高速公路路面檢測評價及修補技術研究

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【摘要】結合某高速公路路面修補工程，從路面損壞檢測、路面抗滑性、路面結構強度等方面分析路面狀況檢測指標，基于上述指標，通過綜合對比不同修補裂縫措施，最終確定采用“進口密封膠修補法”進行路面修復。針對該施工技術整體設計及施工要點展開探討，并提出施工注意事項，以期給類似工程提供參考。

【關鍵詞】裂縫；瀝青路面；進口密封膠修補法

1工程概況

某高速公路長91.781km，為雙向四車道形式，路面寬26m，設計時速100km/h。該項目迄今投入運營時間已達5年，經現(xiàn)場檢測得知，部分路面出現(xiàn)了不同程度的裂縫、龜裂等常見病害，為給車輛通行創(chuàng)設安全的環(huán)境，相關部門決定采取修補措施，恢復路面使用性能。

2高速路面狀況檢測及評價

從高速公路路面結構角度來看，由下至上共分為6層，即20cm基層+18cm二灰碎石層+19cm水泥穩(wěn)定碎石層+粗粒式瀝青混凝土層（分為兩層，厚度為6cm、5cm）+4cm碎石瀝青混凝土層?？傮w上，本高速公路為典型的半剛性結構形式。

2.1路面狀況檢測

2.1.1路面損壞檢測PCI是衡量瀝青路面損壞程度的關鍵指標[1]，可通過破損率（DR）計算而得，具體計算方式見式（1）、式（2）。實際檢測結果表明，本工程PCI為83，整體水平為良，尚未出現(xiàn)大規(guī)模破壞現(xiàn)象，但含有較多裂縫。式（1）、（2）中：Ai-第i類破損的調查面積，m2；A-調查總面積，m2；Wi-第i類破損權重；a0-標定系數，取值15.0；a1-標定系數，取值0.41。

2.1.2路面抗滑性評價抗滑性（SRI）是有效評價路面質量的又一關鍵指標，其具體計算方法見式（3）。經計算，本高速公路達到了優(yōu)良等級，路面伴隨不同程度裂縫，以條狀裂縫、塊狀裂縫居多。式（3）中：SRImin-標定參數，取值35.0；a0-模型參數，取值29.1；a1-模型參數，取值-0.105；SFC-橫向力系數。

2.1.3路面結構強度評價結構強度是影響道路整體承載水平的關鍵，以此為基準可為限制何種車輛通行提供指導[2]，可通過PSSI指標呈現(xiàn)出來，計算方式見（4）。結果表明，本工程PSSI值達到91，在現(xiàn)行道路標準中達到了優(yōu)級，無需采取維修措施。4）中：SSI-結構強度系數；a0-標定系數，取值15.7；a1-標定系數，取值-5.2。

2.2高速路面狀況總體評價

相較于容許彎沉值43.0（0.01mm）而言，本工程的設計彎沉值均控制在該值以內，整體破損率DR為0.58%，平整度指數為2.969，所得結果MQI值均達到了80分以上，表明全線道路均為優(yōu)良等級，具有較好的平整度與強度。從發(fā)生病害的類型來看，以單條裂縫以及塊狀裂縫為主，此現(xiàn)象的出現(xiàn)與高溫、交通荷載等因素有關，在上述因素共同作用下脆性加大，不具備較好的彈性，隨之出現(xiàn)裂縫，需重點針對裂縫采取修補措施。

3高速路面裂縫修補設計分析

3.1裂縫處理方法

3.1.1壓漿法針對出現(xiàn)的裂縫采取注漿措施，所用水泥標號至少達325，為確保注漿質量，各階段注漿壓力至少達1.5MPa。正式壓漿之前，可通過環(huán)氧砂漿深度處理裂縫封堵問題，隨后順著裂縫方向，以10~15m為間隔分別設置注漿管，并向其中注入水泥漿?；趬簼{法，可有效控制裂縫擴大，但施工環(huán)節(jié)較多，需投入大量成本。

3.1.2瀝青灌縫法以改性瀝青為原材料，經加熱融化后將其灌入縫隙中，從而起到封堵效果。若裂縫寬度達到6.00mm，此時基于瀝青灌縫法具有可行性，可縮短施工時間，是現(xiàn)階段道路維修工作中應用較為廣泛的方法。但此方法的局限之處在于瀝青與裂縫粘接效果欠佳，補縫處容易出現(xiàn)損壞。

3.1.3進口密封膠修補法密封膠可適應溫度的變化，在常溫與低溫環(huán)境中，均具備較好的彈性與穩(wěn)定性，將其用于裂縫修補中，所得的灌縫效果良好，伴隨載荷的改變，材料可自行出現(xiàn)彈性形變，且長時間處于完全密封狀態(tài)，不易遭到二次破壞。

3.1.4稀漿封層灌縫法部分瀝青路面的裂縫較為明顯，當寬度達到50mm時僅憑常規(guī)的灌縫法顯然不具可行性，將該技術應用于裂縫處理中，易出現(xiàn)車輪粘走密封膠的現(xiàn)象，在此工程環(huán)境下可基于稀漿封層灌縫法加以處理。由于本工程裂縫寬度均在50mm內，此處不具體介紹。

3.2進口密封膠裂縫修補設計和施工

基于上述提及的方法，考慮本工程實際情況，專家組經商定后最終選擇的是“進口密封膠修補法”。

3.2.1修補方式設計進口密封膠裂縫修補工作中，可細分為4種方法[3]：①A法（標準槽非貼封式）：該方法的適用條件是開槽寬度＜20mm，深度控制在20~50mm，灌注施工后密封膠與槽保持水平狀態(tài)，無需封層；②B法（標準槽貼封式）：該方法依然需要開槽，具體要求與A法一致，但結束密封膠灌注后，還需增設寬100mm的封層；③C法（淺槽非貼封式）：該方法的適用條件是開槽寬度＜20mm，與上述方法一致，但深度僅為5mm即 可，需設置封層；④D法（簡單無槽貼封式）：該方法的特殊之處在于無需開槽，直接在裂縫處設置封層。經試驗后得知：貼封式修補法易受到車輛行駛的影響，使得灌封膠被車輪帶走，此現(xiàn)象在軟化狀態(tài)下更為明顯，在夏季高溫環(huán)境下不具有適用性。經專家組商定后，最終將A法（標準槽非貼封式）應用于本工程裂縫修補中。

3.2.2施工技術該方法共分為5個環(huán)節(jié)，具體做如下分析：（1）開槽。選用MODEL200型開槽機，設置寬、深均為50mm的槽形結構，以裂縫走向為基準而開槽，嚴格將設計線路誤差控制在10mm內，超出該值后需擴大槽寬。（2）清槽。選用BE6200型鼓風機，運行過程中風壓≥6.0kg/cm，形成的氣流≥4.0m3/mm，經處理后槽內足夠干凈，不殘留松散顆粒。（3）預熱。基于對開槽的預加熱處理，可提升灌封膠與瀝青粘結效果，此環(huán)節(jié)使用到灌裝液化氣裝置，經加熱處理后槽溫需達到80℃以上。（4）灌縫。使用MOD-EL125D灌縫機，施工所用灌縫膠溫度達188℃，在施工人員輔助下將密封膠有效灌入縫隙內，無需設置封層，依據工程需求，經2次灌漿完成。（5）質檢。檢測灌封膠高度，超出地面部分控制在2mm內，灌縫達到飽滿狀態(tài)，處于較軟環(huán)境下時不會因碾壓而出現(xiàn)起皮等不良問題。經技術人員檢測得知，本標段合格率為100%，表明所用方法具有可行性。

3.3注意事項

為確保裂縫修補質量，需注重如下幾點內容：（1）施工前需要疏散道路上的車流與行人，確保現(xiàn)場交通情況的穩(wěn)定性，盡可能減少在裂縫修補過程中出現(xiàn)的異常問題，給施工人員提供穩(wěn)定的環(huán)境，并盡可能減少對既有道路的占用。（2）裂縫修補前要清理裂縫，將其中的污穢、垃圾等清理干凈，確保裂縫修補質量。通過此方式，填封材料可實現(xiàn)與裂縫壁面的有效接觸，提升了材料與道路結構之間的黏附性。（3）由于裂縫修補對施工技術提出較高要求，在施工過程中需要針對各環(huán)節(jié)實行嚴格的監(jiān)管，分析所用修補技術的合理程度以及施工人員的操作行為是否符合行業(yè)規(guī)范，通過全方位的監(jiān)管確保修補質量。

4結束語

高速公路是現(xiàn)代交通運輸業(yè)的一項重要組成部分，但在長時間使用后，易出現(xiàn)路面裂縫等病害，通過合理的裂縫修補技術，有助于延長公路壽命。本文針對多種裂縫修補技術展開探討，最終選定為進口密封膠裂縫修補技術，其具有應用效果良好、處理速度快等多重優(yōu)點，對于小型裂縫病害而言具有較好的適用性，在本工程中的成功應用表明該技術具有可參考價值，可為類似裂縫修補工程提供指導。

參考文獻

[1]李偉.檢測技術在路面養(yǎng)護檢測評價與養(yǎng)護設計中的應用[J].公路交通科技：應用技術版，2017（6）：106-108.

[2]李軍，程濱馨，李海燕，等.首都機場周邊道路技術狀況檢測評定與養(yǎng)護對策[J].公路交通科技：應用技術版，2019（5）：102-105.

[3]占春苗，盧強.溆懷高速公路路面檢測評價及裂縫修補[J].湖南交通科技，2019（2）：51-53.

作者：吳昊 單位：中鐵二十二局集團有限公司國際工程分公司