探讨公路项目沥青路面灌缝维修技术

汤超

（益阳远程公路建设有限公司，湖南益阳 413000）

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。沥青公路路面裂缝修复质量主要取决于修复方式和灌缝材料的运用，合理的裂缝修复工艺、灌缝材料和修复时间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，其工作的主要工作内容应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

道路养护常用的裂缝修补方式有三种：热熔胶修补、贴缝带修补、热修补。

1.1.1 热熔型灌缝胶修补工艺是当前国内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；制备聚合物注浆料过程中需对其承载力、抗压强度、流动性、粘结性能等性能予以考虑。聚合物注浆料制备的过程见图1。

图1 聚合物注浆料制备工艺流程图

1.1.2 贴缝带是一种特殊的道路开裂胶合料，经高温熔融。利用胶粘剂胶条的热熔特性对路面裂缝进行快速修复。此方案在工程实践中应用较少，仅用作路面裂缝的应急处治。

1.1.3 热再生裂缝修补技术，其基本原则是采用100%高强度、高辐射热量的加热墙，将路面加热、耙松、将旧沥青混合料回收再利用；同时加入新的热混合料用压路设备将其碾压。在热再生裂缝修补中，使用大型热再生装置对裂缝进行修复，由于前期需投入巨大设备资金，实际采用此方案的情况较少。

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

1.2.1 在使用热熔型灌缝胶修补工艺修补沥青道路时，其填充方式的选取对其修补的效果有很大的影响。现推荐四种类型的填缝型（如图2)，可按道路的具体条件进行修正和调整。

图2 填缝构造形式

1.2.2 实际应用结果表明，使用铺缝工艺进行铺缝施工，其施工速度是无槽贴施工技术的40 倍。当工程施工经费足够时，可采用标准缝接缝法，超过3mm 时应采用开沟式密封；当裂纹小于3mm 时，可以采用简易的无沟缝进行修复。综合实际施工和相关资料，结合工程实践，提出了填缝方案，见表1。

表1 不同裂缝的填封处理建议

2 灌缝材料的运用

针对热熔型灌缝胶修补技术，市场上已有多种不同类型的灌缝胶，因此需要确保修复的有效性，以充分保证其修复效果。

2.1 灌缝材料的性能

2.1.1 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沥青橡胶及橡胶改性沥青，其试验参数如表2、表3 所示。

表2 沥青路面裂缝密封用沥青橡胶的实验技术指标

表3 沥青路面裂缝密封用橡胶改性沥青的试验技术指标

2.1.2 灌缝材料除具备粘合性与延伸性之外，还应符合下列条件：（1）在路面开裂时可以抵抗摩擦阻力而自由流动；（2）填充性好，只靠本身的流动就可以填充裂缝中的所有部位；（3）能够凭借自身流动填充较小缝隙；（4）充缝剂需具有耐水、耐老化的特性。

2.2 灌缝工艺流程

2.2.1 选取裂缝修复时间至关重要，因为修复时间的选择直接关系到工程施工的难度，从而对最终的修补效果产生一定的影响。因此，一般情况下在路面干燥、宽度大的条件下进行修复。

2.2.2 在修复裂缝材料完全填充到裂缝的每个部位时，应防止雨水侵蚀到裂缝中。路面裂缝灌缝的施工工艺流程和要点见图3。

图3 灌封工艺流程图

3 注浆料性能及修补效果试验验证

3.1 粘附性评价试验

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的灌缝胶的特性，需要对其进行热粘性测试。

3.1.1 通过对四种常见的灌缝材料进行对比分析，探讨了“热熔型灌缝胶修补工艺”对裂缝修补的影响。根据“测定灌缝胶高温粘附性”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式填缝料的技术要求

3.1.2 对四种不同类型的填缝剂进行了实验与评定，结果表明，四种填缝剂的粘合度均比较好。从填缝剂的强度、弹性、纯度、熔点等方面分析，很难判断灌缝材料的优劣势之处。

3.1.3 实验表明，美国Crafco 密封胶的溶点值最低，百合胶的溶点最高；常温下，Crafco 的密封胶具有较好的延展性和较好的弹性；Crafco 型密封胶的纯度最高，而百合胶中的杂质含量最高。

3.2 聚合物膨胀率、泌水率

3.2.1 试验仪器：本次试验使用密封杯作为测试仪，仪器由有机玻璃制作，高120mm。

3.2.2 试验方法：将100mm 浆液注入容器中，标记高度后密封保存静置，记录3h、24h 后浆液膨胀面和离析水水面的高度，按照如下公式计算浆液的膨胀率、泌水率；公式中:a1为初始标定的浆液高度、单位mm；a2为初始标定的泌水面高度、单位mm；a3为膨胀面、单位mm。

3.2.3 测试聚合物注浆材料的的泌水率、膨胀率，具体试验结果如表5、图4 所示。

表5 不同碱激发剂模数- 碱含量对应的聚合物注浆料泌水率

图4 不同碱激发剂模数- 碱含量对应的聚合物注浆料膨胀率

根据表4 数据可知，模数为1.4 或1.6 时，浆料未泌水，模数1.8 时，浆料有轻微泌水。从图4 可以看出，聚合物注浆料膨胀作用较为明显，模数越大，聚合物注浆料膨胀率越大。模数1.6，碱含量8%时，聚合物注浆料膨胀率最大，当模数超过1.6 时，聚合物注浆料膨胀率便开始下降。

3.3 聚合物抗压强度

3.3.1 实验条件：在以上实验中，18-22℃的实验室环境温度，湿度设定超50%；养护箱内的温度也与实验室相同，湿度设置在90%以上；试验样品的养护池水温在19-21℃。

3.3.2 试验设备：载荷精度为±1%的抗压强度试验机。

3.3.3 试样的养护：（1）24 小时龄期脱模时，必须在试验前20 分钟之前完成；超过24 小时的，必须在20-24 小时后进行脱模；（2）将试件放置在水中，其间距大于5mm，其上表面的水深控制在5mm。

3.3.4 测定抗压强度：本次研究使用抗压测试机，测定时保持匀速加载，速度介于2200N/s-2600N/s 之间。公式03 为抗压强度RC求解式；式中:FC为破坏时的最大荷载，N；A 为受压部分面积，mm2。

3.3.5 通过试验测试满足性能要求的聚合物，注浆料的抗压强度，具体试验结果见图5。

图5 聚合物注浆料的抗压强度试验数据统计

根据图5 数据可知：（1）抗压强度与浆料的养护龄期成正比；（2）抗压强度与浆料的碱激活剂模数成反比。

4 结论

为确保沥青路面的使用寿命，及时维修养护沥青路面裂缝病害。具体措施有包括：（1）加强沥青路面的养护意识，并结合所管路面的实际使用情况，提前做好防范养护工作；（2）强化对道路状况的追踪监控，制定科学的防范措施和评估标准；（3）确定养护施工时间和施工方法，实现沥青路面养护的超前预测与防治。

沥青路面裂缝修复的成效与材料选择、裂缝封闭处理技术等因素有关，因此在裂缝修复时必须选用优质的灌缝材料，应尽可能地采取开槽贴缝技术，以增加裂缝修复的成功率，提高沥青混凝土的使用寿命。