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摘要：世界各国都对裂缝的修补工作非常重视，裂缝修补是路面预防性养护工作首要解决的问题。通过对道路沥青路面裂缝的形成、危害及裂缝的产生原因，提出针对路面非荷载型对裂缝灌缝的处治方法。
关键字：沥青混凝土路面 非荷载型裂缝 密封胶处治
中图分类号：TP391.72 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）29-140-01
随着高等级道路的大量修建。半刚性类材料以其优良的工程性能和显著的经济效益在我国道路建设中得到了广泛的应用，并在道路建设中越来越占有特殊的重要地位。然而，半刚性材料的缺点在于抗变形能力低，在温度、湿度变化时易产生裂缝，当沥青面层较薄时易形成反射裂缝，沥青路面本身也易产生低温裂缝，沥青路面一旦出现裂缝，有可能导致路面结构性破坏，影响路面的使用功能。如果裂缝得不到及时处治，在积水和车辆荷载的反复共同作用下，往往加速路面的破坏，影响了路面的使用寿命。针对沥青混凝土路面产生裂缝，采用密封胶进行处治，延长路面的使用寿命，可达到较好的效果。
一、裂缝的类型
裂缝有横向裂缝、纵向接缝、网状裂缝、反射裂缝、疲劳裂缝和滑移产生的裂缝等几种类型。裂缝的宽度大小有细微裂缝（小于2毫米）；微小裂缝（2-6毫米）；小裂缝（6-12毫米）；中裂缝（12-25毫米）；大裂缝（大于25毫米）
1.横向裂缝
横向裂缝与路面中心线基本垂直，缝隙宽度不等，长度不同，有的甚至贯穿整个路幅，特别是桥涵两头最为常见。横向裂缝产生的原因（1）材料收缩 由于混合料中使用沥青的配比不同，当基层材料收缩变形后使路面面层底面承受压力，当该拉力超过沥青层的抗拉强度时则导至沥青面层底部拉裂。在车辆载荷的作用下形成横向裂缝。（2）温度变化 气温大幅下降时沥青路面逐渐收缩变硬，当收缩的拉应力超过沥青混凝土的抗拉强时则产生开裂。此外，基层的收缩或面层与基层之间附着力不够，都会产生横向裂缝。（3）施工不当 ，如路基沉降时间短及赶工期。另外，摊铺沥青混凝土时其接缝不是热连接，冷接缝造成天然的横向或纵向接缝。
2.纵向接缝
纵向接缝多发生于路肩部位，呈月牙形，之后由路肩边缘向内逐步扩大，严重时造成路基滑移。另外，发生于行车道内的纵向裂缝，其走向與路面中心线基本平行，长度和宽度不等。纵向裂缝产生的原因是路基压实密度不足导致路面承载能力差；不均匀的沉降现象导至纵向开裂；路面摊铺时先后摊铺层交接处是冷连接导致接合不紧密而形成天然的纵向缝隙。
3.网状裂缝
网状裂缝一般是先沿着轮基出现单条或多条平行纵缝，之后在纵缝之间出现横向或斜向裂缝而形成网状裂缝。缝隙宽度多为2毫米以上，缝距不大于400毫米以上。网状裂缝的形成多由于沥青混合料级配不合理，沥青与石料配比过小使级配石料之间粘接性差而导至沥青混凝土的强度不能满足行车载荷的要求；另外，沥青混凝土面层厚度不够，交通载荷过大；面层底部稳定层拌合不匀，密实度不足造成的。
4.反射裂缝
反射裂缝是由下层裂缝引起上层开裂，最终导至沥青混凝土面层开裂的裂缝。（1）反射裂缝是因半刚型基层在自然环境温度的影响下，出现收缩和鼓胀，引起基层断裂而反射到沥青面层。（2）在已开裂的旧沥青、旧水泥路面上加罩沥青混凝土面层时，原路面的裂缝受气温的变化会继续扩展，使处于温度收缩的新沥青面层增加应力，至使新铺层在旧裂缝处开裂。（3）与沥青混合料摊铺时的工艺、初压温度、压实方法及压实密度有关。当温度过高时沥青粘度低，混合料会产生错位和推移现象，温度过低时沥青粘度高不易压实。
5.疲劳裂缝
疲劳裂缝的产生原因就是过度疲劳造成的。
6.滑移产生的裂缝
由于层间滑动和黏结不良引起的。
各种裂缝的产生与沥青混合料质量也有关。即材料的特性、级配比例的精准。因此，沥青混合料的稳定性、耐久性、抗疲劳特性、抗渗性、和易性、施工时空隙率的控制，初压温度的掌握都是路面裂缝产生的主要因素。即这种多发的常见病害不是单一因素造成的，而是由温度变化、积水与渗水、车辆荷载等多种因素造成的。
二、灌封材料及主要设备
1.密封胶
选用加入多种高分子聚合物等成分加工而成的沥青橡胶类密封胶，要求具有粘结能力强、弹性好、拉伸量大、不溶于水、不掺水、高温时不流淌、低温时不脆裂和耐久性好等性能，由于目前我国还没有针对沥青混凝土路面灌封材料的技术标准，当前技术性能指标控制可参考国外规范要求。
2.主要设备
开凿机：旋转冲击式开凿机，能自动跟踪裂缝，操作方便。
灌封机：具有双层保温层，间接导热加热的锅炉式搅拌器；全屏温度控制系统，能准确反映密封胶的实际温度，并便于观察；输送管保持恒温，能保证密封胶在喷枪末端出料时的温度；材料泵系统可自动将生育密封胶会抽到材料箱内，保证软管的良好性能；加热仓在材料仓底部，具有较高的加热效率。
三、 施工工艺
1.半幅居部封闭交通
摆放各种施工标志，并根据施工进展情况及时移动施工标志。
2.施工放样
将需要封闭的裂缝用粉笔或其他材料尽兴标示，登记桩号位置，丈量长度，计算机材料用量和成本。
3.裂缝凿开
按照裂缝标示，根据裂缝的宽度和深度，调整好开凿机的开凿宽度和深度，对准裂缝的中线切割出均匀U型凹槽。一般开凿宽度、深度分别以（8 mm、12 mm；10 mm、15 mm；15 mm、20 mm）为宜。
4.清理
切缝后需采用空压机对裂缝进行清理，将裂缝中的灰尘、杂物及周边的松动物体彻底清除干净，以保持裂缝的清洁和干燥，确保密封胶材料与接触面能够长久地粘合，必要时可采用人工清理的方法进行辅助作业。
5.加热
根绝施工温度和路面实际状况，采用热空气加热处理凹槽边缘，祛除潮气，提高路面与密封胶的粘结性能。
6.填封
使用灌封机队清理后的凹槽进行密封胶填注。首先对密封胶进行加热搅拌。当加热温度至190°C时，用灌封机上带有刮平器和压力喷头将密封胶均匀灌入槽内，并运用小拖靴在裂缝两侧拖成5 cm宽度的贴封层，形成T型密封层。灌注过程中注意控制密封胶关注数量，春季宜与路面持平或略低，秋冬季宜高于路面2～3 mm，每条裂缝的灌注工作应是连续的，如出现未完全填封的裂缝需要再次进行填封处理。
7.养护修缮
对规则单挑裂缝灌填安城后，可适当洒少许矿粉或石屑覆盖，冷却20 min后开放交通，避免车轮行驶粘带密封胶。对单条裂缝周围出现的不规则纹裂缝，可进行表面封闭后再行覆盖通车。
8.现场清理
通车前清理开凿及工作过程中产生的废料、养护料、尘土等。
四、使用效果
通过沥青混凝土路面裂缝处治实用观测，密封胶能有效地阻断表面水的渗入，遏制路面因裂缝深水造成的路面病害和早期破坏，提高了路面好路率，延长了路面的使用寿命，降低了养护成本，使用效果十分明显，经济效益也十分可观。
但从通车两年多的使用效果来看，密封胶处治路面非荷载型裂缝还存在一些问题。一是，裂缝周边会产生新的裂纹。在对原有路面裂缝进行密封胶灌注后，主裂缝周边还会产生新的不规则纹裂缝，主要是原来不规则纹裂缝的延扩。二是，局部开裂和脱胶。由于在工艺控制过程中的不规范性，或清除杂物不彻底，或灌注温度不合适，造成通车一段时间后，局部开裂和脱胶，形成雨后冒浆现象，造成密封胶塌陷。
综上所述，采用密封胶开凿处治沥青混凝土路面裂缝是一种有效的路面预防性养护技术，他不仅能够有效地延长路面的使用寿命，而且具备施工简单、效率高、不断绝交通等优点，这样才能更好地起到预防性养护的作用，使该项技术在今后的道路养护中更广泛的应用。
关键字：沥青混凝土路面 非荷载型裂缝 密封胶处治
中图分类号：TP391.72 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）29-140-01
随着高等级道路的大量修建。半刚性类材料以其优良的工程性能和显著的经济效益在我国道路建设中得到了广泛的应用，并在道路建设中越来越占有特殊的重要地位。然而，半刚性材料的缺点在于抗变形能力低，在温度、湿度变化时易产生裂缝，当沥青面层较薄时易形成反射裂缝，沥青路面本身也易产生低温裂缝，沥青路面一旦出现裂缝，有可能导致路面结构性破坏，影响路面的使用功能。如果裂缝得不到及时处治，在积水和车辆荷载的反复共同作用下，往往加速路面的破坏，影响了路面的使用寿命。针对沥青混凝土路面产生裂缝，采用密封胶进行处治，延长路面的使用寿命，可达到较好的效果。
一、裂缝的类型
裂缝有横向裂缝、纵向接缝、网状裂缝、反射裂缝、疲劳裂缝和滑移产生的裂缝等几种类型。裂缝的宽度大小有细微裂缝（小于2毫米）；微小裂缝（2-6毫米）；小裂缝（6-12毫米）；中裂缝（12-25毫米）；大裂缝（大于25毫米）
1.横向裂缝
横向裂缝与路面中心线基本垂直，缝隙宽度不等，长度不同，有的甚至贯穿整个路幅，特别是桥涵两头最为常见。横向裂缝产生的原因（1）材料收缩 由于混合料中使用沥青的配比不同，当基层材料收缩变形后使路面面层底面承受压力，当该拉力超过沥青层的抗拉强度时则导至沥青面层底部拉裂。在车辆载荷的作用下形成横向裂缝。（2）温度变化 气温大幅下降时沥青路面逐渐收缩变硬，当收缩的拉应力超过沥青混凝土的抗拉强时则产生开裂。此外，基层的收缩或面层与基层之间附着力不够，都会产生横向裂缝。（3）施工不当 ，如路基沉降时间短及赶工期。另外，摊铺沥青混凝土时其接缝不是热连接，冷接缝造成天然的横向或纵向接缝。
2.纵向接缝
纵向接缝多发生于路肩部位，呈月牙形，之后由路肩边缘向内逐步扩大，严重时造成路基滑移。另外，发生于行车道内的纵向裂缝，其走向與路面中心线基本平行，长度和宽度不等。纵向裂缝产生的原因是路基压实密度不足导致路面承载能力差；不均匀的沉降现象导至纵向开裂；路面摊铺时先后摊铺层交接处是冷连接导致接合不紧密而形成天然的纵向缝隙。
3.网状裂缝
网状裂缝一般是先沿着轮基出现单条或多条平行纵缝，之后在纵缝之间出现横向或斜向裂缝而形成网状裂缝。缝隙宽度多为2毫米以上，缝距不大于400毫米以上。网状裂缝的形成多由于沥青混合料级配不合理，沥青与石料配比过小使级配石料之间粘接性差而导至沥青混凝土的强度不能满足行车载荷的要求；另外，沥青混凝土面层厚度不够，交通载荷过大；面层底部稳定层拌合不匀，密实度不足造成的。
4.反射裂缝
反射裂缝是由下层裂缝引起上层开裂，最终导至沥青混凝土面层开裂的裂缝。（1）反射裂缝是因半刚型基层在自然环境温度的影响下，出现收缩和鼓胀，引起基层断裂而反射到沥青面层。（2）在已开裂的旧沥青、旧水泥路面上加罩沥青混凝土面层时，原路面的裂缝受气温的变化会继续扩展，使处于温度收缩的新沥青面层增加应力，至使新铺层在旧裂缝处开裂。（3）与沥青混合料摊铺时的工艺、初压温度、压实方法及压实密度有关。当温度过高时沥青粘度低，混合料会产生错位和推移现象，温度过低时沥青粘度高不易压实。
5.疲劳裂缝
疲劳裂缝的产生原因就是过度疲劳造成的。
6.滑移产生的裂缝
由于层间滑动和黏结不良引起的。
各种裂缝的产生与沥青混合料质量也有关。即材料的特性、级配比例的精准。因此，沥青混合料的稳定性、耐久性、抗疲劳特性、抗渗性、和易性、施工时空隙率的控制，初压温度的掌握都是路面裂缝产生的主要因素。即这种多发的常见病害不是单一因素造成的，而是由温度变化、积水与渗水、车辆荷载等多种因素造成的。
二、灌封材料及主要设备
1.密封胶
选用加入多种高分子聚合物等成分加工而成的沥青橡胶类密封胶，要求具有粘结能力强、弹性好、拉伸量大、不溶于水、不掺水、高温时不流淌、低温时不脆裂和耐久性好等性能，由于目前我国还没有针对沥青混凝土路面灌封材料的技术标准，当前技术性能指标控制可参考国外规范要求。
2.主要设备
开凿机：旋转冲击式开凿机，能自动跟踪裂缝，操作方便。
灌封机：具有双层保温层，间接导热加热的锅炉式搅拌器；全屏温度控制系统，能准确反映密封胶的实际温度，并便于观察；输送管保持恒温，能保证密封胶在喷枪末端出料时的温度；材料泵系统可自动将生育密封胶会抽到材料箱内，保证软管的良好性能；加热仓在材料仓底部，具有较高的加热效率。
三、 施工工艺
1.半幅居部封闭交通
摆放各种施工标志，并根据施工进展情况及时移动施工标志。
2.施工放样
将需要封闭的裂缝用粉笔或其他材料尽兴标示，登记桩号位置，丈量长度，计算机材料用量和成本。
3.裂缝凿开
按照裂缝标示，根据裂缝的宽度和深度，调整好开凿机的开凿宽度和深度，对准裂缝的中线切割出均匀U型凹槽。一般开凿宽度、深度分别以（8 mm、12 mm；10 mm、15 mm；15 mm、20 mm）为宜。
4.清理
切缝后需采用空压机对裂缝进行清理，将裂缝中的灰尘、杂物及周边的松动物体彻底清除干净，以保持裂缝的清洁和干燥，确保密封胶材料与接触面能够长久地粘合，必要时可采用人工清理的方法进行辅助作业。
5.加热
根绝施工温度和路面实际状况，采用热空气加热处理凹槽边缘，祛除潮气，提高路面与密封胶的粘结性能。
6.填封
使用灌封机队清理后的凹槽进行密封胶填注。首先对密封胶进行加热搅拌。当加热温度至190°C时，用灌封机上带有刮平器和压力喷头将密封胶均匀灌入槽内，并运用小拖靴在裂缝两侧拖成5 cm宽度的贴封层，形成T型密封层。灌注过程中注意控制密封胶关注数量，春季宜与路面持平或略低，秋冬季宜高于路面2～3 mm，每条裂缝的灌注工作应是连续的，如出现未完全填封的裂缝需要再次进行填封处理。
7.养护修缮
对规则单挑裂缝灌填安城后，可适当洒少许矿粉或石屑覆盖，冷却20 min后开放交通，避免车轮行驶粘带密封胶。对单条裂缝周围出现的不规则纹裂缝，可进行表面封闭后再行覆盖通车。
8.现场清理
通车前清理开凿及工作过程中产生的废料、养护料、尘土等。
四、使用效果
通过沥青混凝土路面裂缝处治实用观测，密封胶能有效地阻断表面水的渗入，遏制路面因裂缝深水造成的路面病害和早期破坏，提高了路面好路率，延长了路面的使用寿命，降低了养护成本，使用效果十分明显，经济效益也十分可观。
但从通车两年多的使用效果来看，密封胶处治路面非荷载型裂缝还存在一些问题。一是，裂缝周边会产生新的裂纹。在对原有路面裂缝进行密封胶灌注后，主裂缝周边还会产生新的不规则纹裂缝，主要是原来不规则纹裂缝的延扩。二是，局部开裂和脱胶。由于在工艺控制过程中的不规范性，或清除杂物不彻底，或灌注温度不合适，造成通车一段时间后，局部开裂和脱胶，形成雨后冒浆现象，造成密封胶塌陷。
综上所述，采用密封胶开凿处治沥青混凝土路面裂缝是一种有效的路面预防性养护技术，他不仅能够有效地延长路面的使用寿命，而且具备施工简单、效率高、不断绝交通等优点，这样才能更好地起到预防性养护的作用，使该项技术在今后的道路养护中更广泛的应用。