瀝青路面裂縫灌縫施工工藝分析

劉 德

江蘇省徐州市公路管理處

瀝青路面裂縫灌縫施工工藝分析

劉 德

江蘇省徐州市公路管理處

在公路日常養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，瀝青路面裂縫是瀝青路面的主要病害之一，公路養(yǎng)護(hù)人員在處治瀝青路面裂縫時(shí)，一般是采取開(kāi)槽灌縫、不開(kāi)槽直接灌縫兩種工藝。在瀝青路面裂縫灌縫作業(yè)時(shí)，由于采用的機(jī)械設(shè)備、原材料、施工工藝不同，灌縫處治的效果也不同。本文對(duì)瀝青路面裂縫灌縫選用的機(jī)具及施工工藝進(jìn)行分析，提出改進(jìn)的方法，指導(dǎo)公路養(yǎng)護(hù)施工。

公路養(yǎng)護(hù)；瀝青路面；裂縫；施工工藝

1.概述

在公路日常養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，瀝青路面裂縫作為路面的主要病害之一，在公路技術(shù)狀況評(píng)定時(shí)所占比重較大，瀝青路面裂縫數(shù)量的多少直接影響到公路技術(shù)狀況的好壞。將瀝青路面裂縫處治完好，可以適當(dāng)延長(zhǎng)公路的使用壽命，提升公路路況，更好地服務(wù)人民群眾的出行。瀝青路面灌縫施工工藝分為開(kāi)槽灌縫和不開(kāi)槽直接灌縫兩種形式，其中開(kāi)槽灌縫適用于較規(guī)則、較寬的裂縫，不開(kāi)槽灌縫則適用于不規(guī)則、較窄的裂縫或支縫。

2.開(kāi)槽灌縫

2.1 適用范圍

對(duì)于瀝青混凝土路面面層裂縫較規(guī)則且縫寬＜10mm的裂縫，可采用開(kāi)槽灌縫處治。

2.2 主要材料及機(jī)具

當(dāng)裂縫較寬時(shí)，選用干凈、規(guī)則的5mm碎石或者石屑；當(dāng)裂縫較窄時(shí)，選用滑石粉。

開(kāi)槽灌縫使用填縫膠的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

機(jī)械設(shè)備：灌縫機(jī)，改造后的40mm槍頭托槽、50mm槍頭托槽，高壓熱空氣吹烤噴槍，擴(kuò)縫機(jī)，清縫機(jī)，撒布機(jī)，小型壓實(shí)機(jī)具。

2.3 灌縫槍頭托槽的選擇

開(kāi)槽灌縫首先應(yīng)使用擴(kuò)縫機(jī)進(jìn)行擴(kuò)縫作業(yè)，由于機(jī)具的新舊程度、路面結(jié)構(gòu)類型、路面溫度等不同，擴(kuò)縫后的寬度也不同。

在某國(guó)道公路SMA-13(玄武巖)路面擴(kuò)縫過(guò)程中，施工人員通過(guò)對(duì)不同路面溫度下擴(kuò)縫后的寬度測(cè)量發(fā)現(xiàn)，在施工機(jī)具、人員、工藝等均不變的情況下，不同路面溫度下，擴(kuò)出縫的寬度差別較大。該路段共測(cè)量1518點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)表見(jiàn)表2。

不同路面溫度下，裂縫擴(kuò)縫后的寬度趨勢(shì)圖見(jiàn)圖1。

圖1 不同路面溫度下SMA-13路面擴(kuò)縫后寬度趨勢(shì)圖

由以上總結(jié)得出：隨著路面溫度的升高，擴(kuò)縫后的寬度逐漸變小，在25℃時(shí)，擴(kuò)縫后的寬度約為25mm，灌縫機(jī)槍頭托槽的寬度一般應(yīng)大于擴(kuò)縫寬度10~15mm，故在瀝青路面灌縫時(shí)應(yīng)采取以下方式選取槍頭托槽：

當(dāng)路面面層是玄武巖等硬度較大的路面結(jié)構(gòu)時(shí)，以25℃為分界點(diǎn)，當(dāng)路面溫度≥25℃，宜采用寬度為40mm的槍頭托槽；當(dāng)路面溫度＜25℃時(shí)，宜采用寬度為50mm的槍頭托槽。

當(dāng)路面面層是石灰?guī)r等硬度較小的路面結(jié)構(gòu)時(shí)，一律采用40mm槍頭托槽。

2.4 施工工藝流程

表1 開(kāi)槽灌縫灌縫膠技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

表2 不同路面溫度下SMA-13路面擴(kuò)縫寬度明細(xì)表

表3 不開(kāi)槽直接灌縫灌縫膠技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

路面裂縫開(kāi)槽灌縫的施工工藝見(jiàn)圖2。

圖2 路面開(kāi)槽灌縫施工工藝流程圖

2.4.1 施工準(zhǔn)備。按照《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》要求開(kāi)展瀝青路面裂縫調(diào)查，計(jì)算輕重裂縫面積，準(zhǔn)備充足符合要求的灌縫膠和填充料。

對(duì)灌縫機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查，保證開(kāi)槽機(jī)、灌縫機(jī)等機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，灌縫機(jī)的槍頭、托槽、管路等完好；

按照規(guī)范要求，備齊安全設(shè)施，做好警告區(qū)、上游過(guò)渡區(qū)、緩沖區(qū)、工作區(qū)、下游過(guò)渡區(qū)、終止區(qū)等安全設(shè)施的布設(shè)。

2.4.2 加熱灌縫膠。啟動(dòng)灌縫機(jī)，對(duì)灌縫膠進(jìn)行加熱，當(dāng)加熱至80~100℃時(shí)及時(shí)攪拌，保證受熱均勻。當(dāng)加熱到170~190℃時(shí)，即可以開(kāi)始灌縫施工。為達(dá)到最佳灌縫效果，灌縫膠最佳施工溫度為180℃左右。

2.4.3 擴(kuò)縫清縫。對(duì)于細(xì)小的、不規(guī)則的、縫寬5mm以下的裂縫，使用擴(kuò)縫機(jī)進(jìn)行擴(kuò)縫作業(yè)。擴(kuò)縫后的寬度不小于10mm、深度不小于13mm，且深寬比應(yīng)介于1.3~2.0之間。

擴(kuò)縫完成后使用清縫機(jī)進(jìn)行清縫，吹干凈縫內(nèi)的塵土、碎屑等。

2.4.4 高壓熱空氣吹烤噴槍吹烤。當(dāng)路面溫度較低(＜4℃)時(shí)，或者縫內(nèi)有水漬時(shí)，應(yīng)使用高壓熱空氣吹烤噴槍對(duì)擴(kuò)過(guò)的縫進(jìn)行吹烤。將縫內(nèi)水漬吹干并將縫壁瀝青混凝土烤熱，增加灌縫膠與老路的粘結(jié)。

2.4.5 灌縫。根據(jù)瀝青路面類型和路面溫度選用合適的槍頭托槽。使用瀝青灌縫機(jī)進(jìn)行灌縫作業(yè)，作業(yè)時(shí)注意機(jī)械設(shè)備與縫之間的距離，保證工人作業(yè)的舒適度、便捷性。瀝青路面灌縫時(shí)應(yīng)做到流暢，力爭(zhēng)一氣呵成。

灌縫過(guò)程中，應(yīng)控制好速度、灌縫機(jī)槍頭的出膠量。當(dāng)灌縫作業(yè)處于氣溫較高的夏季時(shí)，灌縫后膠面應(yīng)略高于路面；當(dāng)灌縫作業(yè)處于一般氣溫的春秋季時(shí)，灌縫后膠面應(yīng)同路面基本持平；當(dāng)灌縫作業(yè)處于氣溫較低的冬季時(shí)，灌縫后膠面應(yīng)略低于路面。若不論氣溫、季節(jié)，灌縫后膠面全部同路面持平，灌縫膠在季節(jié)變換時(shí)熱脹冷縮，會(huì)影響行車(chē)的舒適度。

2.4.6 撒布碎石、石屑或滑石粉。對(duì)于較寬的縫，使用撒布機(jī)撒布碎石或石屑，撒布應(yīng)均勻；對(duì)于較窄的縫，撒布滑石粉。撒布后可以使用小掃帚掃勻，并清理走多余的碎石、石屑或滑石粉。

2.4.7 冷卻放行。對(duì)于較寬已撒布碎石或石屑的縫，使用小型壓路機(jī)壓實(shí)，把碎石或石屑?jí)喝肟p中，冷卻15~30分鐘后開(kāi)放交通。

對(duì)于較窄撒布滑石粉的縫，直接冷卻15~30分鐘后開(kāi)放交通。

3.不開(kāi)槽直接灌縫

3.1 適用范圍

當(dāng)路面溫度超過(guò)25℃及以上時(shí)，對(duì)于瀝青混凝土路面，出現(xiàn)面層裂縫為縱向路面裂縫、非反射裂縫，裂縫伸縮量較小，縫寬<2mm，以及主縫邊緣出現(xiàn)的支縫，可采用不開(kāi)槽直接灌縫施工。

當(dāng)路面溫度低于25℃時(shí)，不得采用不開(kāi)槽直接灌縫的施工工藝。

3.2 主要材料及機(jī)具

不開(kāi)槽直接灌縫專用灌縫膠的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。

機(jī)械設(shè)備：瀝青灌縫機(jī)，改造后專門(mén)用于不開(kāi)槽灌縫的40mm槍頭托槽，高壓熱空氣吹烤噴槍，清縫機(jī)，撒布機(jī)，小型壓實(shí)機(jī)具。

3.3 灌縫槍頭托槽的選擇

由于此施工工藝不需開(kāi)槽，故灌縫槍頭托槽采用40mm寬，前端中心底部開(kāi)20mm寬、3mm高的缺口。

3.4 施工工藝流程

除不需要擴(kuò)縫機(jī)開(kāi)槽施工外，其他工藝流程與開(kāi)槽灌縫基本一致，一般不開(kāi)槽直接灌縫施工撒滑石粉，不需要小型壓實(shí)機(jī)具壓實(shí)，冷卻到一定溫度即可開(kāi)放交通。瀝青路面不開(kāi)槽灌縫的施工工藝見(jiàn)圖3。

圖3 不開(kāi)槽直接灌縫施工工藝流程圖

需特別注意的要點(diǎn)有：

①不開(kāi)槽灌縫對(duì)密封膠與路面間的黏合要求高于普通的開(kāi)槽灌縫時(shí)使用的密封膠，因此灌縫前應(yīng)使用高壓吹塵機(jī)對(duì)路面進(jìn)行徹底的除塵，保證路面裂縫處無(wú)塵土、無(wú)碎屑、無(wú)殘留老料。

②需對(duì)裂縫位置采用高壓熱空氣吹烤噴槍進(jìn)行加熱。

③施工時(shí)應(yīng)確保灌縫膠處于合適的施工溫度(不低于190℃)。改造后的槍頭馬蹄端部使得灌縫后形成的密封膠條帶表面呈合適的凸面，并保證與路面有足夠的接觸面積。

④密封膠冷卻完畢后即可開(kāi)放交通，通常需要5~10分鐘，根據(jù)天氣與溫度狀況，時(shí)間略有不同。

瀝青路面裂縫經(jīng)灌縫處治后，外觀應(yīng)干凈整潔，灌縫膠應(yīng)飽滿、順滑，無(wú)拖痕、無(wú)污染、無(wú)多余灌縫膠，線形應(yīng)流暢，無(wú)明顯扭曲、淤結(jié)。裂縫均能得到灌治，不存在明顯遺漏。

4.結(jié)論

公路養(yǎng)護(hù)作業(yè)時(shí)，根據(jù)不同的瀝青路面結(jié)構(gòu)類型、天氣及溫度條件采取不同的裂縫灌縫施工機(jī)具及施工工藝，可以起到既節(jié)約養(yǎng)護(hù)成本又很好的處治路面病害的效果，值得在公路日常養(yǎng)護(hù)中大力推廣。

[1]《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTG H10-2009)；

[2]《江蘇省普通干線公路小修保養(yǎng)施工規(guī)程》江蘇省交通運(yùn)輸廳公路局.