预防路面接缝开裂的沥青抹缝技术应用

国防交通工程与技术 ２０１９年７月　１７，（０４） 收稿日期：２０１９－０２－２０ 第一作者简介：庞世华（１９８７—），男，工程师，主要从事高速公路养护管理工作。

６３５４２８８７５＠ｑｑ．ｃｏｍ预防路面接缝开裂的沥青抹缝技术应用庞世华，　马增峰（山东高速股份有限公司，山东济南２５００１４）摘　要：针对沥青路面维修过程中新老路面施工缝开裂、雨水渗入路面内部的工程问题，采用以高性能密封胶为主要材料的抹缝施工技术，对铣刨施工槽四周侧立面进行粘结密封。

结果表明抹缝技术可以有效预防后期施工缝开裂、雨水下渗问题的产生，实现了事后处治养护向事前预防性养护的转变，对延长路面使用寿命和提高路面性能具有重要意义。

关键词：沥青路面；施工缝；开裂；抹缝；密封胶；预防性养护ＤＯＩ：１０．１３２１９／ｊ．ｇｊｇｙａｔ．２０１９．０４．０２０中图分类号：Ｕ４１６．２１７　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７２－３９５３（２０１９）０４－００７８－００３１　路面接缝开裂问题的处理１．１　接缝开裂原因沥青路面在挖补维修过程中，新老路面之间不可避免的形成了难以粘合的施工接缝，此接缝极易产生间隙，雨水进入路面内部，造成路面破坏。

沥青路面施工缝开裂原因较多，主要影响因素有：沥青混合料类型、粘结材料性能及用量、施工工艺、低温收缩等。

１．１．１　沥青混合料类型目前路面修补中上面层最常用的混合料类型为ＳＭＡ－１３，与旧有路面ＳＡＣ－１３结构形式配合比不同，沥青用量及集料粗细程度等均不一致，两种互异材料导致路面维修时新老路面搭接接缝处相容结合性差，接缝不紧密，成为受力薄弱处，在行车荷载作用下或低温收缩影响下，路面开裂［１］。

１．１．２　施工工艺现行《公路沥青路面养护技术规范》中对路面挖补维修侧立面的处治未提及，而目前路面挖补维修设计方案中也几乎不涉及铣刨槽侧立面施工缝粘结性的处理。

同时在维修施工过程中，由于设计及监理的缺失，封层及粘层油喷洒时喷涂到侧立面的粘结材料过少，不能很好地起到粘结作用。

１．１．３　粘结材料性能及用量目前常用的路面粘结材料种类繁多、性能各异，在水、汽车荷载及低温作用下表现的粘结效果不同，加之用量过少起不到粘结效果，用量过多导致路面泛油、污染标线。

目前维修施工中对处置侧立面的材料性能和用量缺乏严格控制标准，对施工缝开裂影响较大。

１．２　接缝开裂处置措施对于施工缝开裂，目前最常用的处治措施是开裂后进行灌缝［２］，施工工艺一般要求为：对于裂缝宽度在１０ｍｍ以下，裂缝边缘无变形、无散落、无支缝的施工缝清理干净裂缝内部，用灌缝材料对裂缝进行灌封；对于裂缝宽度大于１０ｍｍ的裂缝，可采用开槽等工艺进行灌封，灌封后撒细沙在裂缝表面［３］。

此方法为事后处治，即病害出现后进行补救，虽简单易操作，且最为常用，但是考虑到当只对一个车道进行维修时，新老路面结合处的施工缝正处于车道分界虚线位置，尤其对于高速公路而言，如采用传统灌缝工艺处理施工缝开裂，灌缝材料容易对路面标线造成污染，而且考虑到灌缝材料的渗入深度及车辆碾压带走等问题，此法施行后路面短期内可能再次开裂，灌缝有效率较低，“治标不治本”，而且，封闭车道施工对车流量巨大的路段交通安全严重不利。

２　抹缝技术的提出针对传统处治工艺的不足，在路面挖补维修混合料摊铺前，采取抹缝技术，即对铣刨槽四周侧立面抹涂性能优异粘结材料，增加新老路面冷施工缝处材料的粘结力，提高施工缝抵抗开裂的能力，有效解决灌缝失效率高、对路面标线污染等问题。

涂撒粘结材料时要求侧立面竖直干净，无松散料，可使用人工涂抹或粘层油撒布机进行喷洒，控制好用量，涂抹均匀。

此法的优势在于，当进行面层摊铺热混合料时，７８成果Ｆｒｕｉｔｓ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ 与应用国防交通工程与技术 ２０１９年７月　１７，（０４）侧立面涂抹的粘结材料在压路机多次有效压实下可以大大提高新老路面的粘结性，提高搭接处的抗开裂能力，延缓施工缝开裂速度甚至解决开裂问题。

相比传统灌缝工艺，此方法粘结材料渗透深度大，粘结面更广，事前控制，真正达到预防性养护的目的，同时避免了后期封闭车道灌缝施工对交通安全的影响，有利于提高道路通行能力和服务水平。

３　抹缝技术工程应用辖段青银高速（Ｇ２０）济南－青岛段以及荣潍高速（Ｓ１６）潍坊－莱阳段，作为山东省“五纵四横八连贯”的重要组成部分，连接济南、潍坊、青岛、烟台、威海等地，交通量巨大。

由于基层均为半刚性基层，通车运营２０多ａ后，路面裂缝较多，近几年开始实施路面专项维修，在潍莱高速路面专项维修中，首次对上面层铣刨槽侧立面实施抹缝技术，效果显著，进而进一步推广至辖段济青高速等路段往年路面专项维修中，同样取得良好效果。

３．１　抹缝材料性能指标抹缝材料可选择路面维修常用的改性乳化沥青、热沥青、ＳＢＳ改性沥青等层间粘层油材料。

为提高应用效果，兼顾经济性，实体工程中针对不同沥青面层采用不同材料和工艺。

中下面层及以下结构层新老路面冷施工缝抹缝材料采用ＰＣＲ改性乳化沥青；路面上面层直接承受气候和车辆荷载，是防治开裂和防水的关键，宜选择性能更优的粘结材料，工程中上面层抹缝材料采用高性能密封胶。

抹缝采用的改性乳化沥青性能指标应满足规范要求的相关技术标准，同时要求破乳速度快，不耽误摊铺混合料，具体要求为：粘度（道路标准粘度仪）（２５，３），１０～２５ｓ；粘度（恩格拉粘度）（２５℃）１～１０；筛上剩余量（１．１８ｍｍ筛）≥０．１％；与粗集料粘附性≥２／３。

蒸发残留物性质：残留物含量≥５０％；针入度（１００ｇ，２５℃，５ｓ）５０～１２０（０．１ｍｍ）；软化点≥６０℃；延度（５℃）≥２０ｃｍ。

１ｄ贮存稳定性≤１％，５ｄ贮存稳定性≤５％。

高性能密封胶应具有强粘结力、高弹性，优异的防水耐久性，其技术指标应符合ＡＳＴＭ　Ｄ５１６７、ＡＳＴＭ　Ｄ５２４９、ＡＳＴＭ　Ｄ５３２９、ＡＳＴＭ　Ｄ５－９７、ＡＳＴＭＤ３６－９５等标准，具体为：最高加热温度１９０～２２０℃；圆锥形渗透率（２５℃）≤９０；渗透率（１５０ｇ／５ｓ）４０；流速（６０℃）≤３ｍｍ；软化点≥９６℃；弹性系数≤６０％；粘度（－１７．８℃），通过（２５．４ｍｍ轴）；粘度，非浸没≥３ａ（－２９℃，５０％延展率）；与沥青可溶性，可溶。

３．２　抹缝工艺３．２．１　中下面层施工中下面层抹缝施工工艺流程为：清理侧立面→准备材料（调整设备）→试洒→检查效果→人工补缺。

考虑路面各结构层的功能、厚度及经济性，工程对于中面层及以下施工缝的抹缝工艺参照路面专项维修撒布粘层油工艺执行，采用沥青洒布车喷洒，喷洒范围调至包含侧立面。

首先将侧立面清理干净无松散料，准备好材料，选择适宜的喷嘴并调整好喷嘴方向涵盖侧立面，洒布速度和喷洒量保持稳定，洒布量通过试洒确定，一般在０．３～０．６Ｌ／ｍ２范围内。

喷洒的ＰＣＲ改性乳化沥青必须成均匀雾状，在作业面全宽度内均匀分布成一薄层，破乳后要在槽壁侧立面形成２～３ｍｍ厚度的沥青膜。

在乳化沥青破乳后，要对喷洒效果进行检查，沥青洒布设备喷洒不到位的地方或明显偏少的位置，可采用人工涂刷喷洒补齐。

此工艺要求气温低于１０℃或大风天气，路面潮湿时禁止施工。

中下面层侧立面喷洒改性乳化沥青及破乳后效果如图１、图２所示。

图１　侧立面喷洒改性乳化沥青 图２　破乳后效果３．２．２　上面层施工上面层抹缝施工工艺流程为：清理侧立面→准备材料（设备加热）→试抹→正抹→检查效果→人工补缺。

对于上面层密封胶抹缝，可参照沥青灌缝工艺执行，采用灌缝机进行侧壁喷涂，人工辅以毛刷涂抹均匀。

首先将侧壁结合面的杂物及松散骨料清除，保持结合面干燥，将密封胶投放于灌缝机中加热至融化。

密封胶加热过程中严格控制冒黑烟等老化现象的出现。

密封胶抹缝时涂抹速度和用量先经试验确定，喷涂速度一般≤２５ｍ／ｍｉｎ，保持稳定，调整好流量控制仪和开关，喷涂量保持在０．３～０．５Ｌ／ｍ２，７９·成果与应用· 预防路面接缝开裂的沥青抹缝技术应用　庞世华等 国防交通工程与技术 ２０１９年７月　１７，（０４）喷抹后侧壁高度范围内均匀覆盖，一般上下高４ｃｍ，沥青膜厚３ｍｍ左右。

在灌缝机涂抹不到的地方，可人工涂刷进行抹缝。

考虑到目前路面维修中上封层均采用同步碎石封层工艺，封层施工后侧立面会黏附小粒径集料，影响抹缝质量，因此上面层抹缝应尽量在上封层撒布前完成。

上面层侧立面抹缝及效果如图３、图４所示。

　图３　侧立面密封胶抹缝 图４　抹缝效果３．３　抹缝实施效果采用抹缝技术对施工缝处理后，侧立面涂抹的粘结材料在压路机多次有效压实下更加均匀的透到新老路面的结构深度中，新老路面的粘结性得到提高，施工缝抗开裂能力增强，同时部分在压路机压实作用下被挤压出来的粘结材料可以被压实成一层薄层沥青膜分布于施工缝界面，起到密封防水的作用。

养护部门对历年路面专项维修中采用抹缝技术处理的新老路面施工缝路段进项了跟踪调查。

跟踪数据显示，经抹缝技术处理的施工缝，经过多个完整的冻融循环周期，未发现任何开裂、唧浆的情况，施工缝开裂问题得到有效解决。

抹缝技术对道路养护成本降低显著，经统计，抹缝技术应用可有效节约后期裂缝灌注养护费用约２．６万元／ｋｍ。

４　结束语施工实践表明，抹缝技术可以有效解决路面挖补维修后新老路面接缝开裂问题，防止接缝处开裂造成的地表水下渗对路面的不利影响。

抹缝技术是预防性养护理念的强化，改善了底层处理和表层处治的方式，实现事后处治养护向事前预防养护的根本转变。

参考文献［１］于建民，于元宝，毕建伟．沥青混凝土路面摊铺中接缝的处理［Ｊ］．黑龙江交通科技，２０１０（０３）：１２－１４［２］过华平．浅谈高等级公路沥青施工缝处理［Ｊ］．江西建材，２０１７（２４）：１４９［３］索有来．浅析沥青混凝土路面施工接缝处理技术［Ｊ］．青海交通科技，２０１１（０３）：５７，６１Ｔｈｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ａｓｐｈａｌｔ－Ｓｅａｍ－Ｐｌａｓｔｅｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｔｏＰｒｅｖｅｎｔｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｐａｖｅｍｅｎｔ　Ｊｏｉｎｔｓ　ｆｒｏｍ　ＣｒａｃｋｉｎｇＰＡＮＧ　Ｓｈｉｈｕａ，　ＭＡ　Ｚｅｎｇｆｅｎｇ（Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ　Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｊｉｎａｎ　２５００１４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇ　ａｔ　ｓｏｌｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｒａｃｋｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｊｏｉｎｔｓ　ｏｆ　ｂｏｔｈ　ｏｌｄ　ａｎｄ　ｎｅｗ　ｈｉｇｈｗａｙ　ａｓ－ｐｈａｌｔ　ｐａｖｅｍｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇ　ｒａｉｎｗａｔｅｒ　ｆｒｏｍ　ｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ　ｉｎｔｏ　ｔｈｅ　ｐａｖｅｍｅｎｔ，ｔｈｅ　ｐｌａｓｔｅｒｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｗｉｔｈ　ａ　ｈｉｇｈ－ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｅａｌａｎｔ　ａｓ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｉｓ　ａｄｏｐｔｅｄ，ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｆｏｕｒ　ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｓｉｄｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｉｌｌｅｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｇｒｏｏｖｅｓ　ｂｏｎｄｅｄ　ａｎｄ　ｓｅａｌｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｐｌａｓｔｅｒｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｃａｎ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｈｅｌｐ　ｐｒｅｖｅｎｔ　ｔｈｅ　ｌａｔｅｒ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｊｏｉｎｔｓ　ｆｒｏｍｃｒａｃｋｉｎｇ　ａｎｄ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒａｉｎｗａｔｅｒ　ｉｎｔｏ　ｔｈｅ　ｐａｖｅｍｅｎｔ，ｗｈｉｃｈ　ｐｒｏｍｏｔｅｓ　ｔｈｅ　ｃｈａｎｇｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅｐｏｓｔ－ｆａｉｌｕｒｅ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ　ｐｒｅ－ｆａｉｌｕｒｅ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ．Ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｈａｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｒｏｌｅ　ｔｏ　ｐｌａｙ　ｉｎ　ｌｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇｔｈｅ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ｌｉｆｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐａｖｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐａｖｅｍｅｎｔ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ａｓｐｈａｌｔ　ｐａｖｅｍｅｎｔ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｊｏｉｎｔ；ｃｒａｃｋｉｎｇ；ｐｌａｓｔｅｒ　ｓｅａｍｓ；ｓｅａｌａｎｔ；ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ（上接第６９页）ｏｆ　ｔｈｅ　ｎｅｗｌｙ　ｂｕｉｌｔ　Ｘｉｎｇｇｕｏ－Ｑｕａｎｚｈｏｕ　Ｒａｉｌｗａｙ　ａｓ　ａ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅ　ｂｅａｒｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｏｆ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｎ－ｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｆｏｒ　ｂｏｔｈ　ｔｈｅ　ｓｔｅｅｌ　ｔｒｅｓｔｌｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｔｅｅｌ　ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ａｒｅ　ｅｎｓｕｒｅｄ　ｂｙ　ｍｅａｎｓ　ｏｆ　ｓｕｃｈ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｒ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ａｓ　ｍｅｒｇｉｎｇ　ｔｈｅ　ｔｒｅｓｔｌｅｓ　ｏｎ　ｂｏｔｈ　ｓｉｄｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｒｉｌｌｉｎｇ　ｐｌａｔｆｏｒｍ，ｅｎｌａｒｇｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｇｉｒｄｅｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｒｅｓｔｌｅ，ｔｈｅ　ａｄｏｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｎｌａｒｇｅｄ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｓｔｅｅｌ－ｔｕｂｅ　ｐｉｌｅｓ，ａｎｃｈｏｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｏｕｂｌｅ　ｐｉｅｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔｅｅｌ　ｔｕｂｅｐｉｌｅｓ，ｅｔｃ．，ｏｗｉｎｇ　ｔｏ　ｗｈｉｃｈ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｉｓ　ｆｏｕｎｄ　ｔｏ　ｂｅ　ｖｅｒｙ　ｇｏｏｄ．Ｔｈｅ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｍａｙ　ｓｅｒｖｅ　ａｓ　ａ　ｕｓｅｆｕｌ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒ　ｏｔｈｅｒ　ｐｒｏｊｅｃｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｔｙｐｅ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｔｅｅｌ　ｔｒｅｓｔｌｅ；ｓｔｅｅｌ　ｐｌａｔｆｏｒｍ；ｄｅｅｐ－ｗａｔｅｒ　ａｒｅａ；ｒａｐｉｄ　ｆｌｏｗ；ｂａｒｅ　ｒｏｃｋ８０·成果与应用· 预防路面接缝开裂的沥青抹缝技术应用　庞世华等 。