論瀝青路面裂縫修補(bǔ)及效果的評(píng)價(jià)

陳峻

（益陽(yáng)遠(yuǎn)程公路建設(shè)有限公司，湖南益陽(yáng) 413000）

受長(zhǎng)期車流荷載、環(huán)境水害等多種因素作用，瀝青路面病害頻發(fā)，嚴(yán)重影響路面行車性能，若開裂病害得不到及時(shí)、有效治理，在環(huán)境水害持續(xù)作用下，路基結(jié)構(gòu)會(huì)遭到破壞，誘發(fā)塌陷、坑槽等病害，使路面喪失服役能力。當(dāng)前，瀝青路面裂縫修補(bǔ)技術(shù)眾多，不同的裂縫修補(bǔ)技術(shù)治理效果存在不同，且各工藝方案的材料選擇對(duì)治理效果也具有重要影響。為此，文章從路面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、行車荷載、服役時(shí)長(zhǎng)等方面，結(jié)合具體的道路施工項(xiàng)目，對(duì)不同類型路面的修復(fù)效果及經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了綜合評(píng)估，以期為后續(xù)瀝青路面開裂治理提供指導(dǎo)。

1 裂縫修補(bǔ)技術(shù)

1.1 裂縫修補(bǔ)措施

針對(duì)某公路正在服役的路面裂縫，對(duì)比四種不同類型裂縫修復(fù)方案技術(shù)特征、成本損耗，詳情如表1 所示。

表1 裂縫處治方式信息

1.2 裂縫修補(bǔ)技術(shù)要點(diǎn)

1.2.1 裂縫處治灌縫及開槽灌縫技術(shù)

灌縫施工多選用熱灌類灌縫膠為灌封材料，該灌縫劑具有良好的粘合性和可塑性，可以在裂縫發(fā)生的時(shí)候?qū)⒘芽p封閉起來(lái)，實(shí)際應(yīng)用效果可觀。施工實(shí)踐中，灌縫施工可分為直接灌縫和開槽灌縫兩種類型。

1.2.1.1 直接灌縫處治工藝：直接灌縫處治工藝一般用于3mm 以下的橫縫，施工時(shí)無(wú)需配備切縫機(jī)，施工簡(jiǎn)單靈活，裂縫的長(zhǎng)度和寬度都比較小。直接灌縫處治工藝流程為：清縫、灌縫、撒砂、養(yǎng)護(hù)、通車。其灌縫效果如圖1 所示。

圖1 直接灌縫工藝效果圖

1.2.1.2 開槽灌縫處治技術(shù)：對(duì)于3.0～10mm 寬的路面裂縫，應(yīng)采用開槽機(jī)根據(jù)公路路面施工技術(shù)要求進(jìn)行開槽，保證縫槽的平整，且槽深在1.5-2.0 厘米的深度范圍內(nèi)。開槽后要立即用鋼絲刷、鼓風(fēng)機(jī)等工具清槽，以保證封口施工過(guò)程中的密封膠粘力。在灌縫過(guò)程中，要對(duì)灌縫裝置的移動(dòng)方向進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，提高裂縫表面封閉效果。裂縫寬度大于10mm，則以電錘鉆擴(kuò)孔，作業(yè)方向沿著裂縫走向形成1.5cm 寬縫槽，然后用氣泵將一定的氣壓注入槽內(nèi)，將槽內(nèi)的雜質(zhì)全部清理干凈，然后注入密封膠，然后將其平整、壓實(shí)。開槽灌縫處治技術(shù)的基本步驟如圖2 所示。

圖2 開槽灌縫處治工藝工藝流程

1.2.1.3 開槽需要配備專用的路面開槽機(jī)，將開槽刀片對(duì)準(zhǔn)縫隙，沿著縫隙方向進(jìn)行開槽，保證切口的形狀和形狀均勻，其它的處理方法與直接灌縫法是一樣的。其裂縫處理作用見圖3。

圖3 開槽灌縫工藝效果圖

1.2.2 裂縫處治壓縫帶技術(shù)

壓縫帶的修復(fù)方法是利用壓縫條，對(duì)路面開裂進(jìn)行封閉。

1.2.2.1 壓縫帶是近年來(lái)被廣泛采用的一種新型道路裂縫修復(fù)材料，類似于“創(chuàng)可貼”。壓縫帶的修復(fù)方法無(wú)需預(yù)先切割，但在粘貼膠條前，必須將縫隙處的雜亂清除，并按照路面的裂縫寬度切割出適當(dāng)?shù)膲嚎p條，并在粘貼時(shí)，要小心避免將壓縫條的接觸面污染。

1.2.2.2 加熱式壓縫帶技術(shù)是采用噴槍對(duì)道路裂縫和接觸面進(jìn)行加熱，使被修復(fù)的路面裂縫表面有泛油，而接縫膠條的接觸面也發(fā)生了松散。在裂縫轉(zhuǎn)彎時(shí)，可以按縫的彎曲方向調(diào)節(jié)壓力縫的方位。如果裂縫轉(zhuǎn)向右側(cè)，則應(yīng)將其左邊的縫邊加溫，以將其向右側(cè)彎折，反之也可。在卷邊的最后部位，可以適當(dāng)?shù)卦黾蛹訜岬拇螖?shù)。將壓縫帶貼在裂縫的表層上，然后再用合適的溫度將其兩邊加熱，直到它變得柔軟和光滑。

1.2.2.3 自粘式壓縫帶粘貼時(shí)無(wú)需預(yù)加熱，在壓縫時(shí)，用手直接擠壓，操作簡(jiǎn)單，對(duì)運(yùn)輸無(wú)任何影響。正常情況下，壓縫十分鐘后方可恢復(fù)交通，可于壓縫處表面撒細(xì)砂增加路面摩擦力，避免車輪將壓縫帶帶起。

2 評(píng)價(jià)影響因素

2.1 路面結(jié)構(gòu)類型

某服役中的公路工程為山嶺重丘區(qū)域，該工程路面結(jié)構(gòu)如表2 所示。

表2 該工程路面結(jié)構(gòu)

2.2 路段交通量

以收費(fèi)站、中繼站為邊界，可將某分為16 個(gè)路段，對(duì)不同路段車道系數(shù)和車軸負(fù)荷加以核算，并獲得標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)，詳情如圖2 所示。

為便于計(jì)算，在計(jì)算時(shí)量級(jí)取1.0*109，忽略單位量級(jí)影響。標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)與路面破損強(qiáng)度間存在正相關(guān)性，此外，溫度、降雨、地質(zhì)條件、車輛負(fù)載等因素都會(huì)影響路面破損強(qiáng)度，瀝青混凝土路面修復(fù)，應(yīng)將地面與修復(fù)材料緊密結(jié)合。

表3 某運(yùn)營(yíng)公路2021 年各斷面交通量統(tǒng)計(jì)

2.3 處治方式與運(yùn)營(yíng)時(shí)間

裂縫修復(fù)處理所需的時(shí)間與道路服役時(shí)間成正比，即隨著公路使用年限越長(zhǎng)，其修復(fù)處理所需的時(shí)間也相應(yīng)增加。選取七個(gè)月后的瀝青混凝土和“白+黑”瀝青混凝土路面開裂，采用不同的修復(fù)方法，對(duì)不同類型的裂縫修復(fù)方法進(jìn)行對(duì)比，以提高不同路面裂縫修復(fù)的有效性。

3 評(píng)價(jià)方法

為了最大限度地提高修復(fù)效果的可比性，對(duì)修復(fù)效果與經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行客觀評(píng)估，需建立一個(gè)統(tǒng)一的評(píng)估指標(biāo)。在這一基礎(chǔ)上，提出了效度理論，效度指達(dá)到同樣的修復(fù)效果所需要的費(fèi)用，而修復(fù)的費(fèi)用越高，則費(fèi)用越少，也就是修復(fù)的整體效益更好，可以用下面的公式來(lái)計(jì)算。

其中，裂縫長(zhǎng)度的轉(zhuǎn)換因子為α；用β 表示路段的里程換算系數(shù)；γ 為運(yùn)行時(shí)間的影響因子；δ 代表了交通流量的影響。本文從16 個(gè)路段中選取12 個(gè)路段，對(duì)不同類型路面結(jié)構(gòu)采用不同的裂縫修復(fù)方法進(jìn)行了性能評(píng)估。

4 評(píng)價(jià)結(jié)果與分析

4.1 實(shí)施過(guò)程及效果

該試驗(yàn)采用了“灌縫+貼6cm 厚的壓縫條”技術(shù)，完工后運(yùn)營(yíng)7 個(gè)月檢測(cè)，結(jié)果顯示測(cè)試路段狀況良好，無(wú)明顯車轍或其他次生病害情況，偶見少量裂縫，裂縫多為縱向或橫向排列，這些裂縫的寬度都很小，一般小于2mm。

4.2 不同路面結(jié)構(gòu)類型裂縫的修補(bǔ)效果

不同路面結(jié)構(gòu)類型及裂縫修補(bǔ)措施如表4 及圖4 所示。

表4 瀝青路面、“白+黑”路面治理方法效價(jià)比

圖4 瀝青混凝土、“白+黑”路面各種處治方式的效價(jià)比對(duì)比

從評(píng)價(jià)結(jié)果看，不同裂縫修復(fù)方法對(duì)瀝青混凝土路面裂縫的處理效果均優(yōu)于“白+黑”路面。在瀝青混凝土路面的裂縫處理中，采用灌縫+6cm 寬壓縫帶的修復(fù)措施（方式2）。（2）效果最好，達(dá)到00.425*10-3，接著是方式（1），再次為方式（4），但方式（3）的效果最差。

4.3 相同運(yùn)營(yíng)時(shí)間后的修補(bǔ)效果

道路運(yùn)行7 個(gè)月后，對(duì)不同類型修補(bǔ)措施實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行評(píng)估，比較不同路面結(jié)構(gòu)裂縫修補(bǔ)措施的應(yīng)用成效（見表5、圖5）。

表5 各裂縫處治方式運(yùn)營(yíng)7 個(gè)月后的效價(jià)比評(píng)價(jià)

圖5 各裂縫處治方式運(yùn)營(yíng)7 個(gè)月后處治效果效價(jià)比評(píng)價(jià)

道路運(yùn)行7 個(gè)月后，針對(duì)不同類型路面裂縫修情況，對(duì)不同裂縫修補(bǔ)措施成效進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果顯示，方式3 直接貼縫4cm 措施的效價(jià)比最低，為0.067*10-3；其次為方式4 熱貼縫4cm，效價(jià)比為0.214*10-3；再次為方式1 開槽+灌縫+貼縫4cm，效價(jià)比為0.387*10-3；方式2灌縫+貼縫6cm 效價(jià)比最高，為0.436*10-3，即該措施的綜合處置效果最佳。

5 結(jié)論

綜上所述，不同路面結(jié)構(gòu)形式的裂縫修復(fù)方法對(duì)比得出以下結(jié)論：

5.1 不同路面結(jié)構(gòu)形式，采用同一種裂縫修補(bǔ)方案，其中“白+黑”路面裂縫修補(bǔ)難度大，成本價(jià)較高。

5.2 瀝青路面、“白+黑”路面裂縫修復(fù)以灌縫+貼縫6cm 寬壓縫帶修復(fù)的實(shí)際效果最佳，而直接貼縫的效果最次。

5.3 公路正常運(yùn)行7 個(gè)月后，采用“灌縫+貼6cm”寬壓縫帶修復(fù)效果較好，采用4cm 寬壓縫帶的修復(fù)效果最差。

最終建議瀝青路面、“白+黑”路面的裂縫治理，采用灌縫+貼6cm 的壓縫帶修復(fù)方案，可達(dá)到最佳修復(fù)效果。