探讨市政沥青路面裂缝修补技术与工艺

探讨市政沥青路面裂缝修补技术与工艺

李鸣  

湖北新阳市政工程有限公司     湖北  武汉   431400

摘要：市政沥青路面出现裂缝后，雨水和杂物会顺着裂缝渗入到路面结构和路基内，这不仅导致路面承载力下降，而且还会对路面质量带来较大的破坏。因此对于市政沥青路面裂缝，需要在裂缝出现后，根据裂缝的程度与类型采取相应的工艺进行处理，避免路面破坏扩大，进一步提高路面路况质量，使路面使用年限延长。本文分析市政沥青路面裂缝及其产生原因，讨论裂缝修补时机的选择，以贴缝带修补技术以及微处理修补技术为例分析沥青路面裂缝修补技术与工艺，旨在提高修补有效性。

关键词：市政沥青路面；裂缝修补；贴缝带修补技术；微处理修补技术

现代市政道路建设中，沥青路面占据较大比例，应用性能优越。实际应用中，可能由于种种原因出现各类病害，裂缝就是其中之一。裂缝有不同类型，但不尽快处理，基本上都有继续发育的可能性，会对路面乃至路基性能造成严重破坏，使公路的耐久性下降，行车舒适度降低，也可能引起安全问题。针对于此，必须加强施工技术管理，保证施工质量；与此同时，也必须加强对裂缝修补技术的研究，提高修补的有效性，延长沥青公路耐久性。

1.市政沥青路面裂缝及其产生原因

路面发生裂缝的原因不尽相同，应结合不同的裂缝分析产生原因，进而采取针对性措施及时进行维修。因为如果不及时维修，路面就会受到渗水损害，导致迅速恶化路面结构性能。路面裂缝的封堵处理可以说是一项日常性的养护工作，假如材料选择合理、质量达标，技术应用到位，就可以增强路面防水防渗性能，较好的保持路面平整度等指标。

1.1横向裂缝

横向裂缝在路面的表现具有一定的规律性，和路面半刚性基层出现的收缩裂缝有较大的一致性，属于路面基层裂缝在面层上的反射。在市政沥青路面基层较薄时，横向裂缝出现较早，迅速增长的交通量尤其是严重超载的大量货车，使得路面基层受到的弯拉应力远高于基层底部能承载的弯拉应力，导致路面撕裂。横向裂缝的发生也受沥青混合料的影响。温度变化较大，可能使沥青混合料性质出现变化，就很容易引起横向裂缝，如沥青严重老化，沥青含蜡量提高，就很容易导致裂缝出现。

1.2疲劳裂缝

疲劳裂缝在路面的表现形式是网裂，具体表现为在裂缝的附近有较大车辙，疲劳裂缝的产生原因是不足的结构强度，路面早期运营可能承受超载交通压力，弯沉值实测往往会超出设计容许值，会对路面造成较强的破坏力。实际工作中，也可能会因为施工期间沥青混合料没有控制好加热温度，温度过高导致沥青失去粘结力提前老化，在路面行车的外部荷载作用下导致路面恶化，形成龟裂。

1.3纵向裂缝

纵向裂缝常常是由于路面填挖处使用了不同的路基填料，使得填挖处的模量也不尽相同。路幅在行车的荷载影响下就会出现不同程度的沉降而出现路面裂缝；或由于路面结构内部产生不同程度的沉降，加上力学影响也会产生路面裂缝。

2.裂缝修补时机的选择

裂缝修补应选在冻融发生前或雨季到来之前，由于路面裂缝已被材料修补，能够很好地阻挡因冻融或下雨而产生的路面流水的深入，有效的避免了因雨水的渗入路基或基层而造成的路基路面因冻胀、唧浆，坑槽、变形、网裂等破坏。

3.贴缝带修补技术应用

贴缝带修补技术的应用，可以在极短时间内完成市政沥青路面裂缝处理作业，仅需在路面裂缝部位表面铺设贴缝带，对贴缝带进行压紧处理即可，省去了传统灌缝材料加热过程，在粘贴过程中不会有大量的尘土飞扬，不挥发有害气体，也不会带来大气污染问题，是路面养护必备材料，也是低碳环保的道路养护材料。这项技术的应用范围较广，可以有效解决路面裂缝问题，保证修补后的市政沥青路面具有良好防水性能，减少雨水通过裂缝渗透至道路基层结构。

3.1技术优势

根据实际应用情况来看，在处理市政沥青路面裂缝质量通病时，贴缝带修补技术的主要优势包括：（1）施工简单。施工人员仅需开展裂缝调查、缝宽测量、裂缝表面清理、贴缝带加热、贴缝带紧贴、抛洒细沙等操作，即可完成路面裂缝修补作业。（2）绿色环保。贴缝带是采取特殊工艺对聚合物进行复合制作而成，材料不具备刺激性、污染性与有毒性，即使在贴缝带加热过程中，也不会产生有毒气体、破坏周边生态环境。（3）黏结效果好。贴缝带结构分为三层结构，底层结构为高黏结材料层，粘性远超过普通灌缝料。在将贴缝带与路面裂缝紧密贴合后，不易出现贴缝带脱落等施工问题。由于贴缝带由聚合物制成，具有优异的耐高温、耐低温性能，在高温与低温工作条件下，也不会出现材料流淌、结构脆裂现象。（4）施工成本低。可根据裂缝形状，对贴缝带进行剪裁，可以将剩余材料留用，材料损耗基本为零。同时，贴缝带修补施工效率高、无需开展开槽等操作，减少了施工成本。

3.2贴缝带结构

贴缝带结构分为三层，自上至下分别为抗变形层、主要功能层以及高黏结材料层，不同层次的使用功能存在差异。其中，抗变形层主要由抗撕裂材料组成，具有良好的抗变形能力，负责抑制贴缝带结构的变形量，避免出现贴缝带变形问题、影响路面裂缝修补效果。主要功能层具备良好的弹性与强度，起到改善贴缝带结构强度的作用。高黏结材料层负责与路面裂缝紧密黏结，改善市政沥青路面的防水性能。同时，不同层次之间具有良好的黏结效果。

3.3贴缝带修补技术操作要点

3.3.1施工流程及操作

市政沥青路面裂缝贴缝带修补技术的施工流程及操作主要包括以下几方面：（1）裂缝调查。对市政沥青路面上所形成裂缝的宽度深度进行测量。当裂缝宽度在5mm以内，可以在裂缝清理完毕后，直接在市政沥青路面裂缝中粘贴贴缝带。当裂缝宽度超过5mm，需要在裂缝清理完毕后注入适量的填充料，对填充料开展捣实作业，在裂缝中粘贴贴缝带。（2）裂缝清理。施工人员清理市政沥青路面裂缝部位分布的各类杂质、灰尘，凿除松散碎石，确保路面裂缝部位稳定保持为洁净、干燥状态。如果裂缝表面湿润附水，将会对贴缝带与路面裂缝的粘贴效果造成影响。（3）根据裂缝测量结果，剪裁适当状态尺寸的贴缝带结构，要求贴缝带边宽值超过裂缝宽度。（4）贴缝带加热。施工人员使用喷枪等设备，对贴缝带进行加热处理，将贴缝带与路面裂缝进行粘贴，当贴缝带表面结构呈光滑状态后，结束加热作业。同时，在贴缝带粘贴完毕后，及时将贴缝带振捣压实。

3.3.2施工注意事项

在路面裂缝贴缝带修补过程中，施工技术人员需要注重以下问题事项，预防各项常见技术问题的出现，具体包括：提前对市政沥青路面裂缝壁结构情况进行检查，如若存在壁面破损问题，需要对松散、破损的壁面进行凿除；尽量避免在低温条件下开展路面裂缝贴缝带修补措施，或是选择对贴缝带进行加热处理；在贴缝带加热结束、冷却降温前，可选择在贴缝带表面铺洒少量细砂、粉煤灰等材料，既不会对路面裂缝修补效果产生负面影响，还可以减小贴缝带与原有市政沥青路面的色差，取得良好的美观效果；针对微小裂缝，采取高压吹风方式开展清缝作业，避免缝隙内部残留灰尘、影响贴缝带修补效果；为保证道路交通安全，在市政沥青路面裂缝修补处理期间，做好交通管制工作。在贴缝带粘贴、完全冷却后，再开放道路交通；对贴缝带修补取得的实际效果展开评价，同步观测路面在一定时间内是否发展为反射裂缝或是原有裂缝是否出现面层反射现象；根据市政沥青路面裂缝情况，合理采取先开槽灌缝后贴缝、直接贴缝、填封贴缝等修补方式。此外，为减小材料因素对市政沥青路面质量、裂缝修补效果造成的影响，需要检测贴缝带与填充料的性能，在检测通过后，再将材料投入使用。以贴缝带为例，需要开展粘结力试验、掺配试验、成型试验。确定材料的成型效果与粘附力达标后，再进行路面裂缝贴缝带修补作业。

3.4贴缝带修补技术小结

裂缝贴缝带修补技术是根据桥联效应、力学作用与嵌锁咬合作用，对裂缝部位进行清理后，直接将适当性状尺寸的贴缝带结构在市政沥青路面裂缝部位中进行粘贴处理。其中，桥联效应是通过粘贴贴缝带，有效改善市政沥青路面裂缝部位的抗拉性能，抑制裂缝变形或是进一步扩大，起到控制市政沥青路面裂缝部位顶端拉应力的作用。力学作用指贴缝带由高分子聚合物材料复合制作而成，可将贴缝带材料视作为吸收应力膜，起到延缓裂缝向路面表层反射时间、使裂缝在道路基层沿水平界面拓展。嵌锁咬合作用可改善市政沥青路面结构的抗剪切传荷性能，在低温或是高温条件下，市政沥青路面与裂缝不易出现变形现象。贴缝带是当前市政沥青路面裂缝修补非常重要的方法之一，具有极为突出的技术优势。

4.微处理修补技术应用

微处理修补技术主要用于公路中的重交通路面，如重载、超载车辆通行较多的一些路段，可以有效缓解渠状车辙问题，如公路匝道、弯道、交叉路口；机场停机的坪道面，增强耐磨性，有效抗变形，明显降低集料飞散量；可用于路基结构抗滑表层、道路表面层、车辙的针对性处理；可用于主干路以及快速路的低噪声处理、表面抗滑以及美观处理；用于立交桥、桥梁桥面，特别是钢桥面铺装中，可以有效改善，路面性能，治理病害，桥身自重增量也不多；对水泥路面可发挥磨耗层作用，有效改善路面表面磨光、露骨问题，提高路面平整度，降低路面渗水率。

4.1技术优势

微处理修补技术作为一种道路养护方法具有完善的功能，微处理修补技术可以有效改善市政沥青路面的老化、松散、光滑、磨损、坑槽等病害，增强市政沥青路面的抗滑特性，改善市政沥青路面的平整度，提高路面行车的舒适性，增强路面的使用性以及耐久性，微处理修补技术还增加了路面的承载力以及后期使用中的防病害能力。微处理修补技术可以改善降低路面封水效果，改善和治理路面的功能性破坏，对网裂、松散等病害也有较好的修补效果。

4.2微处理修补前的检验工作

市政沥青路面微处理修补前的检验工作包括原路面状况的检验和施工机具的检验。对原路面的检查，要确认原路面处理完毕车辙，要确保符合微处理摊铺车施工条件。在监理监督指导下，需要先进行材料检查：对施工中可能用的材料，如乳化沥青、水、矿料以及填料要开展质量检查，确保所有材料都符合要求后方可使用。要筛除粗集料中的一些超过粒径要求的颗粒。对矿料含水量0~7%下的单位体积内的干矿料重量进行检测，测定矿料“含水量－单位体积干矿料重量”之间的关系曲线，用于设定摊铺车，最终测定矿料含水量。

施工前需要做好施工机具的检查、标定：第一，施工机械、辅助工具必须均已就位，检查工作性能良好。第二，认真标定施工摊铺车。第三，在监理监督下，通过标定摊铺车，得出摊铺车内各料门开度、泵的设定、各材料出料量之间的关系曲线，并以报告形式出具标定报告。在微处理修补技术施工前，必须清除干净路面上泥土、材料、杂草等所有遗留的有害物质。如果清除路面中用水冲洗，就需要等所有路面裂缝均已经干燥后再进行。假如原路面为水泥路面，需要采用洒黏层油。路面可用搅拌箱前的喷水管预先湿润处理，具体的喷水量要结合施工当天期间的湿度、表面纹理、气温以及路面干燥情况等适当调节。启动封层机之前，需要确保有一定量混合料，混合料必须分布均匀，同时稠度适当，封层机必须由专人操作，匀速前进，保证工作质量。

4.3微处理修补施工要点

4.3.1混合料稠度

要有效发挥微处理技术的优势，需要加强对混合料稠度的控制。施工中，混合料稠度必须满足施工要求，即在进入摊铺箱后，稀浆混合料必须和易性达标。如果混合料黏稠度过高，则可引起破乳过早问题，进而影响路面铺层的平整度，同时刮平器施工中也会留下刮痕，影响美观度。含水量通常要求控制在9%左右，并结合具体情况（骨料和拌和等）适当调整微处理混合料的调和时间，一般需要2min左右，混合料稠度不能和普通的稀浆封层材料试验稠度，所以一般施工人员依靠经验判断混合料的稠度。微处理中，刚摊铺完毕的混合料很可能出现跑浆，此现象说明混合料偏稀，需要适当减少用水量；如果摊铺后以细棍划发现集料松散，此现象说明混合料偏稠，应酌情增加用水量。

4.3.2破乳时间

采用未处理技术处理，出现施工质量问题通常与破乳过早有很大关系，在搅拌以及摊铺过程中，混合料的稀浆程度要保持一定的稳定性，因为破乳过早会使沥青厚薄不均，出现结团、刮痕等问题，甚至非常不利于路面封层的黏结，如果破乳时间过长，也可能使路面成型时间延长。

4.3.3摊铺控制

市政沥青路面微处理修补技术在摊铺过程中要注意摊铺速度和摊铺厚度两个环节。摊铺速度的控制和调理要考虑路面的状况，主要有两大因素影响摊铺速度，如集料的级配以及路面的表面纹理。摊铺厚度的检验，要从每一车所铺设的断面（开始、中间、结束）实施检验。对断面的检测，位置是两侧以及中间各取一点，检测工具是钢尺，摊铺检测厚度要在设计范围内。在级配范围内，曲线如果靠近较粗的一边，也就是集料中的大颗粒占比较大时，摊铺就需要厚一点；否则，集料中的大骨料就很难嵌入路面封层，就会被刮板轻易带起甚至造成划痕。相反，如果级配靠近较细一侧，即集料中包含的细料较多，占比较大时，必须适当控制摊铺厚度，需要薄一点。采用微处理技术，设计厚度为结合稀浆最大颗粒设计的，取其粒径。如果封层强行铺厚、铺薄，就会导致封层出现泛油、松散、车辙等问题，稳定性较差。另外，路面粗糙程度同样会影响摊铺厚度，稀浆表面的孔隙和填充材料多少是正相关关系。

4.4微处理修补技术小结

微处理修补技术在实际应用中有较好的性能表现，经济有效，能够提高路面摩擦系数，增强构造深度，提升路面整体抗滑能力；微处理修补的空隙率较小，具有非常好的封水效果，可以有效防止或减轻路面渗水损害，可以有效延后道路需要大中修的时间；微处理修补技术还可以填补车辙，提高路表平整度；微处理修补技术可以加快路面交通开放，对正常运营高速公路的工作影响较小。建议在沥青公路运营阶段，要对路面病害及其潜在病害建立动态数据库，方便及时调查，对病害进行尽早维修，降低公路养护成本。

结束语

针对市政沥青路面裂缝，利用贴缝带和微处理工艺都能够达到较好的施工效果，避免雨水渗透至结构层内，有利于延长路面使用效果，具有较好的社会效益和经济效益。在当前经济高速发展的新形势下，公路在经济发展过程中具有不可或缺的作用，特别是随着交通运输的密集性增加，路面裂缝的产生无法避免，这就需要做好市政沥青路面日常养护工作，一旦发现裂缝及时进行修补，进一步提高市政沥青路面的性能，减少对交通运输带来的干扰。

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