裂縫是高速公路路面各類破損中最常見、最易發(fā)生和最早期產(chǎn)生的病害之一，它幾乎伴隨著高速公路的整個使用期，并隨著路齡的增長而加重。路面出現(xiàn)裂縫不但影響路容美觀和行車的舒適性，而且容易擴展造成路面的結(jié)構(gòu)性破壞，縮短路面的使用壽命。瀝青混凝土路面出現(xiàn)裂縫，應及時進行密封修補，否則雨水及其他雜物就會沿裂縫進入面層結(jié)構(gòu)及路基，導致路面承載能力下降，加速路面局部或成片損壞。
石安高速公路全長234km，于1997年12月30日正式建成通車，最早發(fā)現(xiàn)首條路面裂縫是在1998年4月，到目前為止，全路橫向、縱向裂縫累計長度達46×105m，灌縫修補工作已經(jīng)成為日常養(yǎng)護工作中的一項重要內(nèi)容。現(xiàn)將石安高速公路幾年來的裂縫修補工藝及成本分析介紹如下。
1 裂縫修補工藝及方法
裂縫修補方法很多，一般根據(jù)裂縫的寬度和深度確定修補工藝。我們根據(jù)裂縫寬度將裂縫分為4種：
（1）微裂縫，此類裂縫縫寬<5mm，裂縫邊緣無碎裂或僅有輕微碎裂，沒有或有少量支縫，對車輛行駛的平穩(wěn)性影響不太大；
（2）小裂縫，此類裂縫寬為5～15mm，裂縫邊緣有輕微碎裂，并有少量支縫，裂縫兩側(cè)有微量錯臺，會引起車輛輕微跳動；
（3）中裂縫，此類裂縫縫寬為15～25mm，裂縫邊緣有中等碎裂，并有少量支縫，裂縫兩側(cè)有少量錯臺，會引起車輛明顯跳動；
（4）大裂縫，此類裂縫縫寬>25mm，裂縫邊緣有嚴重碎裂，并有較多支縫，裂縫兩側(cè)有較大錯臺，會引起車輛劇烈跳動。
1.1 非開槽修補法（傳統(tǒng)修補法）
非開槽修補法適合對微裂縫進行修補，根據(jù)使用材料的不同，這種修補方法可以分為熱補和冷補 2種。
1.1.1 AH—110重交通石油瀝青熱補施工
機具設備：瀝青熱熔和噴涂設備（安裝在工程車上）。
施工工藝：準備工作→備料→加熱熔解AH—110重交通石油瀝青→清除裂縫四周灰塵→騎縫噴涂熱熔石油瀝青→抹板抹平→自然冷卻→開放交通。
1.1.2 改性乳化瀝青冷補施工
改性乳化瀝青是液態(tài)的混合冷補材料，對機具設備無特殊要求，現(xiàn)場攪拌后人工刮涂封縫（三涂）。
施工工藝：準備工作→清縫→工人拌料→人工刮涂一次→固化→二次刮涂→固化→三次刮涂→固化→開放交通（固化時間15～20min）。
這些傳統(tǒng)的方法經(jīng)多年的生產(chǎn)實踐證明，無論是采用重交通石油瀝青還是改性乳化瀝青灌縫，隨著表層及基層的溫度收縮，最多不超過1年，維修后的裂縫又在原灌縫位置重新開裂，其失效率占86％以上，只好第二年重新修補。這樣經(jīng)常的維修，不僅增加了養(yǎng)護費用，而且頻繁的養(yǎng)護作業(yè)會造成行車的諸多不便和不安全因素。
1.2 開槽修補法
開槽修補法適合于中小裂縫，是國外通用的裂縫處理方法，使用的設備包括開槽機和灌縫機，補縫材料采用針對裂縫修補專門設計的密封膠（改性瀝青聚合物），開槽尺寸至少為1 cm寬，1~3cm深，開槽的深度、寬度比不應超過2：1，深度比越低越好。開槽修補法施工工藝流程一般分5個步驟。
（1）準備工作。檢查開槽機與灌縫機，確保其技術(shù)狀況良好；根據(jù)路面裂縫的具體情況，確定補縫設計方案；啟動灌縫機并向密封膠加熱罐內(nèi)添加密封膠，將密封膠加熱、攪拌至193℃，不能超過204℃；加熱期間將灌縫機拖掛在卡車后面，并把密封膠、隔離墩、安全指示標牌、開槽機和肩背式吹風機等裝在卡車上，拖到預定施工地點，將高速公路半幅的一半封閉作為施工區(qū)。
（2）開槽。按照設計的開槽尺寸，預先調(diào)節(jié)好開槽機開槽深度，然后進行開槽作業(yè)。作業(yè)時，根據(jù)裂縫寬度種類情況，及時調(diào)節(jié)開槽尺寸，滿足最低設計要求。
（3）清槽。用肩背式吹風機將槽內(nèi)的碎渣及裂縫兩側(cè)至少10cm范圍內(nèi)的灰塵徹底清掃干凈。
（4）灌縫。若在氣溫低于4℃時補縫，灌縫機須配有預熱設備對開槽部位進行預熱，若在此溫度下不預熱就進行補縫，會降低密封膠的粘結(jié)力；如果在氣溫高于4℃時補縫，可不進行預熱，一般預熱后的補縫效果要好。在密封膠加熱溫度達到193℃左右時，用灌縫機上帶有刮平器的壓力噴頭將密封膠均勻地灌入槽內(nèi)，并在裂縫兩側(cè)拖成一定寬度與厚度的封層。
（5）養(yǎng)護。用密封膠灌縫后，在密封膠充分冷卻并把路面上的碎渣清掃干凈后，才能開放交通，一般冷卻時間為15min左右，具體開放交通時間可根據(jù)氣溫情況靈活掌握。
經(jīng)過幾年的灌縫實踐證明，灌縫失效的最主要表現(xiàn)是密封膠與裂縫兩壁未能牢固地粘結(jié)，主要與密封膠技術(shù)性能、清槽是否徹底和施工時的環(huán)境溫度有關(guān)，因此選擇施工季節(jié)和適合當?shù)厥┕きh(huán)境的密封膠非常重要。
石安高速公路全長234km，于1997年12月30日正式建成通車，最早發(fā)現(xiàn)首條路面裂縫是在1998年4月，到目前為止，全路橫向、縱向裂縫累計長度達46×105m，灌縫修補工作已經(jīng)成為日常養(yǎng)護工作中的一項重要內(nèi)容。現(xiàn)將石安高速公路幾年來的裂縫修補工藝及成本分析介紹如下。
1 裂縫修補工藝及方法
裂縫修補方法很多，一般根據(jù)裂縫的寬度和深度確定修補工藝。我們根據(jù)裂縫寬度將裂縫分為4種：
（1）微裂縫，此類裂縫縫寬<5mm，裂縫邊緣無碎裂或僅有輕微碎裂，沒有或有少量支縫，對車輛行駛的平穩(wěn)性影響不太大；
（2）小裂縫，此類裂縫寬為5～15mm，裂縫邊緣有輕微碎裂，并有少量支縫，裂縫兩側(cè)有微量錯臺，會引起車輛輕微跳動；
（3）中裂縫，此類裂縫縫寬為15～25mm，裂縫邊緣有中等碎裂，并有少量支縫，裂縫兩側(cè)有少量錯臺，會引起車輛明顯跳動；
（4）大裂縫，此類裂縫縫寬>25mm，裂縫邊緣有嚴重碎裂，并有較多支縫，裂縫兩側(cè)有較大錯臺，會引起車輛劇烈跳動。
1.1 非開槽修補法（傳統(tǒng)修補法）
非開槽修補法適合對微裂縫進行修補，根據(jù)使用材料的不同，這種修補方法可以分為熱補和冷補 2種。
1.1.1 AH—110重交通石油瀝青熱補施工
機具設備：瀝青熱熔和噴涂設備（安裝在工程車上）。
施工工藝：準備工作→備料→加熱熔解AH—110重交通石油瀝青→清除裂縫四周灰塵→騎縫噴涂熱熔石油瀝青→抹板抹平→自然冷卻→開放交通。
1.1.2 改性乳化瀝青冷補施工
改性乳化瀝青是液態(tài)的混合冷補材料，對機具設備無特殊要求，現(xiàn)場攪拌后人工刮涂封縫（三涂）。
施工工藝：準備工作→清縫→工人拌料→人工刮涂一次→固化→二次刮涂→固化→三次刮涂→固化→開放交通（固化時間15～20min）。
這些傳統(tǒng)的方法經(jīng)多年的生產(chǎn)實踐證明，無論是采用重交通石油瀝青還是改性乳化瀝青灌縫，隨著表層及基層的溫度收縮，最多不超過1年，維修后的裂縫又在原灌縫位置重新開裂，其失效率占86％以上，只好第二年重新修補。這樣經(jīng)常的維修，不僅增加了養(yǎng)護費用，而且頻繁的養(yǎng)護作業(yè)會造成行車的諸多不便和不安全因素。
1.2 開槽修補法
開槽修補法適合于中小裂縫，是國外通用的裂縫處理方法，使用的設備包括開槽機和灌縫機，補縫材料采用針對裂縫修補專門設計的密封膠（改性瀝青聚合物），開槽尺寸至少為1 cm寬，1~3cm深，開槽的深度、寬度比不應超過2：1，深度比越低越好。開槽修補法施工工藝流程一般分5個步驟。
（1）準備工作。檢查開槽機與灌縫機，確保其技術(shù)狀況良好；根據(jù)路面裂縫的具體情況，確定補縫設計方案；啟動灌縫機并向密封膠加熱罐內(nèi)添加密封膠，將密封膠加熱、攪拌至193℃，不能超過204℃；加熱期間將灌縫機拖掛在卡車后面，并把密封膠、隔離墩、安全指示標牌、開槽機和肩背式吹風機等裝在卡車上，拖到預定施工地點，將高速公路半幅的一半封閉作為施工區(qū)。
（2）開槽。按照設計的開槽尺寸，預先調(diào)節(jié)好開槽機開槽深度，然后進行開槽作業(yè)。作業(yè)時，根據(jù)裂縫寬度種類情況，及時調(diào)節(jié)開槽尺寸，滿足最低設計要求。
（3）清槽。用肩背式吹風機將槽內(nèi)的碎渣及裂縫兩側(cè)至少10cm范圍內(nèi)的灰塵徹底清掃干凈。
（4）灌縫。若在氣溫低于4℃時補縫，灌縫機須配有預熱設備對開槽部位進行預熱，若在此溫度下不預熱就進行補縫，會降低密封膠的粘結(jié)力；如果在氣溫高于4℃時補縫，可不進行預熱，一般預熱后的補縫效果要好。在密封膠加熱溫度達到193℃左右時，用灌縫機上帶有刮平器的壓力噴頭將密封膠均勻地灌入槽內(nèi)，并在裂縫兩側(cè)拖成一定寬度與厚度的封層。
（5）養(yǎng)護。用密封膠灌縫后，在密封膠充分冷卻并把路面上的碎渣清掃干凈后，才能開放交通，一般冷卻時間為15min左右，具體開放交通時間可根據(jù)氣溫情況靈活掌握。
經(jīng)過幾年的灌縫實踐證明，灌縫失效的最主要表現(xiàn)是密封膠與裂縫兩壁未能牢固地粘結(jié)，主要與密封膠技術(shù)性能、清槽是否徹底和施工時的環(huán)境溫度有關(guān)，因此選擇施工季節(jié)和適合當?shù)厥┕きh(huán)境的密封膠非常重要。