公路沥青路面裂缝的养护技术

2019-04-30

中国公路 2019年7期

（海南省公路管理局乐东公路分局,海南乐东 572500）

一、公路沥青路面裂缝的主要表现形式

沥青路面裂缝的产生具有不可抗性，几乎所有的沥青路面均会产生裂缝，只是程度不同。根据裂缝产生的原因，可以将沥青路面裂缝分为4种形式，分别为反射性裂缝、温缩性裂缝、脆性裂缝及疲劳性裂缝。裂缝的出现，容易造成沥青路面出现坑槽、沉陷等状况，裂缝病害约占沥青路面总病害的50%左右，若将车辙类病害也考虑在内，则裂缝病害所占的比例将高达85%以上。正因公路沥青路面裂缝普遍多发，极大地增加了路面养护的工作量。

二、沥青路面产生裂缝的主要原因

无论沥青路面的基层是半刚性的还是柔性的，都不可避免地会产生裂缝，而且裂缝的产生不仅会影响路面的使用性能，还会影响路面的使用寿命，引起公路沥青路面裂缝的原因主要有以下几个方面。

设计原因。从设计的角度来看，若沥青路面出现裂缝，主要需要考虑两方面的因素，即路面结构和路面厚度。如果路面结构设计不符合施工要求、路面厚度达不到相关标准的要求，在车流量及车荷载逐年增加的状况下，路面强度无法满足实际要求，路面裂缝随之产生。

材料原因。在沥青路面施工阶段，沥青混合料的质量直接影响到沥青路面的施工质量，若在采购环节没有严格把关，将质量存在问题的材料应用到施工中，则沥青路面容易出现早期裂缝，施工人员需要给予足够的重视。

施工原因。主要表现在以下几个方面：在施工材料选择时，沥青及其他物料不能满足工程需求；在沥青铺设施工时，横向滩涂不均匀，致使沥青混合过程中出现离析状况，最终引起沥青路面在纵向密度方面表现出较大的差异性。与此同时，若是铺设时间过长，则在沥青碾压时温差偏大，容易出现裂缝。

超载原因。有关数据显示，在道路运营过程中，超载问题较为突出，这已经成为沥青路面出现裂缝的主要原因之一。超载会造成拉应力超出材料的抗拉能力，引起裂缝的出现。此外，超载车辆频繁地变换车速，会产生加大的剪切应力，很大程度上加剧裂缝的产生。

气候原因。在沥青路面施工时，若是环境温度不断下降，则路面会发生收缩效应，导致产生收缩裂缝。

三、沥青路面裂缝养护技术

（一）沥青再生技术

相关研究表明，公路沥青路面裂缝是不可能完全消除的，因为行驶车辆及外部环境的影响，比如温度、光线等，沥青路面会出现疲劳状态和氧化问题，导致疲劳裂缝出现，若是没有及时养护路面，则裂缝会由初始的表层逐渐向基层深入，沥青路面的基本结构也会随之被破坏，这时只能通过重新铺筑才能使整个路段得以恢复，不但造成大量人力、物力、财力消耗，还会影响车辆通行。在养护沥青路面时，可以采用沥青再生技术，在混合料中加入一定的再生剂或者新沥青，使沥青的理化性质得以恢复，提高路面的抗氧化性和抗拉性，从而达到延长路面使用年限的目的。

（二）微表处养护技术

微表处养护技术是近期发展起来的一种先进的路面养护技术，主要应用于高速公路及机场跑道等高级路面。物料主要是由聚合物改性乳化沥青、100%轧碎集料、矿物填料、添加剂等物质组成，由专门的设备摊铺一次即可完成养护，摊铺后的路面更为平整，并且具有良好的耐磨性和耐水性，在山西、四川等地的高速公路养护中应用较为广泛，而且效果也较为理想。

（三）热沥青灌缝撒料法

热沥青灌缝撒料法主要用于修补公路沥青路面的表层裂缝，操作流程也较为简单，主要的养护设备为沥青热炉和喷涂装置，具体的操作流程为：首先清理路面裂缝，除去其中的杂物，保持裂缝清洁；其次将沥青加热融化，然后将沥青倒入裂缝中；最后将细集料铺撒在裂缝处并摊平，待沥青冷却后正常通车。这种修补方法可以最大限度地减少对交通的影响，只需占用较小的空间，即使妨碍交通也能在很短的时间内恢复通车。

（四）路表封层法

路表封层可以分为3种类型，分别为雾状封层、沥青表处和碎石封层。雾状封层是通过沥青撒布车向沥青路面喷洒一层乳化沥青，乳化沥青不含集料并且是被稀释过的，这样可以使路面对车辆负载的分配更为均匀，降低路面的老化速度。沥青表处主要是将乳化后的沥青与相关的集料按照一定比例混合，需要注意的是乳化沥青是经过聚合物改性的，然后将混合料摊铺在路面上，其作用原理与雾状封层相同。碎石封层是在乳化沥青的基础上进行碎石摊铺，然后再用压路机进行压实，直至碎石完全嵌入到路面中。

（五）开槽灌缝养护法

开槽灌缝法主要是利用专门的设备在裂缝处开挖，形成宽度在1cm～1.5cm、深度在1.5cm～2cm的人工槽，裂缝修补胶融化后倒入人工槽中，修补胶可以使路面紧紧地黏合在一起，从而达到修补裂缝的目的。该方法只适用于表层裂缝的修补，并且修补效果良好，能有效地提升路面使用年限。在施工过程中需要注意以下几点：第一，为了达到良好的修补效果，避免施工材料及环境温度所带来的影响，开槽横截面的深宽比不宜大于2cm；第二，当外环境的温度较低时，需要提前对开槽位置开展预热，保证密封胶具有足够的黏结力，在预热过程中，应避免火焰直接接触路面，防止因为碳化反应影响到密封胶的黏结；第三，在灌缝施工结束后，待密封胶完全冷却后方能通车，常温状态下冷却时间在15min左右，当外环境温度较低时，冷却时间可以适当缩短。对于交通压力较大的城市主干道，可以在施工结束后在其表面撒些干砂或者采取其他措施，5min后可以通车；第四，灌缝施工中需要保证灌缝胶与路面持平，灌缝表面平滑无颗粒，灌缝处需要保证足够的强度。

（六）贴缝、灌缝养护法

贴缝、灌缝养护法的基本流程如下：首先在沥青路面上对裂缝走向进行放样处理，用石笔进行详尽地标注，然后采用专门的设备对路面裂缝进行充分加热，当裂缝的温度及湿度达到相关标准要求时，即可以利用灌封机灌注，最后在裂缝处覆贴特质的纤维布。纤维布具有较强的弹性和耐磨性，然后用橡胶锤将纤维布锤实，保证其中无气泡，纤维布与裂缝处充分密实，施工完成后15min即可实现通车。

（七）改性沥青养护灌缝

改性沥青养护灌缝与热沥青灌缝撒料法差异不大，不同之处在以下两个方面：石油沥青被替换成养护剂；养护剂表面需要铺撒适量的细沙。这种养护技术对于不超过3mm的微小裂缝效果良好，但是对于较大的裂缝养护效果不佳，虽然养护时间较多，但是耐用性有待于进一步提升。某公路沥青路面裂缝3种养护技术应用情况如表1所示。从表中可以看出，开槽裂缝养护技术应用的最为广泛，贴缝、灌缝养护技术成功率最高，而改性沥青养护裂缝技术应用较少，而且养护成功率有待于进一步提升。