高速公路路面检测评价及修补技术研究

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【摘要】结合某高速公路路面修补工程，从路面损坏检测、路面抗滑性、路面结构强度等方面分析路面状况检测指标，基于上述指标，通过综合对比不同修补裂缝措施，最终确定采用“进口密封胶修补法”进行路面修复。针对该施工技术整体设计及施工要点展开探讨，并提出施工注意事项，以期给类似工程提供参考。

【关键词】裂缝；沥青路面；进口密封胶修补法

1工程概况

某高速公路长91.781km，为双向四车道形式，路面宽26m，设计时速100km/h。该项目迄今投入运营时间已达5年，经现场检测得知，部分路面出现了不同程度的裂缝、龟裂等常见病害，为给车辆通行创设安全的环境，相关部门决定采取修补措施，恢复路面使用性能。

2高速路面状况检测及评价

从高速公路路面结构角度来看，由下至上共分为6层，即20cm基层+18cm二灰碎石层+19cm水泥稳定碎石层+粗粒式沥青混凝土层（分为两层，厚度为6cm、5cm）+4cm碎石沥青混凝土层。总体上，本高速公路为典型的半刚性结构形式。

2.1路面状况检测

2.1.1路面损坏检测PCI是衡量沥青路面损坏程度的关键指标[1]，可通过破损率（DR）计算而得，具体计算方式见式（1）、式（2）。实际检测结果表明，本工程PCI为83，整体水平为良，尚未出现大规模破坏现象，但含有较多裂缝。式（1）、（2）中：Ai-第i类破损的调查面积，m2；A-调查总面积，m2；Wi-第i类破损权重；a0-标定系数，取值15.0；a1-标定系数，取值0.41。

2.1.2路面抗滑性评价抗滑性（SRI）是有效评价路面质量的又一关键指标，其具体计算方法见式（3）。经计算，本高速公路达到了优良等级，路面伴随不同程度裂缝，以条状裂缝、块状裂缝居多。式（3）中：SRImin-标定参数，取值35.0；a0-模型参数，取值29.1；a1-模型参数，取值-0.105；SFC-横向力系数。

2.1.3路面结构强度评价结构强度是影响道路整体承载水平的关键，以此为基准可为限制何种车辆通行提供指导[2]，可通过PSSI指标呈现出来，计算方式见（4）。结果表明，本工程PSSI值达到91，在现行道路标准中达到了优级，无需采取维修措施。4）中：SSI-结构强度系数；a0-标定系数，取值15.7；a1-标定系数，取值-5.2。

2.2高速路面状况总体评价

相较于容许弯沉值43.0（0.01mm）而言，本工程的设计弯沉值均控制在该值以内，整体破损率DR为0.58%，平整度指数为2.969，所得结果MQI值均达到了80分以上，表明全线道路均为优良等级，具有较好的平整度与强度。从发生病害的类型来看，以单条裂缝以及块状裂缝为主，此现象的出现与高温、交通荷载等因素有关，在上述因素共同作用下脆性加大，不具备较好的弹性，随之出现裂缝，需重点针对裂缝采取修补措施。

3高速路面裂缝修补设计分析

3.1裂缝处理方法

3.1.1压浆法针对出现的裂缝采取注浆措施，所用水泥标号至少达325，为确保注浆质量，各阶段注浆压力至少达1.5MPa。正式压浆之前，可通过环氧砂浆深度处理裂缝封堵问题，随后顺着裂缝方向，以10~15m为间隔分别设置注浆管，并向其中注入水泥浆。基于压浆法，可有效控制裂缝扩大，但施工环节较多，需投入大量成本。

3.1.2沥青灌缝法以改性沥青为原材料，经加热融化后将其灌入缝隙中，从而起到封堵效果。若裂缝宽度达到6.00mm，此时基于沥青灌缝法具有可行性，可缩短施工时间，是现阶段道路维修工作中应用较为广泛的方法。但此方法的局限之处在于沥青与裂缝粘接效果欠佳，补缝处容易出现损坏。

3.1.3进口密封胶修补法密封胶可适应温度的变化，在常温与低温环境中，均具备较好的弹性与稳定性，将其用于裂缝修补中，所得的灌缝效果良好，伴随载荷的改变，材料可自行出现弹性形变，且长时间处于完全密封状态，不易遭到二次破坏。

3.1.4稀浆封层灌缝法部分沥青路面的裂缝较为明显，当宽度达到50mm时仅凭常规的灌缝法显然不具可行性，将该技术应用于裂缝处理中，易出现车轮粘走密封胶的现象，在此工程环境下可基于稀浆封层灌缝法加以处理。由于本工程裂缝宽度均在50mm内，此处不具体介绍。

3.2进口密封胶裂缝修补设计和施工

基于上述提及的方法，考虑本工程实际情况，专家组经商定后最终选择的是“进口密封胶修补法”。

3.2.1修补方式设计进口密封胶裂缝修补工作中，可细分为4种方法[3]：①A法（标准槽非贴封式）：该方法的适用条件是开槽宽度＜20mm，深度控制在20~50mm，灌注施工后密封胶与槽保持水平状态，无需封层；②B法（标准槽贴封式）：该方法依然需要开槽，具体要求与A法一致，但结束密封胶灌注后，还需增设宽100mm的封层；③C法（浅槽非贴封式）：该方法的适用条件是开槽宽度＜20mm，与上述方法一致，但深度仅为5mm即 可，需设置封层；④D法（简单无槽贴封式）：该方法的特殊之处在于无需开槽，直接在裂缝处设置封层。经试验后得知：贴封式修补法易受到车辆行驶的影响，使得灌封胶被车轮带走，此现象在软化状态下更为明显，在夏季高温环境下不具有适用性。经专家组商定后，最终将A法（标准槽非贴封式）应用于本工程裂缝修补中。

3.2.2施工技术该方法共分为5个环节，具体做如下分析：（1）开槽。选用MODEL200型开槽机，设置宽、深均为50mm的槽形结构，以裂缝走向为基准而开槽，严格将设计线路误差控制在10mm内，超出该值后需扩大槽宽。（2）清槽。选用BE6200型鼓风机，运行过程中风压≥6.0kg/cm，形成的气流≥4.0m3/mm，经处理后槽内足够干净，不残留松散颗粒。（3）预热。基于对开槽的预加热处理，可提升灌封胶与沥青粘结效果，此环节使用到灌装液化气装置，经加热处理后槽温需达到80℃以上。（4）灌缝。使用MOD-EL125D灌缝机，施工所用灌缝胶温度达188℃，在施工人员辅助下将密封胶有效灌入缝隙内，无需设置封层，依据工程需求，经2次灌浆完成。（5）质检。检测灌封胶高度，超出地面部分控制在2mm内，灌缝达到饱满状态，处于较软环境下时不会因碾压而出现起皮等不良问题。经技术人员检测得知，本标段合格率为100%，表明所用方法具有可行性。

3.3注意事项

为确保裂缝修补质量，需注重如下几点内容：（1）施工前需要疏散道路上的车流与行人，确保现场交通情况的稳定性，尽可能减少在裂缝修补过程中出现的异常问题，给施工人员提供稳定的环境，并尽可能减少对既有道路的占用。（2）裂缝修补前要清理裂缝，将其中的污秽、垃圾等清理干净，确保裂缝修补质量。通过此方式，填封材料可实现与裂缝壁面的有效接触，提升了材料与道路结构之间的黏附性。（3）由于裂缝修补对施工技术提出较高要求，在施工过程中需要针对各环节实行严格的监管，分析所用修补技术的合理程度以及施工人员的操作行为是否符合行业规范，通过全方位的监管确保修补质量。

4结束语

高速公路是现代交通运输业的一项重要组成部分，但在长时间使用后，易出现路面裂缝等病害，通过合理的裂缝修补技术，有助于延长公路寿命。本文针对多种裂缝修补技术展开探讨，最终选定为进口密封胶裂缝修补技术，其具有应用效果良好、处理速度快等多重优点，对于小型裂缝病害而言具有较好的适用性，在本工程中的成功应用表明该技术具有可参考价值，可为类似裂缝修补工程提供指导。

参考文献

[1]李伟.检测技术在路面养护检测评价与养护设计中的应用[J].公路交通科技：应用技术版，2017（6）：106-108.

[2]李军，程滨馨，李海燕，等.首都机场周边道路技术状况检测评定与养护对策[J].公路交通科技：应用技术版，2019（5）：102-105.

[3]占春苗，卢强.溆怀高速公路路面检测评价及裂缝修补[J].湖南交通科技，2019（2）：51-53.

作者：吴昊 单位：中铁二十二局集团有限公司国际工程分公司