高速公路的灌縫修補(bǔ)技術(shù)

文章出處：網(wǎng)責(zé)任編輯：作者：人氣：-發(fā)表時間：2014-10-10 13:07:00

　　青海省地處青藏高原，地域遼闊，自古就是唐蕃古道的必經(jīng)之地。隨著我國西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，青海高速公路的發(fā)展帶來前所未有發(fā)展機(jī)遇。自2001年7月1日，青海省條高速公路——西平高速通車以來，高速公路的通車總里程已達(dá)217公里，在建里程397.83公里。

　　在特殊的地理?xiàng)l件、惡劣的氣候條件和相對落后的經(jīng)濟(jì)條件下，高速公路的養(yǎng)護(hù)面臨著更多的挑戰(zhàn)，為此我省在高速公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作方面做了大量的探索與嘗試。其中，針對裂縫處理技術(shù)，在借鑒國外技術(shù)和兄弟省份成熟經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，我省經(jīng)過多年的探索與創(chuàng)新，總結(jié)出了一套具有青海高速公路養(yǎng)護(hù)特色的科學(xué)灌縫方法。在公路全壽命周期養(yǎng)護(hù)理論的框架下，有效地延遲了我省高速公路2至3年的大中修時間，延長了路面的使用年限。

　　一、科學(xué)分類

　　隨著瀝青的不斷老化，瀝青混凝土路面上裂縫的生成是一種必然。青海省高海拔、溫差大和強(qiáng)紫外線更是成為加速瀝青路面老化的主要?dú)⑹?。另外，我省的高速公路絕大多數(shù)采用半剛性路面基層，在重車荷載和溫度劇烈變化的作用下，這種基層易開裂，并在行車荷載的反復(fù)作用，反射到瀝青面層，以橫向反射裂縫的形式表現(xiàn)出來。這也是我省高速公路裂縫生成的主因和主要的存在形式。通常，高速公路建成通車2～3年，開始出現(xiàn)這種橫向反射裂縫，并在隨后的2～3年內(nèi)進(jìn)一步發(fā)展并趨于穩(wěn)定。

　　隨著橫向反射裂縫的生成并逐漸趨于穩(wěn)定，以及瀝青路面的不斷老化，其它形式的裂縫也會不斷地表現(xiàn)出來，諸如縱向裂縫（車轍部位和冷接縫處為主）、塊狀裂縫、局部龜裂和網(wǎng)裂等。

　　為了更加科學(xué)地指導(dǎo)灌縫工藝和密封材料的選擇，以達(dá)到更佳的灌縫效果，我們將裂縫分成兩大類，即運(yùn)動型裂縫和非運(yùn)動型裂縫。隨著季節(jié)交替和溫度變化，運(yùn)動型裂縫在水平方向上有一定的伸縮量，從形式上主要以橫向裂縫為主。而非運(yùn)動型裂縫，在水平方向上沒有伸縮量或伸縮量很小，從形式主要表現(xiàn)為縱向裂縫、塊狀裂縫、局部龜裂和網(wǎng)裂等。

　　當(dāng)然，以上的兩種裂縫分類不包括結(jié)構(gòu)性裂縫，如基層沉陷生成的裂縫。結(jié)構(gòu)性裂縫的修補(bǔ)不在本文討論的范圍之內(nèi)。

　　二、調(diào)查與分析

　　在灌縫施工前，對所轄養(yǎng)護(hù)路段進(jìn)行詳細(xì)的裂縫病害調(diào)查，為編制灌縫年度計(jì)劃和修補(bǔ)對策提供基礎(chǔ)依據(jù)。針對青海冬季路面冰凍時間長的特點(diǎn)，為了抓住春季更佳的灌縫時機(jī)，對裂縫的調(diào)查統(tǒng)計(jì)工作在3月末前結(jié)束。調(diào)查按線路進(jìn)行，記錄每條裂縫的位置、形態(tài)、長度、寬度、嚴(yán)重程度等指標(biāo)。

　　除以上基本數(shù)據(jù)以外，我們在工作中發(fā)現(xiàn)隨著路面通車時間的加長，橫向反射裂縫（運(yùn)動型裂縫）的間距呈遞減的趨勢，并逐漸趨于穩(wěn)定。通常，在新路開通之初，生成的橫向反射裂縫的間距都較大，一般在20米以上。而隨著通車時間的加長，橫向反射裂縫不斷生成，其間距也會明顯縮小，通常在10米左右。而裂縫間距的大小直接影響到裂縫自身的伸縮量，在施工工藝和密封膠的選擇上，存在著一定的差異。因此，在裂縫調(diào)查時，裂縫的間距也是個重要的采集數(shù)據(jù)。

　　三、施工方案

　　（一）、灌縫工藝的選擇

　　根據(jù)不同的裂縫分類、裂縫間距和當(dāng)?shù)販囟确秶?，我省在高速公路灌縫施工中主要采用了以下四種工藝。選擇恰當(dāng)?shù)墓嗫p工藝可以為密封膠提供更佳的容膠空間，滿足裂縫伸縮量要求，從而獲得更佳的灌縫效果和壽命。

　　1.標(biāo)準(zhǔn)槽灌注工藝，即對原裂縫機(jī)械開槽(深寬比1:1)后，只對槽體進(jìn)行密封灌注。由于槽口兩側(cè)沒有貼封帶，減少了車輪與密封膠的接觸面積，在夏季具有很好的防粘胎性能。因此，2.寬槽貼封工藝，在水平方向上，為裂縫槽體內(nèi)的密封膠提供了更寬闊的拉抻空間，主要適用于溫差較大地區(qū)，裂縫間距在20米以上的橫向反射裂縫（運(yùn)動型裂縫）。

　　3.標(biāo)準(zhǔn)槽貼封工藝，主要適用于橫向反射裂縫（運(yùn)動型裂縫）的密封。現(xiàn)階段，青海省高速公路裂縫存在形式主要以橫向反射裂縫為主，因此，標(biāo)準(zhǔn)槽貼封工藝已成為我省主要的灌縫工藝。經(jīng)過多年來的實(shí)踐證明，在眾多灌縫工藝中，標(biāo)準(zhǔn)槽貼封工藝是更有效的一種。

　　4.貼封工藝，即將密封膠直接灌注到裂縫表面，與傳統(tǒng)的熱瀝青或乳化瀝青灌縫非常相似。

　　由于裂縫內(nèi)的密封膠非常少，當(dāng)裂縫低溫?cái)U(kuò)張時，極易被拉斷；而高溫收縮時，易粘胎。因此，貼封工藝主要適用于塊狀裂縫和局部龜裂（非運(yùn)動型裂縫）的密封。

　　（二）、灌縫材料的選擇

　　傳統(tǒng)的裂縫密封材料，如熱瀝青或乳化瀝青，盡管價格便宜，但其高溫的抗流淌和抗粘胎性能，低溫的抗拉伸性能都無法滿足裂縫伸縮量的要求。通常，多表現(xiàn)為夏季大量被車輪帶起，冬季斷裂。

　　而青海高速公路地處高原，冬季時間長，溫度低；高海拔的特殊地理環(huán)境，使得夏季紫外線照射很強(qiáng)，路表溫度很多。

　　因此，在裂縫密封材料的選擇上就要設(shè)法解決這樣一對矛盾，即在低溫狀態(tài)下，仍需保證一定的彈性與延展性；在高溫狀態(tài)下，不流淌、不粘胎。

　　為了科學(xué)地選擇適合青海特殊的地理和氣候條件的裂縫密封材料，2004年秋季，我們在所轄高速公路部分路段對比了多種國內(nèi)外密封材料并加以跟蹤觀查。經(jīng)過了一個凍融周期的觀測，除美國科來福公司的高寒型密封膠外，其它測試樣品均已脫落或失效。本著全壽命周期的養(yǎng)護(hù)理念，提高一次性投入的效率，自2005年起，我省高速公路的裂縫養(yǎng)護(hù)就全面采用了高性能密封膠。5年來，裂縫密封的失效率控制在5%以下，事實(shí)證明，我們在灌縫工藝和密封膠的選擇上，是正確的、有效的。2009年初，從交通運(yùn)輸部公路科學(xué)院獲悉，《瀝青路面裂縫灌縫膠》交通部標(biāo)準(zhǔn)已出臺（相關(guān)技術(shù)要求見表一），科來福是目前家也是一家全面通過該標(biāo)準(zhǔn)的密封膠供應(yīng)商。這也在一定程度上證明了我們的選擇。

　　（三）、灌縫設(shè)備的選擇

　　根據(jù)高速公路機(jī)械化養(yǎng)護(hù)的特點(diǎn)和需要，青海省高速公路養(yǎng)護(hù)單位分別于2004、2005年通過國內(nèi)公開招標(biāo)，先后兩次購進(jìn)8臺裂縫開槽和灌縫設(shè)備。采購過程中，考慮到青海省高速公路地處高原，且位于我國的西部腹地，對設(shè)備高海拔、高寒的適應(yīng)性以及設(shè)備穩(wěn)定性和售后服務(wù)能力都提出了更高的要求。經(jīng)過嚴(yán)格的比選，更終統(tǒng)一采購了科來福的裂縫養(yǎng)護(hù)設(shè)備。

　　經(jīng)過近6年的施工使用，所有設(shè)備均保持著無大修記錄。穩(wěn)定的設(shè)備性能為每年按時、按量地完成裂縫養(yǎng)護(hù)任務(wù)提供了有力的保障。

　　四、施工流程

　　1、密封膠預(yù)熱。灌縫施工前1小時，檢查灌縫機(jī)，添加密封膠并開機(jī)加熱，密封膠的加熱溫度控制在193～204℃之間。

　　2、裂縫開槽。使用粉筆或石筆標(biāo)注裂縫，按裂縫軌跡，均勻切割出矩形槽口。根據(jù)事先確定的灌縫工藝，調(diào)節(jié)刀具組合。標(biāo)準(zhǔn)槽貼封或標(biāo)準(zhǔn)槽灌注工藝，槽口寬度一般為1.8～2厘米，深度同為1.8～2厘米，深寬比約為1:1。寬槽貼封工藝，槽口寬度一般為2.5厘米，深度為1.2厘米，寬深比約為2:1。

　　3、清縫。使用高壓空氣將槽（或裂縫）內(nèi)外的灰塵及雜物徹底清理干凈，每條裂縫至少清理兩次。如果路表溫度低于4℃，需使用熱空氣噴槍或液化氣噴燈對槽口（或裂縫）烘烤，徹底清除槽口（或裂縫）內(nèi)的水汽。

　　4、灌縫。以標(biāo)準(zhǔn)槽帖封工藝為例，一般進(jìn)行兩遍灌注。遍按槽深一半灌注，第二遍將密封膠灌滿并在槽口兩側(cè)各貼封3厘米左右。兩遍灌注可以有效地減少密封膠冷卻后的凹陷程度。

　　5、冷卻養(yǎng)生。密封膠的冷卻養(yǎng)生時間，受環(huán)境溫度和風(fēng)力大小的影響較大。一般情況下，冷卻15分鐘即可放行通車。通常，密封膠因冷卻收縮，會在槽體中央形成輕微的凹陷。實(shí)踐證明，這種輕微的凹陷對裂縫的密封質(zhì)量沒有任何影響。

　　五、檢驗(yàn)與質(zhì)量評定

　　科學(xué)的檢驗(yàn)與質(zhì)量評定方法是整個灌縫施工的重要環(huán)節(jié)，也是實(shí)現(xiàn)科學(xué)灌縫的關(guān)鍵與保障。

　　我省高速公路灌縫施工采取了養(yǎng)護(hù)單位自檢和管理部門驗(yàn)收的兩級評定體系。

　　（一）、養(yǎng)護(hù)單位自檢

　　我省高速公路各路段養(yǎng)護(hù)公司設(shè)有專職質(zhì)檢員，負(fù)責(zé)灌縫工程的質(zhì)量自檢工作，自檢內(nèi)容如下所示。如發(fā)現(xiàn)未達(dá)標(biāo)，要求施工隊(duì)立即清除不合格的密封膠，重新灌注。灌縫工程結(jié)束后，將施工原始記錄、檢驗(yàn)記錄等資料歸檔整理，編寫竣工報(bào)告報(bào)上級養(yǎng)護(hù)管理部門驗(yàn)收。

　　1.密封膠帖封層厚度≤3毫米；

　　2.帖封層邊緣整齊，表面平整；

　　3.帖封層表面光滑，無氣泡；

　　4.密封膠冷卻后仍具有良好的彈性，車輛碾壓不粘胎、不變形。

　　（二）、養(yǎng)護(hù)管理部門工程驗(yàn)收

　　灌縫工程結(jié)束后，高速公路養(yǎng)護(hù)管理部門統(tǒng)一組織驗(yàn)收，現(xiàn)場以抽檢為主，工程合格率需達(dá)到98%。具體的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，見表二。

　　自2006年，我省高速公路開始進(jìn)行裂縫密封養(yǎng)護(hù)以來，累計(jì)灌縫量740411米，年平均灌縫量185102米，灌縫失效率控制在5%以下。有效的裂縫密封大大減少了雨水、雪水進(jìn)入路面基層的機(jī)會，減少了因裂縫而次生的其它病害的生成，延后了大中修的時間，延長了路面的使用壽命。

　　在全國上下倡導(dǎo)建養(yǎng)并重、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的今天，我們從更基礎(chǔ)的裂縫養(yǎng)護(hù)工作做起，數(shù)據(jù)的積累與分析，工藝、材料和設(shè)備的科學(xué)選擇與配合，質(zhì)量的嚴(yán)格監(jiān)控，確保灌縫系統(tǒng)工程的每一個環(huán)節(jié)。事實(shí)證明，我們把灌縫這樣一件看似很小的日常養(yǎng)護(hù)任務(wù)，科學(xué)化、系統(tǒng)化，為我省高速公路的養(yǎng)護(hù)節(jié)省了大量的資金，并延長了路面寶貴的使用壽命。

轉(zhuǎn)載《中國公路》

下一篇：對橋梁施工技術(shù)裂縫的研究分析上一篇：東北地區(qū)路面裂縫修補(bǔ)，貼縫帶用著怎么樣？

此文關(guān)鍵字：貼縫帶灌縫膠冷補(bǔ)料抗裂貼