公路沥青路面裂缝修补技术研究

0 引言 沥青路面作为我国公路以及城市道路路面结 构的主要形式，具有施工技术成熟、行车舒适安 全、养护维修管理方便的优点。裂缝作为沥青路 面病害中最为常见的病害形式，对于路面的整体 质量有较大影响。当沥青路面出现裂缝后，如果 不能及时进行裂缝的修补，容易导致雨水或者其 他杂物沿着裂缝进入沥青路面的结构层或者进入 路基，进而造成沥青路面结构承载能力的下降与 路基的破坏，导致沥青路面的损坏速度加快。因 此，为了避免沥青路面裂缝造成沥青路面的进一 步损坏，必须结合裂缝的形式做好沥青路面的裂 缝修补工作，确保沥青路面使用性能的正常发挥。 1 沥青路面裂缝分类 按照沥青路面裂缝的几何形状，沥青路面裂 缝可以分为以下几种形式。 收稿日期：2013—10—22 (1)龟裂 龟裂的形式为小网格状，裂缝短边长度通常 不超过0．1m，龟裂主要是由于沥青路面在长期的 交通荷载作用下，变形以及挠度过大导致沥青材 料疲劳开裂。龟裂初期，由于裂缝相对较为轻微 因而对于沥青路面的正常使用影响较小，但是由 于龟裂会造成大量的水分进人路面结构层内部， 会造成龟裂的程度不断加重，并最终导致坑槽等 病害的发生。 (2)块状裂缝 块状裂缝主要是指形状并不规则的、大网格 形式的裂缝，简称“块裂”。块状裂缝通常形状尺 寸较大，裂缝短边长度一般在0．4m以上，而且棱 角相对明显。出现块状裂缝后，如不及时进行处 理，极易造成大面积龟裂。 (3)纵向裂缝 纵向裂缝通常情况下沿沥青路面行车方向分 布，长度一般在20～50m范围。造成沥青路面纵向 裂缝的原因较多，例如路基的不均匀沉降、路面 摊铺作业时纵向接缝处理不当或者沥青路面材料 的抗剪能力较低等。 (4)横向裂缝 横向裂缝主要为垂直于路面行车方向的单条裂 缝。造成沥青路面横向裂缝的主要原因是路基的不 均匀沉降、横向接缝处理不当或者温度应力等。 (5)反射裂缝 反射裂缝主要是由沥青路面下承层的裂缝传 递至沥青路面面层的裂缝，特别是对于采用半刚 性基层的沥青路面而言，由于温度或环境变化导 致半刚性基层出现温缩裂缝或者干缩裂缝，这些 裂缝会造成沥青面层底部的应力集中，进而使得 裂缝向路表扩展，导致反射裂缝的发生。 (6)滑移裂缝 滑移裂缝主要指由于车辆在刹车、转弯或加 速时，造成沥青路面的水平力作用突然增大，进 而造成沥青路面沿行车方向出现的u型裂缝。 2 沥青路面裂缝修补材料 2．1 沥青路面裂缝修补材料的基本要求 (1)沥青路面裂缝填缝材料必须具有较强的黏 结力 填缝材料置于裂缝之中，会受到路面荷载以及 外界自然因素的作用，也是应力、应变的集中位 置，因此为了确保裂缝填封后填缝材料与裂缝壁面 形成整体，必须确保填缝材料具有足够的黏结力， 从而起到传递应力以及应变的作用。 (2)沥青路面裂缝填缝材料必须具有较好的 耐老化性能 沥青路面填缝材料在填封裂缝之后，由于长 期暴露在自然环境之中，在光、热、水、氧等外 界因素的作用下，填缝材料极易发生老化变质， 造成填缝材料失效，因此必须确保填缝材料具有 较好的耐老化性能。 (3)沥青路面填缝材料必须具备较好的延 展性 在利用填缝材料填封后，裂缝位置成为荷载 等作用的集中位置，在各种应力应变作用下，为 了确保填缝材料与沥青路面裂缝壁之间形成有效 的贴合进而形成对裂缝的封闭作用，必须确保沥 青路面填缝材料具有较好的延展性。 (4)沥青路面填缝材料必须具有较好的高低 温稳定性 为了确保沥青路面填缝材料对裂缝良好的封 闭作用，必须确保填缝材料具有较好的高低温稳 定性，在高温条件时不会出现流淌塑性变形，在 低温环境是不会出现收缩开裂。 2．2 沥青路面裂缝修补材料 现阶段用于沥青路面裂缝修补的材料主要包 括冷灌式填缝料、热灌式沥青类材料以及有机硅 树脂三类。冷灌式填缝料主要以稀释沥青、乳化 沥青或者聚合物改性乳化沥青应用较多。热灌式 沥青类材料种类则相对较多，各种普通热沥青、 纤维沥青、橡胶沥青、砂粒式或细粒式热拌沥青 混合料等材料均可以用于裂缝的修补。有机硅树 脂材料由于黏度相对较大，难以充分深入沥青路 面的裂缝之中，而且施工技术复杂，施工成本较 高，在我国沥青路面裂缝填封中应用较少。 3 公路沥青路面裂缝填封施工工艺 3．1 交通控制与施工安全管理 为了确保沥青路面裂缝填封施工作业安全顺 利的开展，必须在裂缝修补施工作业前做好交通 控制，通过采取临时交通管制并设置全面的临时 交通安全设施，为裂缝填封作业提供安全的施工 作业环境。除了进行必要的交通安全控制管理 外，在施工作业时还应该为作业人员配备齐全的 安全防护用具，确保施工作业安全开展。 3．2 裂缝切缝开槽 进行裂缝切缝开槽的主要目的就是为了给填 缝材料提供足够的填充空间，增加填缝材料与沥 青路面裂缝壁面的接触面积，避免填缝材料无法 深入填充裂缝或者在应力作用下被破坏。需要切 缝开槽的裂缝一般要求缝宽大于6mm，否则可以 直接利用流动性以及渗透性较好的乳化沥青灌 缝。在切缝施工中，一般选择高效的刨槽机械或 电锯进行施工作业。为了确保沥青路面裂缝缝槽 与原路面裂缝一致，在切缝过程中应将裂缝中松 散的壁面材料移走，形成整齐的裂缝壁面，以提 高填缝材料与裂缝壁面的黏附性。 3-3 裂缝的切缝清理 在切缝结束后，应该及时进行清缝作业，通 过清缝将沥青路面裂缝内的杂物清理干净，避免 缝槽内有杂物或水分。清缝施工作业方式较多， 在沥青路面修补施工作业中，可以结合病害实际 情况以及施工机械设备的配备情况选择高压吹 风、高压热吹风、喷砂处理、钢丝刷扫以及高压 水喷的方式进行沥青路面的切缝清理。 3．4 裂缝填封准备 3．4．1 阻隔条的安装 为了避免填缝料流淌至裂缝的底部，部分裂 缝在填封施工时，需要事先在切缝后安装阻隔 条。阻隔条的安装应该选择合适的工具，在裂缝 缝槽的一端插入阻隔条，然后将整个阻隔条沿裂 缝方向塞人，在这一过程中应该注意确保阻隔条 保持松弛状态。 3．4．2 填缝料的准备 对于热灌性材料，在工程施工作业之前，应 该将材料置于裂缝填缝机罐中加热至相应的温 度，并不断搅拌确保均匀加热，为填缝施工做好 准备。在温度的控制上，通常将改性沥青类材料 温度控制在180~C左右，一般热沥青控制在140～ 160~C范围内，沥青类材料则控制在138—160~C， 乳化沥青不需较高温度，控制在52—66cC范围内 施工。 3．5 裂缝的填封施工 在裂缝填封修补过程中，对于材料的灌人 应该在裂缝的缝槽底部开始，以避免将气体封 闭在裂缝内部。在沥青裂缝灌缝填封时，应该 连续作业，避免中间停顿。在填封过程中，应 该注意将材料灌至适当的高度，尽量高出路面 结构，以免材料冷却后收缩造成裂缝灌缝的下 凹。在填封作业结束后，最好利用“u” 或 “V” 形刮刀将裂缝的上方摊铺成3mm厚的带 状，并将溢出的填缝材料压入裂缝中。在沥青 路面裂缝填封结束后，应该及时采用滑石粉、 矿粉或者细砂等材料撒布在填缝料上，以避免 冷却的填缝料由于黏度过大出现黏轮或者溜滑 的问题。

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