关于裂缝修补技术及其灌缝材料应用研究

关于裂缝修补技术及其灌缝材料应用研究

陈云震

广东鸿高建设集团有限公司523123

摘要：为了满足现阶段沥青路面的工作，进行裂缝修补技术及其灌缝材料的分析是必要的。这需要进行沥青路面使用性能分析，从而更好的进行预防养护工作的开展，从而保证其裂缝的修补效益。本文分析了目前主流的裂缝修补材料，提出了相应的施工技术，即分别采用方槽贴封式、方槽灌封式和无槽贴封式进行加热型密封胶、常温型密封胶和贴缝带的施工。

关键词：裂缝；修补材料；技术

1.裂缝的类型

沥青路面开裂的原因和裂缝的形式是多种多样的。影响裂缝轻重程度的主要因素有：沥青和沥青混合料的性质，基层材料的性质，气候条件，交通量和车辆类型以及施工因素等。按开裂的主要原因，沥青路面的裂缝可以分为以下几类。

1.1荷载型裂缝

在行车荷载作用下，基层的底部产生拉应力。当拉应力大于基层材料的抗拉强度时，基层的底部就会开裂。在行车荷载的反复作用下，基层底部的裂缝会逐渐扩展到沥青面层，使沥青面层开裂。荷载裂缝在形式上主要表现为沿轮迹方向的纵向裂缝和龟裂。

1.2温度裂缝

由于沥青面层温度变化而产生的裂缝称为温度裂缝，这包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝。温度裂缝为非荷载型裂缝，在温度降低特别是气温骤降时，面层表面的温度最低，其温度变化率也最大，因此，表面产生的温度拉应力最大。表层材料受下层材料的约束而不能自由伸缩，产生较大的张拉应力，当张拉应力大于表面材料的抗拉强度时，沥青面层就会开裂。温度裂缝在形式上主要表现为横向裂缝和块状裂缝，有时也表现为纵向裂缝。

1.3反射裂缝

对于半刚性基层沥青路面，半刚性基层材料由于干缩和温缩产生开裂，干缩和温缩裂缝的产生和扩展会引起裂缝上方面层底部先开裂并逐渐向上扩展，最终将沥青面层拉裂，这种裂缝习惯上称为反射裂缝。反射裂缝在形式上主要表现为横向裂缝。

1.4沉降裂缝

它是由于填土固结或路基不均匀沉陷所引起的纵向和横向裂缝，常出现在桥涵的两头或路基半填半挖处。

1.5其他裂缝

此外，在沥青路面施工的纵向接缝处，由于施工接茬处理不善也容易产生纵向裂缝。另外，沥青老化容易在沥青表面产生龟裂。

２裂缝修补材料及技术

不同的修补材料具有不同的优缺点，如普通乳化沥青流动性好、渗透力强，但其失效率较高。另外，裂缝所处的气候条件差别较大，对修补材料性能的要求不同。

2.1裂缝修补材料

（１）传统型。

养护技术规范中推荐的传统裂缝修补材料，包括（改性）沥青、（改性）乳化沥青、橡胶沥青和沥青玛蹄脂等，材料来源广泛，使用方便，但是修补效果普遍很差，目前一般不再推荐作为裂缝修补材料使用。

（２）加热型。

加热型密封胶通常特指橡胶沥青密封胶，是目前最常用的裂缝修补材料，国内外的高等级沥青混凝土路面普遍采用加热型密封胶进行裂缝修补，也可以用于水泥混凝土路面的填缝。

（３）常温型。

在常温下若干种组成材料，通过化学反应从液态转变为固态，常温型密封胶主要包括聚氨酯、聚硫、有机硅这３类材料。

（４）贴缝型。

贴缝带，又称压缝带或填缝带，通过外力挤压带状材料封闭裂缝，类似于路面裂缝“创可贴”，可分为自黏式和热黏式两种类型，主要原料由橡胶沥青和纤维材料构成。

2.2裂缝修补技术

（１）灌缝。

灌缝是国外最常用的一种裂缝修补方式，灌缝是指采用专业设备（开槽机、灌缝机等）和专用材料（灌缝胶）进行裂缝维修的一项预防性养护技术。灌缝技术一般包括开槽、清缝、灌缝等步骤，主要针对运动缝。

（２）填缝。

不开槽，直接往裂缝中填封裂缝修补材料（或对裂缝作简单的清理后填封）的处理方式称为填缝。在国外，填缝主要针对非运动缝或不适宜开槽的路段。在国内，填缝是传统的裂缝修补方式。

（３）贴缝。

贴缝是一种裂缝修补新技术。它既不开槽，也不对裂缝作清理，只需对裂缝表面作简单清扫即可进行施工。

３裂缝修补工艺

3.1加热型密封胶的灌缝技术

加热型密封胶主要指橡胶沥青密封胶，是目前国内外高等级沥青混凝土路面普遍采用的裂缝修补材料。加热型密封胶的施工温度通常在１８０～２００℃之间，灌缝技术一般包括：开槽、清理、灌缝和养护等４个步骤。

（１）开槽。

采用专用的开槽机进行该项作业，按照裂缝标示，根据裂缝的宽度和深度，调整好开槽机的开槽宽度和深度，对准裂缝的中线切割出均匀的Ｕ形凹槽。裂缝两侧壁至少各去除３ｍｍ，暴露出新的黏接面。需要强调的是，当沥青混凝土路面表面层没有足够的强度抵御开槽机的切割冲击力时，不宜进行开槽处理，而应直接进入下一步工艺，即填缝。

（２）清理。

清理裂缝中原有的尘土和开槽过程中产生的残渣，保证密封胶与缝壁间的牢固黏结。一般采用压缩空气清理裂缝。必要时，还可以采用热空气喷枪预热路面裂缝槽。

（４）养护。

根据气温条件冷却１０～２０ｍｉｎ后开放交通。为了防止车轮黏起密封胶，有时在灌入密封胶后还要在其上撒些细砂。

3.2常温型密封胶的灌缝技术

目前，主流的常温型密封胶包括有机硅、聚氨酯和聚硫。改性乳化沥青材料虽然也是常温施工材料，但由于材料的温度敏感性大，低温时的脆裂不可避免，一般不再推荐用于裂缝处理。常温型密封胶施工时一般也采用开槽灌缝方式，开槽和清理的步骤与加热型密封胶一样，灌缝时采用手持打胶枪挤压密封胶。对于沥青混凝土路面而言，采用深槽凹封式是不合适的，这是因为沥青混凝土路面开槽一般也就在２ｃｍ以内，切割过深既有困难又可能造成面层材料松散。采用方槽凹封式，低于路面的槽体凹面内容易出现积水和堆积砂石等现象，也会严重影响灌缝的效果。

3.3贴缝带施工技术

贴缝带施工时不需要对路面裂缝进行开槽，只需对裂缝表面进行简单地清扫即可，具有很高的工作效率，而且不会产生开槽引起的次生病害。因此，贴缝技术较好地弥补了灌缝技术的不足，成为近年来逐渐兴起的一种新型裂缝修补方式。

４结语

裂缝修补作为一种重要的预防性养护技术，应引起我国广大道路工作者的重视，选择恰当的材料和恰当的时机，严格按照裂缝修补工艺的要求进行施工作业，才能使裂缝修补技术真正起到封闭裂缝，延长路面使用寿命的效果。沥青路面裂缝修补的效果与材料的选择、裂缝封闭处理设计和施工工艺等有密切的关系。所以，在裂缝修补过程中，应选择优良的灌缝材料，尽量采用开槽贴缝式处理设计，优化施工工艺，提高裂缝修补的成功率，从而延长沥青路面的寿命。

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