路面損壞都有一個(gè)產(chǎn)生和發(fā)展的過(guò)程。不同程度的損壞,對(duì)于路面使用性能有不同程度的影響。
目前國(guó)內(nèi)高速公路已開(kāi)始采用灌縫設(shè)備和密封膠進(jìn)行裂縫的處理,以延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命。
下面就成南高速、遂回高速、遂渝高速公路幾年來(lái)采用新材料、新技術(shù)對(duì)瀝青路面裂縫灌縫處治的經(jīng)驗(yàn)、成果等作如下總結(jié):
一、灌縫的目的
灌縫延長(zhǎng)了瀝青路面的使用壽命。由于溫度的差異,引起路面熱漲或冷縮,從而產(chǎn)生了道路裂縫;
水通過(guò)這些裂縫滲入到基層,直至路基,產(chǎn)生如唧漿等病害,造成結(jié)構(gòu)的材料流失,影響道路結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。
灌縫是一種預(yù)防性的養(yǎng)護(hù)措施,旨在防止水進(jìn)一步侵蝕道路。使用冷熱灌縫材料能夠阻止?jié)B水、基底結(jié)冰和結(jié)構(gòu)破壞;
更重要的是,灌縫能夠延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命,而且施工費(fèi)用較低,僅為挖補(bǔ)路面費(fèi)用的1/6。
二、裂縫類型及產(chǎn)生原因
路面裂縫可分為縱裂縫、橫裂縫、網(wǎng)裂、塊狀裂縫等。
(1)縱裂縫。
縱裂縫通常產(chǎn)生在拓寬的新舊路面交界處或路基半填半挖處,由路面不均勻沉陷引起;
或在瀝青路面施工的縱向接縫處,由施工接縫不善引起;或軟地基處理不徹底引起;
在行車荷載作用下,應(yīng)力分布不均,形成車轍,車轍的邊緣也易形成縱裂縫。
(2)橫裂縫。
橫裂縫通常是由于溫度、濕度的變化、路面層產(chǎn)生收縮和路面應(yīng)力不能均勻分布而引起的;
半剛性基層的收縮裂縫及其面層的反射裂縫,大多是橫向裂縫。
(3)塊狀裂紋。
塊狀或方形,它是由于路基或底層鋪路材料塌陷或車輛超載造成的。
(4)網(wǎng)裂。
它是由于道路結(jié)構(gòu)己嚴(yán)重破壞,此時(shí)道路已經(jīng)不能再進(jìn)行灌縫修復(fù),只能通過(guò)中修來(lái)恢復(fù)道路通車能力。
三、施工要求
結(jié)合幾年來(lái)對(duì)成南高速、遂回高速、遂渝高速路面灌縫施工的實(shí)際情況以及密封膠性能指標(biāo)、灌縫施工工藝的特點(diǎn),灌縫施工的外部環(huán)境應(yīng)達(dá)到以下要求:
(1)施工溫度:施工溫度是造成密封膠脫落的原因之一。路面潮濕和溫度低于4℃就會(huì)降低密封膠的粘結(jié)力,容易脫落。
路面整體溫度較低,密封膠灌縫后,溫度下降較快,密封膠收縮明顯,密封膠與槽壁之間溫度應(yīng)力較大,將降低密封膠與路面的粘結(jié)力。
(2)裂縫濕度:灌縫時(shí)路面應(yīng)干燥,如潮濕會(huì)降低密封膠與路面的粘結(jié)力,造成部分密封膠脫落。
(3)保持清潔:灌縫前,用空壓機(jī)將開(kāi)過(guò)槽后的裂縫中的灰塵雜物及周邊松動(dòng)的物體清除干凈,保持裂縫的清潔。
(6)灌縫范圍:車轍嚴(yán)重,尤其是形成網(wǎng)裂的路面,不宜用此方法處理裂縫。
四、材料、設(shè)備使用情況
1、原材料性能指標(biāo)及產(chǎn)地
品名:道路專用密封膠
各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)如下:
2、設(shè)備技術(shù)參數(shù)
設(shè)備名稱:路面灌縫機(jī)
不同品牌不同型號(hào)的灌縫機(jī),均可使用。
四、具體施工工藝
(1)施工步驟
(1) 準(zhǔn)備工作:
檢查開(kāi)槽機(jī)與灌縫機(jī),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(bǔ)縫設(shè)計(jì)方案;
啟動(dòng)灌縫機(jī)并向密封膠加熱罐內(nèi)添加密封膠,將密封膠加熱、攪拌至170-180℃。并根據(jù)要求對(duì)灌縫作業(yè)區(qū)域進(jìn)行封閉。
(2)開(kāi)槽:
按照設(shè)計(jì)的開(kāi)槽尺寸,預(yù)先調(diào)節(jié)好開(kāi)槽機(jī)開(kāi)槽深度和寬度,成南高速設(shè)計(jì)開(kāi)槽寬度為10mm,開(kāi)槽深度8-12mm,然后進(jìn)行開(kāi)槽作業(yè)。
作業(yè)時(shí),根據(jù)裂縫寬度種類情況,及時(shí)調(diào)節(jié)開(kāi)槽尺寸,滿足設(shè)計(jì)要求。
(3)清縫:
用肩背式吹風(fēng)機(jī)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(shí)補(bǔ)縫,灌縫機(jī)須配有預(yù)熱設(shè)備對(duì)開(kāi)槽部位進(jìn)行預(yù)熱,若在此溫度下不預(yù)熱就進(jìn)行補(bǔ)縫,會(huì)降低密封膠的粘結(jié)力;
如果在氣溫高于4℃時(shí)補(bǔ)縫,可不進(jìn)行預(yù)熱。公路養(yǎng)護(hù)網(wǎng)微信公眾號(hào)提醒在密封膠加熱溫度達(dá)到170-180℃時(shí),用灌縫機(jī)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,每邊寬出10mm,高出原路面3mm,撒少量玄武巖石屑。
(4)養(yǎng)護(hù):
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(kāi)放交通,一般冷卻時(shí)間為15min左右,具體開(kāi)放交通時(shí)間根據(jù)氣溫情況靈活掌握。
五、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
(1)裂縫修補(bǔ)成本降低
采用傳統(tǒng)瀝青灌縫封堵法,常規(guī)灌縫的瀝青材料為AH-90、AH-110、AH-130;
使用的主要機(jī)具有:材料灌入工具、材料加熱罐(箱)、加熱材料主要是煤和液化氣;灌縫器皿一般用水壺改成。
雖然施工設(shè)備費(fèi)用投入幾乎沒(méi)有、初期施工造價(jià)較低,但1年失效率為90%以上。
對(duì)于開(kāi)槽式修補(bǔ)法,雖然初期施工投入較高、初期施工造價(jià)較高,但其使用壽命長(zhǎng),裂縫密封的效果好,有效率大為提高,使用3年后,開(kāi)槽式修補(bǔ)處理的裂縫有效率達(dá)到95%以上。
(2)耐久性明顯提高,降低勞動(dòng)強(qiáng)度
傳統(tǒng)修補(bǔ)法其使用壽命最多不超過(guò)1年,裂縫密封的效果不好,1年內(nèi)失效率為90%以上。
開(kāi)槽式修補(bǔ)法達(dá)到一次修補(bǔ)多年受益的效果,大大降低了養(yǎng)護(hù)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,減少了重復(fù)上路施工的次數(shù),保障了道路的通行能力。
根據(jù)我們實(shí)施情況跟蹤統(tǒng)計(jì),除個(gè)別路段因路基病害加劇引起失效外,其他所修補(bǔ)的裂縫經(jīng)5年多運(yùn)營(yíng)使用,有效率為95%以上。
(剛施工完成灌縫)
(灌縫一年后)
(灌縫三年以上)
(3)美觀性大幅提升
傳統(tǒng)修補(bǔ)法因受施工工藝和材質(zhì)影響,容易出現(xiàn)灌縫不到位、縫寬粗細(xì)不勻等情況,公路養(yǎng)護(hù)網(wǎng)微信公眾號(hào)提醒尤其是在夏季高溫季節(jié)容易產(chǎn)生泛油,并經(jīng)車輪拖帶,出現(xiàn)大面積路面污染現(xiàn)象。
開(kāi)槽式修補(bǔ)法有效解決了灌縫不到位、縫寬粗細(xì)不勻等情況,并且冬季低溫季節(jié)不開(kāi)裂,夏季高溫季節(jié)不泛油,路面美觀性大幅提升。
(4)社會(huì)效益:
通過(guò)瀝青路面裂縫灌縫新技術(shù)推廣應(yīng)用,不僅可減低養(yǎng)護(hù)費(fèi)用,耐久性明顯提高。
可降低勞動(dòng)強(qiáng)度,而且可以縮短施工工期,減少對(duì)交通的影響,大大延長(zhǎng)了瀝青路面使用壽命,推遲了路面大中修養(yǎng)護(hù)的時(shí)間,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。