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中图分类号：U416.217文献标识码： A 文章编号：
摘要:沥青路面是我国公路常见的路面结构形式，但受材料、结构、气候及行车荷载等因素的影响，裂缝也是沥青路面常见的病害，直接影响路面的品质，加速路面破坏。本文根据公路沥青路面结构特点，系统分析了裂缝的成因，主要介绍了灌缝和封缝两种裂缝修复对策，有效预防和减少了裂缝的出现。
关键词:公路；沥青路面；裂缝；修复；开槽灌缝
Abstract: the asphalt pavement is our country road common pavement structure form, but the material, structure, climate and driving load the influence of factors, the crack is also the asphalt pavement common diseases, directly affecting the quality of the road surface, speed up the pavement damage. This paper according to the highway asphalt pavement structure characteristics, this paper systematically analyses the causes of cracks, mainly introduced the seam filling and sealing sewing two crack repair countermeasures, effectively prevent and reduce the occurrence of crack.
Keywords: highway; The asphalt pavement; Crack; Repair; Open CaoGuan seam
沥青路面凭借诸多优势成为了公路路面的主要形式，随着公路交通量日益增大，重载车辆、超载现象十分严重，加以受路面结构、气候、地形、地质条件、行车荷载等多种环境因素的影响，其基层不论是柔性的还是半刚性的，都会产生不同程度各种形状的裂缝。裂缝一经出现，如不及时处治，随着车轮的挤压和气温的变化会造成裂缝边缘材料的不断松散和流失，裂缝处路面水的侵入会造成基层甚至路基的软化，导致路面承载能力下降，加速路面的破坏。针对裂缝对路面的危害性,选择适合现有公路特点的维护处治裂缝的材料、机具和施工工艺显得尤为重要。
1 路面结构特点
我国的公路路面结构，基本上是采用半刚性基层，如二灰稳定碎石和水泥稳定碎石等。某高速公路路面结构为:16cm面层+35cm二灰稳定碎石基层+20cm石灰土底基层。沥青路面属层状连续结构，建成后，不论其基层是柔性的还是半刚性的，都会产生各种形式的裂缝。裂缝形成的初期，其对沥青路面的使用性能通常无明显影响，但随着表面雨水或雪水的侵入，裂缝两侧的路面结构层含水量加大，造成结构强度明显降低，在大量行车荷载反复作用下，产生冲刷和唧浆现象，进而形成网裂、沉陷、坑槽等结构性破坏。
2 裂缝成因分析
瀝青路面开裂的原因多种多样。影响沥青路面开裂的主要因素有:沥青质量和沥青混合料的性质、基层材料的性质、交通量、车辆荷载、温度变化以及施工质量等。沥青路面的裂缝按开裂的形式主要分为纵向裂缝和横向裂缝及网裂。
(1)纵向裂缝
由于基层强度下降，在重车荷载作用下，应力分布不均，形成车辙，车辙的边缘易形成纵向裂缝。
(2)网裂
由于路基或底层铺路材料塌陷或车辆超载造成道路结构严重破坏，这种情况下，我们一般对这类裂缝不采用灌封处理，而进行铣刨处理。
(3)横向裂缝
横向裂缝是沥青路面常见病害之一。横向裂缝的产生有多种因素，如:基层裂缝反射、温度变化、行车荷载、地基变形、沥青疲劳等。横向裂缝主要分为:
①低温横向裂缝。沥青混凝土是一种热胀冷缩型材料，其温度收缩系数为25×10－6～40×10－6，在高温时具有较好的应力吸收功能，但在冬季，一次较大幅度的降温可能产生的拉应变在300×10－6～500×10－6之间，远远超出沥青混合料的极限拉应变，沥青面层薄弱处就会产生裂缝。
②温度疲劳裂缝。由于气温的变化，沥青面层中产生了温度应力，其反复作用的结果便是温度疲劳裂缝。
③反射裂缝。由于公路路面基层普遍采用半刚性基层，半刚性基层成型后一般会形成干缩裂缝和温缩裂缝，在行车重载作用下，基层底部产生过大的拉应力，导致基层裂缝扩展开裂并逐渐反射到沥青面层。
④其他裂缝。由于桥头路基沉降，引起搭板端头处出现的横向裂缝，桥面铺装水泥混凝土纵向拼接不好而引起的纵向开裂，路基局部不均匀沉降形成的横向裂缝等。
3 裂缝修复施工准备
(1)施工材料的准备
开槽设备仍采用手提式石材开槽机和发电机组合工作的形式，开槽机刀片安装采用2张新刀片夹1张废旧刀片组合的方式，以保证开槽后的宽度达到要求。由于沥青混凝土与石材性质不同和刀片安装等原因，开槽机经常处于超负荷工作状态，比较容易损坏。本年度灌缝仍采用高分子密封胶H5810。优点:该材料中橡胶颗粒较多，弹性较好，使其具有良好的流动性和粘聚力，能够同沥青混合料粘接牢靠。
(2)施工设备的准备
灌缝机为加拿大西斯德克公司生产的原装进口机械，该设备2003年购置，经过7、8年的使用，现处于亚健康状态，发动机等部分配件老化，耗机油现象严重，维修困难；温控仪老化，温度显示不准确；性能降低，无自走，由五十铃牵引移动。
(3)施工人员的准备
灌缝施工人员由中心3～4名养护技术人员与劳务公司协议派遣的劳动力组成，劳务工应具有一定的路面施工经验。劳动力中心花2～3天的时间通过手把手感性教学的方式，使施工人员基本掌握灌缝的指标要求、工艺流程以及关键步骤，整个灌缝工作计划由2～3名养护技术员带领10～12名劳动力组织实施，中心管理人员监督检查，定期总结改善。
4 裂缝修复对策措施
4.1 开槽灌缝
开槽灌缝是一种成熟的灌缝方法，主要是将胶体灌入缝中，在缝的上部形成封堵效果，开槽的目的主要是为方便胶体的灌入。其优点主要是能使胶体受到路面结构一定程度的保护，灌入后对胶体本身的扰动少，通过控制开槽宽度可以有效减少轮胎对胶体的冲击、磨耗，通过控制开槽深度可以减少行车轮胎卷粘；其劣势是灌缝施工速度取决于开槽速度，进度较慢，槽壁较难彻底清理。开槽灌缝的主要工艺流程如下:
(1)准备工作
检查开槽灌缝所需要的设备，确保其技术状态良好；将安全标志牌等装在货车上运到预定施工地点，将作业区的车道封闭作为施工区域，设专人指挥交通，并根据进度不断移动标志。
(2)选缝
在施工区内安排1～2人。根据路面裂缝的宽度、支缝情况和周边路面的状况(如是否有伴有啃边、网裂、凹陷变形、翻浆等病害)，确定裂缝是否采用灌缝的养护办法，是采取封缝还是开槽灌缝，若需开槽灌缝应用粉笔标记要开槽的裂缝的长度。
(3)开槽
高温季节，由于胶体变软，过宽的裂缝槽口在车辆冲击作用下，易形成啃边，进而也容易使胶体脱落，所以应严格控制裂缝槽口的宽度深度。开槽的缝口采用矩形方案，对于较规则且线形顺直的裂缝采用专用切缝机沿裂缝开槽，宽度在1.2cm以下，深度为2cm；对裂缝的支缝采用手提式切割机进行切缝，宽度在0.8～1.0cm，深度在1.8cm左右；对于不规则裂缝及支缝使用手提式切缝机沿裂缝开槽，深度为1.8cm左右，宽度为0.8～1.0cm，深宽比为2∶1左右。
(4)清缝
开槽结束后用钢丝刷沿裂缝方向对槽口进行清理，清除缝口的灰尘及石子，然后用鼓风机沿缝口吹缝2次，彻底清除杂物和灰尘。
(5)烘干
用接液化气罐的燃气喷枪加热槽口，一方面可以烘干槽口，消除槽口的湿气，另一方面可以对槽口进行预热，有利于胶体与缝口沥青混凝土的粘结。第一次用燃气喷枪加热槽口时，先在缝口来回加热2～3遍，然后清缝，这样就能把槽口杂物及灰尘清除得彻底些；最后一次加热过程应缓慢一些，在缝槽开始顶端10～20cm处加热应略停3～5s，这样加热的效果能达到最佳，更有助于胶与缝槽的粘结。灌缝时喷枪应与灌缝机压力喷头保持适当距离，以不大于10cm为宜。
(6)灌胶
为防止加热胶体在缝内流淌，密封胶加热温度不宜超过170℃，以控制在160～165℃之间为宜，温度达到170℃后停止加热，使用加热炉进入保温状态，用灌缝机的带刮平装置的压力喷头将密封胶快速均匀灌入槽内。为防止夏季高温时缝口变窄，胶体溢出缝口而遭行车破壞，应尽量使胶体表面比缝两侧路表面低2～3mm，不在槽口两边形成贴封层。
(7)养护
养护时间一般需15min，待胶体冷却，脚踩不粘时即可开放交通。在使用诸如H5810系列等具有极强粘结力的密封胶时，尤其应保证养护时间。
(8)质量检验
检查要求为:密封胶低于路表面2～3mm；灌缝均匀饱满，表面平整，无空洞及凹陷；灌缝胶经行车碾压后不得脱落变形，与缝壁粘结牢靠且有一定的弹性。
4.2 封缝
封缝适用于已全部脱落或部分脱落的往年的开槽裂缝。该工艺设计的主要思路就是在裂缝表面涂抹灌缝胶，这种做法类似于在裂缝表面粘贴胶带纸，只不过将胶带纸换成了粘结性更好、弹性更好含有橡胶颗粒的高分子聚合物。该工艺的优势在于操作简单，速度快，成本低，效率高。劣势在于其胶体是完全暴露在外的，封缝的效果取决于胶与路面的粘结状况。涂胶过薄，则易被行车磨耗，涂胶过厚则又容易卷胎，封缝的寿命周期短。
该工艺目前主要在宽度为0.5mm以下的完好裂缝上使用。具体工作步骤为:准备→选缝→缝周清理→烘干→涂胶→养护→质量检验。实施过程中尤其要做好路表清理和涂胶的覆缝、厚度控制。
5 效果分析
5 分布车道的加权平均保存率
(1)左道前期灌缝保存率呈下降趋势，且下降速度较快。主要原因是在灌缝的前期没有把好选缝的质量关，把伴有啃边、网裂、凹陷变形、翻浆等病害的纵缝和横缝都选在其中，即使当时缝灌得很好，但在车辆荷载反复作用下，破损的速度较快。
(2)行车道前期灌缝保存率及主要原因与超车道相似；中期灌缝保存率下降趋势比超车道更快些，原因是行车道长期在超重车辆行驶的作用下，超荷载运行；后期灌缝保存率与超车道相似。
(3)停车道前期和中期灌缝保存率与超车道、行车道相比，变化速度略快些，后期灌缝保存率下降趋势趋于平缓。
5.2 施工工艺分类的加权平均保存
(1)开槽灌缝施工工艺月度保存率下降趋势相对平缓，没有什么大的起伏。
(2)涂胶封缝施工工艺月度保存率下降趋势前期相对平缓，中期下降幅度略大，而后期下降趋势又相对平缓。
结合分布车道的加权平均保存率月度折线图和施工工艺分类的加权平均保存率月度折线图，从工作的实际效率、灌缝的经济成本角度出发，建议超车道、行车道灌缝工艺采用开槽式，停车道、互通匝道采用封缝式。
6 结语
总之，公路沥青路面裂缝是一项长期性任务，应从长远利益出发，采取积极有效的措施，严格规范施工，控制裂缝问题，提高公路沥青路面的质量。沥青路面灌缝的效果与材料的选择、裂缝处理方法的选择和施工工艺等有着密切的关系。
参考文献
[1] 蔚步庭等, 北方高速公路沥青路面裂缝病害成因及养护对策分析[J].中国工程咨询,2010.04
[2] 高兆东等，高速公路沥青路面裂缝成因分析及处治[J].江苏交通科技,2007.05
摘要:沥青路面是我国公路常见的路面结构形式，但受材料、结构、气候及行车荷载等因素的影响，裂缝也是沥青路面常见的病害，直接影响路面的品质，加速路面破坏。本文根据公路沥青路面结构特点，系统分析了裂缝的成因，主要介绍了灌缝和封缝两种裂缝修复对策，有效预防和减少了裂缝的出现。
关键词:公路；沥青路面；裂缝；修复；开槽灌缝
Abstract: the asphalt pavement is our country road common pavement structure form, but the material, structure, climate and driving load the influence of factors, the crack is also the asphalt pavement common diseases, directly affecting the quality of the road surface, speed up the pavement damage. This paper according to the highway asphalt pavement structure characteristics, this paper systematically analyses the causes of cracks, mainly introduced the seam filling and sealing sewing two crack repair countermeasures, effectively prevent and reduce the occurrence of crack.
Keywords: highway; The asphalt pavement; Crack; Repair; Open CaoGuan seam
沥青路面凭借诸多优势成为了公路路面的主要形式，随着公路交通量日益增大，重载车辆、超载现象十分严重，加以受路面结构、气候、地形、地质条件、行车荷载等多种环境因素的影响，其基层不论是柔性的还是半刚性的，都会产生不同程度各种形状的裂缝。裂缝一经出现，如不及时处治，随着车轮的挤压和气温的变化会造成裂缝边缘材料的不断松散和流失，裂缝处路面水的侵入会造成基层甚至路基的软化，导致路面承载能力下降，加速路面的破坏。针对裂缝对路面的危害性,选择适合现有公路特点的维护处治裂缝的材料、机具和施工工艺显得尤为重要。
1 路面结构特点
我国的公路路面结构，基本上是采用半刚性基层，如二灰稳定碎石和水泥稳定碎石等。某高速公路路面结构为:16cm面层+35cm二灰稳定碎石基层+20cm石灰土底基层。沥青路面属层状连续结构，建成后，不论其基层是柔性的还是半刚性的，都会产生各种形式的裂缝。裂缝形成的初期，其对沥青路面的使用性能通常无明显影响，但随着表面雨水或雪水的侵入，裂缝两侧的路面结构层含水量加大，造成结构强度明显降低，在大量行车荷载反复作用下，产生冲刷和唧浆现象，进而形成网裂、沉陷、坑槽等结构性破坏。
2 裂缝成因分析
瀝青路面开裂的原因多种多样。影响沥青路面开裂的主要因素有:沥青质量和沥青混合料的性质、基层材料的性质、交通量、车辆荷载、温度变化以及施工质量等。沥青路面的裂缝按开裂的形式主要分为纵向裂缝和横向裂缝及网裂。
(1)纵向裂缝
由于基层强度下降，在重车荷载作用下，应力分布不均，形成车辙，车辙的边缘易形成纵向裂缝。
(2)网裂
由于路基或底层铺路材料塌陷或车辆超载造成道路结构严重破坏，这种情况下，我们一般对这类裂缝不采用灌封处理，而进行铣刨处理。
(3)横向裂缝
横向裂缝是沥青路面常见病害之一。横向裂缝的产生有多种因素，如:基层裂缝反射、温度变化、行车荷载、地基变形、沥青疲劳等。横向裂缝主要分为:
①低温横向裂缝。沥青混凝土是一种热胀冷缩型材料，其温度收缩系数为25×10－6～40×10－6，在高温时具有较好的应力吸收功能，但在冬季，一次较大幅度的降温可能产生的拉应变在300×10－6～500×10－6之间，远远超出沥青混合料的极限拉应变，沥青面层薄弱处就会产生裂缝。
②温度疲劳裂缝。由于气温的变化，沥青面层中产生了温度应力，其反复作用的结果便是温度疲劳裂缝。
③反射裂缝。由于公路路面基层普遍采用半刚性基层，半刚性基层成型后一般会形成干缩裂缝和温缩裂缝，在行车重载作用下，基层底部产生过大的拉应力，导致基层裂缝扩展开裂并逐渐反射到沥青面层。
④其他裂缝。由于桥头路基沉降，引起搭板端头处出现的横向裂缝，桥面铺装水泥混凝土纵向拼接不好而引起的纵向开裂，路基局部不均匀沉降形成的横向裂缝等。
3 裂缝修复施工准备
(1)施工材料的准备
开槽设备仍采用手提式石材开槽机和发电机组合工作的形式，开槽机刀片安装采用2张新刀片夹1张废旧刀片组合的方式，以保证开槽后的宽度达到要求。由于沥青混凝土与石材性质不同和刀片安装等原因，开槽机经常处于超负荷工作状态，比较容易损坏。本年度灌缝仍采用高分子密封胶H5810。优点:该材料中橡胶颗粒较多，弹性较好，使其具有良好的流动性和粘聚力，能够同沥青混合料粘接牢靠。
(2)施工设备的准备
灌缝机为加拿大西斯德克公司生产的原装进口机械，该设备2003年购置，经过7、8年的使用，现处于亚健康状态，发动机等部分配件老化，耗机油现象严重，维修困难；温控仪老化，温度显示不准确；性能降低，无自走，由五十铃牵引移动。
(3)施工人员的准备
灌缝施工人员由中心3～4名养护技术人员与劳务公司协议派遣的劳动力组成，劳务工应具有一定的路面施工经验。劳动力中心花2～3天的时间通过手把手感性教学的方式，使施工人员基本掌握灌缝的指标要求、工艺流程以及关键步骤，整个灌缝工作计划由2～3名养护技术员带领10～12名劳动力组织实施，中心管理人员监督检查，定期总结改善。
4 裂缝修复对策措施
4.1 开槽灌缝
开槽灌缝是一种成熟的灌缝方法，主要是将胶体灌入缝中，在缝的上部形成封堵效果，开槽的目的主要是为方便胶体的灌入。其优点主要是能使胶体受到路面结构一定程度的保护，灌入后对胶体本身的扰动少，通过控制开槽宽度可以有效减少轮胎对胶体的冲击、磨耗，通过控制开槽深度可以减少行车轮胎卷粘；其劣势是灌缝施工速度取决于开槽速度，进度较慢，槽壁较难彻底清理。开槽灌缝的主要工艺流程如下:
(1)准备工作
检查开槽灌缝所需要的设备，确保其技术状态良好；将安全标志牌等装在货车上运到预定施工地点，将作业区的车道封闭作为施工区域，设专人指挥交通，并根据进度不断移动标志。
(2)选缝
在施工区内安排1～2人。根据路面裂缝的宽度、支缝情况和周边路面的状况(如是否有伴有啃边、网裂、凹陷变形、翻浆等病害)，确定裂缝是否采用灌缝的养护办法，是采取封缝还是开槽灌缝，若需开槽灌缝应用粉笔标记要开槽的裂缝的长度。
(3)开槽
高温季节，由于胶体变软，过宽的裂缝槽口在车辆冲击作用下，易形成啃边，进而也容易使胶体脱落，所以应严格控制裂缝槽口的宽度深度。开槽的缝口采用矩形方案，对于较规则且线形顺直的裂缝采用专用切缝机沿裂缝开槽，宽度在1.2cm以下，深度为2cm；对裂缝的支缝采用手提式切割机进行切缝，宽度在0.8～1.0cm，深度在1.8cm左右；对于不规则裂缝及支缝使用手提式切缝机沿裂缝开槽，深度为1.8cm左右，宽度为0.8～1.0cm，深宽比为2∶1左右。
(4)清缝
开槽结束后用钢丝刷沿裂缝方向对槽口进行清理，清除缝口的灰尘及石子，然后用鼓风机沿缝口吹缝2次，彻底清除杂物和灰尘。
(5)烘干
用接液化气罐的燃气喷枪加热槽口，一方面可以烘干槽口，消除槽口的湿气，另一方面可以对槽口进行预热，有利于胶体与缝口沥青混凝土的粘结。第一次用燃气喷枪加热槽口时，先在缝口来回加热2～3遍，然后清缝，这样就能把槽口杂物及灰尘清除得彻底些；最后一次加热过程应缓慢一些，在缝槽开始顶端10～20cm处加热应略停3～5s，这样加热的效果能达到最佳，更有助于胶与缝槽的粘结。灌缝时喷枪应与灌缝机压力喷头保持适当距离，以不大于10cm为宜。
(6)灌胶
为防止加热胶体在缝内流淌，密封胶加热温度不宜超过170℃，以控制在160～165℃之间为宜，温度达到170℃后停止加热，使用加热炉进入保温状态，用灌缝机的带刮平装置的压力喷头将密封胶快速均匀灌入槽内。为防止夏季高温时缝口变窄，胶体溢出缝口而遭行车破壞，应尽量使胶体表面比缝两侧路表面低2～3mm，不在槽口两边形成贴封层。
(7)养护
养护时间一般需15min，待胶体冷却，脚踩不粘时即可开放交通。在使用诸如H5810系列等具有极强粘结力的密封胶时，尤其应保证养护时间。
(8)质量检验
检查要求为:密封胶低于路表面2～3mm；灌缝均匀饱满，表面平整，无空洞及凹陷；灌缝胶经行车碾压后不得脱落变形，与缝壁粘结牢靠且有一定的弹性。
4.2 封缝
封缝适用于已全部脱落或部分脱落的往年的开槽裂缝。该工艺设计的主要思路就是在裂缝表面涂抹灌缝胶，这种做法类似于在裂缝表面粘贴胶带纸，只不过将胶带纸换成了粘结性更好、弹性更好含有橡胶颗粒的高分子聚合物。该工艺的优势在于操作简单，速度快，成本低，效率高。劣势在于其胶体是完全暴露在外的，封缝的效果取决于胶与路面的粘结状况。涂胶过薄，则易被行车磨耗，涂胶过厚则又容易卷胎，封缝的寿命周期短。
该工艺目前主要在宽度为0.5mm以下的完好裂缝上使用。具体工作步骤为:准备→选缝→缝周清理→烘干→涂胶→养护→质量检验。实施过程中尤其要做好路表清理和涂胶的覆缝、厚度控制。
5 效果分析
5 分布车道的加权平均保存率
(1)左道前期灌缝保存率呈下降趋势，且下降速度较快。主要原因是在灌缝的前期没有把好选缝的质量关，把伴有啃边、网裂、凹陷变形、翻浆等病害的纵缝和横缝都选在其中，即使当时缝灌得很好，但在车辆荷载反复作用下，破损的速度较快。
(2)行车道前期灌缝保存率及主要原因与超车道相似；中期灌缝保存率下降趋势比超车道更快些，原因是行车道长期在超重车辆行驶的作用下，超荷载运行；后期灌缝保存率与超车道相似。
(3)停车道前期和中期灌缝保存率与超车道、行车道相比，变化速度略快些，后期灌缝保存率下降趋势趋于平缓。
5.2 施工工艺分类的加权平均保存
(1)开槽灌缝施工工艺月度保存率下降趋势相对平缓，没有什么大的起伏。
(2)涂胶封缝施工工艺月度保存率下降趋势前期相对平缓，中期下降幅度略大，而后期下降趋势又相对平缓。
结合分布车道的加权平均保存率月度折线图和施工工艺分类的加权平均保存率月度折线图，从工作的实际效率、灌缝的经济成本角度出发，建议超车道、行车道灌缝工艺采用开槽式，停车道、互通匝道采用封缝式。
6 结语
总之，公路沥青路面裂缝是一项长期性任务，应从长远利益出发，采取积极有效的措施，严格规范施工，控制裂缝问题，提高公路沥青路面的质量。沥青路面灌缝的效果与材料的选择、裂缝处理方法的选择和施工工艺等有着密切的关系。
参考文献
[1] 蔚步庭等, 北方高速公路沥青路面裂缝病害成因及养护对策分析[J].中国工程咨询,2010.04
[2] 高兆东等，高速公路沥青路面裂缝成因分析及处治[J].江苏交通科技,2007.05