填缝料的技术要求

（2）通过试验和评价，发现四种不同类型的胶水都具有较高的黏附性。单凭黏附性强度很难分辨出灌缝材料的好坏，应从熔点、弹性、纯度、耐久性等方面进行全面分析。

（3）试验结果显示美国Crafco 型密封胶熔点为最低，而百合密封胶则为最高；在同等室温条件下，Crafco 的密封胶具有良好的延展性和良好的回弹性；Crafco 型密封胶的纯度最好，而百合密封胶中杂质的含量最多。

4 结语

路面裂缝的产生会破坏公路路面，造成交通事故，同时公路表面的积水会通过裂缝渗入路面结构中，使公路路基土体松软，进而引发唧泥、塌陷、坑槽等各种病害。因此路面裂缝病害已经成为影响道路性能的重要因素。要确保公路的正常运行，就需要合理预防和处置各种裂缝病害，做好道路养护维修技术的研究工作，强化对道路状况的跟踪监控，采用科学的质量评估方法，确定合适的裂缝养护施工时间和裂缝养护施工方法，从而改善公路的路用性能。沥青混凝土裂缝修复的成效与材料选择、裂缝封闭处理技术等有着直接的联系，因此，在裂缝修复时，必须选用优质的填缝材料和合理的填缝技术。