瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修灌縫方案研究

張圭祥

（貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽 550001）

0 引言

瀝青路面在車輛載荷、氣候等外部環(huán)境的綜合影響下會產(chǎn)生不同程度的裂縫。路面裂縫的產(chǎn)生會破壞公路路面的連續(xù)性、完整性，并降低美觀度。公路表面的積水會通過裂縫滲入路面結(jié)構(gòu)中，使公路路基土體松軟，進(jìn)而引發(fā)唧泥、塌陷、坑槽等各種病害。由此可見，路面裂縫的出現(xiàn)已經(jīng)成為影響道路性能的重要因素。因此，必須對路面裂縫進(jìn)行及時(shí)、有效地修復(fù)，以達(dá)到有效減少路面早期損壞、提高公路性能的目的。瀝青路面裂縫修復(fù)質(zhì)量主要取決于修復(fù)方式和灌縫材料的選用，合理運(yùn)用裂縫修復(fù)工藝及灌縫材料是確保瀝青路面裂縫修復(fù)質(zhì)量的關(guān)鍵。

1 瀝青路面裂縫修補(bǔ)技術(shù)

在進(jìn)行瀝青路面裂縫修復(fù)時(shí)，其主要工作內(nèi)容是合理選擇修復(fù)工藝、填縫形式和灌縫材料。

1.1 裂縫修補(bǔ)方法

公路建設(shè)階段的瀝青混凝土施工要做到預(yù)防為主、防治結(jié)合，并依據(jù)裂縫的成因、寬度、深度等采取相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)方法，綜合考慮造價(jià)、施工機(jī)械型號等問題。道路養(yǎng)護(hù)常用的裂縫修補(bǔ)方式有三種：熱熔型灌縫膠修補(bǔ)、貼縫帶修補(bǔ)和熱再生裂縫修補(bǔ)：

（1）熱熔型灌縫膠修補(bǔ)工藝是當(dāng)前我國廣泛使用的一種新技術(shù)，該技術(shù)是根據(jù)已有的瀝青路面開裂情況，將熱熔后的灌縫劑填充到裂縫中，通過填充劑的接合來修復(fù)；通過試驗(yàn)表明：用開封熱熔充填膠黏劑可以很好地與瀝青混凝土結(jié)合，使道路表面的雨水和雜物無法進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)，從而預(yù)防裂縫產(chǎn)生。

（2）貼縫帶是一種特殊的道路裂縫黏合材料，經(jīng)高溫熔融，利用膠黏劑膠條的熱熔特性對路面裂縫進(jìn)行快速修復(fù)。但是，由于貼縫帶的修復(fù)速度比較緩慢，其熱熔強(qiáng)度很難掌握，而且這種裂縫修復(fù)工藝只適合于裂縫較輕微的路段，因此在工程實(shí)踐中應(yīng)用較少，僅用作路面裂縫的應(yīng)急處置，施工方便，成本較低。

（3）熱再生裂縫修補(bǔ)技術(shù)，該技術(shù)的基本原理是利用專用的路面修補(bǔ)設(shè)備對待處理瀝青路面面層進(jìn)行間歇式加熱，待其溫度升至設(shè)計(jì)水平時(shí)，對舊瀝青混合料進(jìn)行搗碎處理，再將乳化瀝青和新的瀝青混合料按比例摻加至舊的銑刨料中，并按照常規(guī)技術(shù)將路面碾壓平整。

針對以上三種不同的裂縫修復(fù)技術(shù)，在實(shí)際中廣泛采用的是熱熔型灌縫膠修補(bǔ)工藝。

1.2 填縫形式的確定

（1）在使用熱熔型灌縫膠修補(bǔ)工藝修補(bǔ)瀝青路面時(shí)，填充方式的選取對其修補(bǔ)的效果有很大影響。現(xiàn)推薦四種類型的填縫方式（見圖1），可按道路的實(shí)際情況進(jìn)行修正和調(diào)整。

圖1 填縫構(gòu)造形式

（2）實(shí)踐應(yīng)用表明，標(biāo)準(zhǔn)槽非貼縫式修復(fù)的裂縫在車輛載荷的反復(fù)沖擊下，接縫材料持續(xù)被磨損，使縫隙中的殘余填料不斷減少，無法有效密封裂縫，最終造成無縫隙接縫的密封層破壞。因此，在工程施工資金充足的情況下，宜選擇標(biāo)準(zhǔn)槽貼縫式，大于3mm時(shí)，宜采取淺槽貼縫式；在裂縫不超過3mm 的情況下，可以進(jìn)行簡單無貼縫式修補(bǔ)。綜合實(shí)際施工和相關(guān)資料，結(jié)合實(shí)際情況，提出了相應(yīng)的充填方案和建議，如表1所示。

表1 不同裂縫的填封處理建議

（3）由于實(shí)際的道路狀況和裂縫狀況不同，裂縫的選擇受到多種因素的影響，在處理裂縫時(shí)應(yīng)考慮裂縫類型、裂縫程度、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用等因素，以確保道路的修復(fù)效果。

2 灌縫材料的運(yùn)用

對于熱熔型灌縫膠修補(bǔ)工藝，目前可用的灌縫膠種類繁多，為了確保其修復(fù)的有效性，必須對其進(jìn)行性能評估。

2.1 灌縫材料的性能

（1）通過對道路的大量實(shí)驗(yàn)并提取試驗(yàn)數(shù)據(jù)，在灌漿修復(fù)中應(yīng)用的瀝青路面裂縫密封用橡膠瀝青及橡膠改性瀝青，其試驗(yàn)參數(shù)如表2～3所示。

表2 瀝青路面裂縫密封用橡膠瀝青的實(shí)驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)

（2）工程中，除了對填縫劑的黏合和伸長性能的要求外，還必須滿足以下要求：在路面裂縫中能夠克服摩擦阻力自由流動；良好的充填性能，僅憑自身流動性即可將裂縫中所有部位填滿；能依靠良好的流動性順利穿過較小縫隙；耐水、耐老化。

表3 瀝青路面裂縫密封用橡膠改性瀝青的試驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)

2.2 灌縫工藝流程

（1） 裂縫修復(fù)時(shí)間的選取很關(guān)鍵，修復(fù)時(shí)間的選擇會影響到裂縫修復(fù)的最終成效，因此，通常應(yīng)在路面濕度較低、寬度較大的情況下進(jìn)行修復(fù)。

（2）當(dāng)裂縫修復(fù)材料完全充滿縫隙各部位時(shí)，應(yīng)避免裂縫中積聚太多的雨水。通常三月是修復(fù)裂縫的最佳時(shí)間。在冬季不結(jié)冰的南部地區(qū)，必須在雨季到來以前完成裂縫修復(fù)，公路路面裂縫灌縫施工工藝流程及施工重點(diǎn)如圖2所示。

圖2 灌封工藝流程圖

3 修補(bǔ)效果試驗(yàn)驗(yàn)證

通過對四種常見的灌縫材料進(jìn)行對比分析，研究熱熔型灌縫膠修補(bǔ)工藝對裂縫修補(bǔ)的作用。

3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本次研究選用美國Crafco 密封膠、鞍山森遠(yuǎn)灌縫膠、辛美來亞灌縫膠、百合膠。為更好地評價(jià)不同類型灌縫膠的特性，需要對其進(jìn)行熱黏性測試，測試程序及關(guān)鍵技術(shù)如下：

（1）將16 塊顆粒大小19mm 的集料，用清水沖洗干凈，放入105℃烤爐中4h，晾干；

（2）取一只大燒杯中的清水倒入熱鍋中，待其沸騰；

（3）將干燥后的集料用細(xì)繩一根一根地扎緊，放入105℃烤爐中1h，待用；

（4）取300ml 左右的修補(bǔ)膠置于鐵杯內(nèi)，與鐵杯一同置于180℃的爐子內(nèi)，烘烤2h；

（5）將已加熱的礦石微粒逐一抽出，用膠水將其浸泡45s，然后輕輕抽出，將其充分包裹在灌縫膠膜內(nèi)。每一種膠水都要制作4塊集料，并做好標(biāo)識；

（6）將包有薄膜的集料掛在試驗(yàn)架上，在進(jìn)行15min 的降溫，并用一層紙張覆蓋在試驗(yàn)臺下面，以排出多余的瀝青；

（7）將集料顆粒放涼后，將其分別用絲繩吊起，放在裝有開水的大燒杯中，調(diào)節(jié)加熱爐溫至沸騰。但不能有煮沸的氣泡；

（8）浸泡3min后，將集料從水中取出，并用現(xiàn)有的試驗(yàn)規(guī)范對其進(jìn)行評價(jià)。

3.2 黏附性評價(jià)

（1）根據(jù)測定灌縫膠高溫黏附性實(shí)驗(yàn)，對四種不同類型的灌縫材料進(jìn)行了測試，其結(jié)果如表4所示：

表4 水泥混凝土接縫加熱施工填縫料的技術(shù)要求

（2）通過試驗(yàn)和評價(jià)，發(fā)現(xiàn)四種不同類型的膠水都具有較高的黏附性。單憑黏附性強(qiáng)度很難分辨出灌縫材料的好壞，應(yīng)從熔點(diǎn)、彈性、純度、耐久性等方面進(jìn)行全面分析。

（3）試驗(yàn)結(jié)果顯示美國Crafco 型密封膠熔點(diǎn)為最低，而百合密封膠則為最高；在同等室溫條件下，Crafco 的密封膠具有良好的延展性和良好的回彈性；Crafco 型密封膠的純度最好，而百合密封膠中雜質(zhì)的含量最多。

4 結(jié)語

路面裂縫的產(chǎn)生會破壞公路路面，造成交通事故，同時(shí)公路表面的積水會通過裂縫滲入路面結(jié)構(gòu)中，使公路路基土體松軟，進(jìn)而引發(fā)唧泥、塌陷、坑槽等各種病害。因此路面裂縫病害已經(jīng)成為影響道路性能的重要因素。要確保公路的正常運(yùn)行，就需要合理預(yù)防和處置各種裂縫病害，做好道路養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)的研究工作，強(qiáng)化對道路狀況的跟蹤監(jiān)控，采用科學(xué)的質(zhì)量評估方法，確定合適的裂縫養(yǎng)護(hù)施工時(shí)間和裂縫養(yǎng)護(hù)施工方法，從而改善公路的路用性能。瀝青混凝土裂縫修復(fù)的成效與材料選擇、裂縫封閉處理技術(shù)等有著直接的聯(lián)系，因此，在裂縫修復(fù)時(shí)，必須選用優(yōu)質(zhì)的填縫材料和合理的填縫技術(shù)。