关于沥青混凝土公路路面裂缝修复施工技术关键点分析

引言：

随着我国公路网络规模持续扩大和运营年限增长，大量沥青路面进入养护高峰期，裂缝类病害日益凸显。在温度应力、荷载重复作用及环境因素影响下，路面产生横向裂缝、纵向裂缝及网裂等多种裂缝形式，其修复效果受材料性能、工艺选择及环境条件等多因素制约。当前裂缝修复普遍存在密封不密实、粘结强度不足、耐久性差等问题，亟需对修复技术的关键控制要点进行系统分析，以提高养护工作的科学性和有效性。

1.采用开槽密封工艺处理温缩裂缝

开槽密封工艺是处理沥青混凝土路面温缩裂缝的专项技术，其核心在于通过机械开槽形成规整的填封空间，并注入专用密封材料，实现长期有效的防水密封。实施前需进行详细的裂缝调查，采用探地雷达与激光断面仪检测裂缝深度（通常需 >5mm ）及走向，排除基层破坏引起的结构性裂缝。根据调查结果选择匹配的开槽尺寸：一般槽宽宜为 12-19mm ，槽深宜为 15.25mm ，宽深比控制在1:1 至1:2 之间，确保足够的材料填充量和抗剪切能力。选用自行式开槽机配备金刚石锯片，沿裂缝走向保持匀速直线切割，槽壁应垂直平整，无松散粒料。开槽后立即采用高压热空气清缝机（温度 ≥120^∘C ，压力 ≥0.8MPa ）彻底清除槽内碎屑、水分和有机物，并用钢刷处理槽壁残留物，确保界面洁净干燥，为密封材料粘结创造最佳条件[1]。

常温型硅酮类密封胶适用于 5-40^∘C 施工环境，而热灌型改性沥青类密封胶则需加热至 190–210^∘C 熔融后施工。灌注前应对材料进行相容性和粘结性试验，采用专用灌缝设备（如带导热油保温系统的压力式灌缝机）保持材料工作温度。灌注时由底部向上匀速填充，避免夹带气泡，保持材料略高于路面 1-3mm 形成拱形密封层。施工后需封闭交通直至材料完全冷却固化（通常硅酮胶需 2-4 小时，改性沥青胶需 15-30 分钟），并通过拉拔试验检测粘结强度（ ）和低温拉伸试验（ -20^∘C 下拉伸量 250% ）验证密封效果，整个施工过程应严格控制环境湿度（ <85% ）和路面温度 (>5^∘C ），确保开槽密封系统能够有效适应路面温度变形，防止水分下渗，延长路面使用寿命。

2.依据裂缝宽度分级选择灌缝材料

科学选择灌缝材料是确保裂缝修复效果的核心环节，必须依据裂缝宽度分级匹配相应的材料类型与技术参数，根据《公路技术状况评定标准》（JTG 5210），可将裂缝按宽度分为三级：微裂缝（ <3mm ）、中等裂缝（ 3-6mm^⋅ ）和宽裂缝（ Ω>6mm ）。对于微裂缝，应选用低粘度高渗透性材料，如改性乳化沥青或低分子量环氧树脂，其渗透系数需达 10^-6cm/ s量级，通过毛细作用深入裂缝内部固化形成整体防水层；中等裂缝需采用中等粘弹性的聚合物改性沥青类灌缝胶，其针入度（ 25°C ）控制在 40-60（ ），软化点 ⋅280^∘C ，弹性恢复率 270% ；宽裂缝则需使用高弹性高粘结力的聚氨酯类或硅酮类密封胶，其断裂伸长率 230% ，与沥青混凝土的粘结强度≥1.0MPa 。选材时还需考虑环境温度适应性：寒冷地区重点考核材料的低温延度 (-20^∘C≥20cm ）和脆点（ ⋅≤-30^∘C ），炎热地区则侧重抗流变性（ 60^∘C 斜坡试验流淌值 ≤3mm ）[2]。

所有灌缝材料进场前应进行实验室检测，包括旋转薄膜烘箱老化试验（ (163^∘C±0.5^∘C,85min ）后的质量变化率 ≤±1.0% ，以及紫外老化试验（1000h）后的性能保持率 280% 。施工时根据材料特性采用专用设备：渗透性材料使用压力注浆设备（工作压力 0.2-0.5MPa ），改性沥青类采用热熔保温式灌缝机（加热温度 180–200^∘C ），高弹性密封胶则使用双组份计量混合注射设备（混合比误差 5±1% ）。灌注前需通过裂缝宽度测定仪精准测量，微裂缝采用表面涂刷处理，中等裂缝实施压力灌注至材料反溢，宽裂缝则配合开槽工艺先设置背衬条再分层灌注。

3.控制高压热气喷枪清缝温度在 180±10^∘C

控制高压热气喷枪清缝温度是确保裂缝界面处理质量的核心技术指标，温度精准控制直接关系到清缝效果和后续密封材料的粘结性能。清缝温度严格控制在 180±10^∘C 范围内，是基于沥青混凝土材料特性与污染物清除机理的科学设定：当温度低于 170℃时，无法有效软化裂缝内老化的沥青膜和重油污染物；高于 190^∘C 则可能导致集料表面的沥青过度碳化，破坏集料微观结构，甚至引发周边沥青混合料的热损伤。实施过程中需选用带数字温控系统的专业高压热空气清缝设备，其喷枪应配备K型热电偶实时监测出口温度，并通过PID控制器动态调节丙烷燃烧器的燃气流量和空气压缩机输出压力（通常需维持 0.8-1.2MPa, ），确保热空气流在喷枪出口处形成稳定均匀的温度场。操作前需对设备进行校准，使用红外热成像仪验证喷枪扫描区域内温度分布的均匀性，保证任意点温度偏差不超过 ±5^∘C 。

操作人员需持喷枪与路面呈 45-60^∘ 夹角，距裂缝 20-30cm 匀速移动，移动速度控制在 0.8-1.2m/min ，确保热作用时间 |≥3s/cm 。清缝顺序应遵循"由内向外、先深后浅"原则，首先对裂缝深处进行加热软化，再用 0.6-0.8MPa 的压缩空气流同步吹除熔融污染物。清缝后立即采用工业内窥镜检测清洁度，要求槽壁集料裸露率达 95% 以上，无可见污染物残留，界面温度冷却至 40^∘C 以下时用水膜法测试疏水性（水接触角 ≥90^∘ ）。每100 延米需采用粘结强度测试仪现场抽检，将直径 50mm 的拉拔头用环氧树脂粘结于处理后的裂缝区域，固化后测定界面粘结强度（ ⋅≥0.4MPa 为合格）。

4.保持灌缝材料与路面粘结面呈梯形截面

保持灌缝材料与路面粘结面呈梯形截面是确保裂缝密封系统耐久性的关键结构设计，梯形截面设计遵循"宽基窄口"的几何原则，其结构优势在于：底部宽度大于开口部的构造可显著增加密封材料与裂缝壁的粘结面积（较矩形截面增加 25%-40% ），同时形成有效的机械嵌锁效应；当路面因温度变化产生水平位移时，梯形结构能够通过侧向约束将剪切应力转化为压应力，充分利用密封材料的抗压强度（通常 ≥2MPa ）远高于抗剪强度（通常 0.5-1MPa）的材料特性；此外，略高于路面的拱形顶面可形成自然排水坡度，防止雨水滞留侵蚀粘结界面。根据材料流变学特性，梯形截面的最佳尺寸比例为顶宽:底宽 =1:1.5-2.0 ，高度控制在 3-5mm ，侧壁倾角宜为45–60° ，这样的几何参数既能保证足够的材料体积以适应季节性的热胀冷缩，又可避免因过高隆起影响行车舒适度。

根据设计截面尺寸选择匹配的灌缝喷嘴：对于宽度 10mm 的裂缝，应选用出口宽度 15mm 、带 45^∘ 导流板的扁平喷嘴；宽度 20mm 的裂缝则需使用出口宽度 30mm 的扇形喷嘴。灌注时保持喷嘴与路面成 30^∘ 倾角，距裂缝高度 10-15cm ，匀速移动速度控制为 0.5-1.0m/min ，使材料在重力与压力双重作用下自然填充形成梯形截面。对于热熔型改性沥青材料，需精确控制出料温度在 190±5^∘C ，利用材料在 160-180^∘C 区间的触变性实现自流平成型；对于双组份聚氨酯材料，则需通过调节A/B组分的注射压力差（通常控制在0.1-0.2MPa 范围）来控制截面形态。

结语：

沥青路面裂缝修复是一项技术性强、要求精细的系统工程。成功的裂缝修复不仅依赖于优质的材料和先进的设备，更需要严格把控施工过程中的关键环节。通过科学选择修复工艺、规范施工操作、加强质量控制，才能确保裂缝修复的密封性和耐久性，延长路面使用寿命，提升道路服务水平，最终实现全寿命周期内的经济效益最大化。

参考文献：

[1]黄夏南. 沥青混凝土公路路面裂缝修复施工技术研究 [J]. 散装水泥,2025, (01): 127-129.

[2]牛慧成. 沥青混凝土路面裂缝修复技术施工应用研究 [J]. 工程建设与设计, 2024, (23): 248-250.