用硅酮耐候密封膠處理路面早期裂縫

河南省交通廳濮鶴高速公路管理處 方衛(wèi)華河南省嵩陽高速公路有限公司 劉國清

用硅酮耐候密封膠處理路面早期裂縫

河南省交通廳濮鶴高速公路管理處 方衛(wèi)華
河南省嵩陽高速公路有限公司 劉國清

在河南省已經(jīng)建成和正在建設(shè)的高速公路中普遍采用的是半剛性基層瀝青路面的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)由于水泥穩(wěn)定碎石半剛性基層的收縮會導(dǎo)致橫向裂縫的出現(xiàn)。這些橫向裂縫在行車荷載的作用下，會逐漸反射到瀝青混凝土面層上，造成路表面局部的輕微開裂，形成微小的橫向裂縫。如果這些裂縫不能及時封閉，夏季的雨水會沿這些細微的裂縫滲入路面和路基內(nèi)，在高速公路大交通量行車荷載的作用下，路面會加速損壞，從而影響車輛的正常通行。所以，如何及時處理高速公路早期裂縫的出現(xiàn)，直接關(guān)系到路面使用壽命的長短。

目前，國內(nèi)外處治高速公路裂縫中普遍采取的方法是“清縫填封”法，即利用專門的施工設(shè)備在路面裂縫位置開槽后灌注熱瀝青。這種施工方法適用于裂縫寬度較大時，但有以下缺點：在裂縫處開槽，會對路面原有結(jié)構(gòu)有所損害；需要現(xiàn)場加熱密封材料,施工不便；施工完成后需要在一定時間內(nèi)封閉交通進行養(yǎng)護；處理后的裂縫，容易在路表面形成黑色色帶，行車視覺效果較差。

根據(jù)高速公路早期裂縫寬度較小且需要及時養(yǎng)護這一特點，我們在實踐中采用了硅酮耐候密封膠代替熱瀝青來處理裂縫，并建立了一套早期裂縫判別、處理的施工方法。

一、早期裂縫的識別

河南省濮鶴高速公路于2004年11月建成通車，是溝通大廣高速、京港澳高速的重要通道。通車以后，該路段的交通量和重載車數(shù)量逐年上升。統(tǒng)計顯示，濮鶴高速日均交通量已從開通之初的3000輛左右達到目前的近萬輛。

在2006年第四季度進行路況調(diào)查時，發(fā)現(xiàn)路面行車道出現(xiàn)極少量的細小橫向裂縫，2007年上半年，裂縫數(shù)量突然達到了350多道。行車道裂縫長度普遍在1.5～3.5m，寬度0.5～4.0mm。

1.路面裂縫識別。針對調(diào)查情況，對路面行車道裂縫進行了鉆芯取樣，芯樣描述如下：裂縫貫穿上面層4cm深度，上寬下窄，呈V型，裂縫頂部寬度2.5mm，底部1mm，中面層和下面層完好，沒有裂縫痕跡。可以認定行車道裂縫屬于疲勞裂縫，即由于水泥穩(wěn)定基層出現(xiàn)收縮的橫向裂縫，造成該位置處在行車連續(xù)荷載的作用下，上面層出現(xiàn)剪切疲勞破壞，該破壞從上面層開始，逐漸向下發(fā)展。由于裂縫表面沒有唧漿、啃邊、錯臺、松散等現(xiàn)象，并且寬度較小，數(shù)量不多，應(yīng)屬早期路面裂縫。

2.處理辦法的選擇。對于路面早期裂縫，由于沒有使原有路面結(jié)構(gòu)遭到破壞，對路面平整度的影響也不大，因此，處治方案的重點應(yīng)放在防水封縫上，灌縫使用的原材料是處理方案是否經(jīng)濟合理的關(guān)鍵。

二、密封材料的選擇

對于路面早期裂縫病害，考慮到道路表面的美觀、經(jīng)濟等因素，密封材料需要滿足以下基本要求：能封水、封閉后不透水；與瀝青混凝土結(jié)合良好，并具有一定的黏接強度；具有一定的延展性，變形能力和抗撕裂能力強，能適應(yīng)溫差引起的裂縫寬度的變化。

施工時還應(yīng)具備以下條件：施工相對簡便，能夠在常溫下進行施工；施工完成后，與瀝青路面色差小，表觀效果好；施工完成后，能夠在最短的時間內(nèi)開放交通；材料和施工成本較低。

根據(jù)以上標準，經(jīng)過選擇和多次現(xiàn)場試驗，最終確定了采用硅酮耐候密封膠作為灌縫材料。硅酮耐候密封膠是以化學材料硅酮為基質(zhì)，添加揮發(fā)劑、穩(wěn)定劑等，常溫下呈膏狀，與瀝青混凝土具有良好的黏接能力，抗撕裂能力強（最大拉伸伸長率400%），同時還具有優(yōu)良的耐候、耐水、耐磨、耐腐蝕、抗老化性能，且污染少，具備可修補性，是一種優(yōu)良的路面密封材料。

三、施工工藝和質(zhì)量控制措施

1.施工準備。硅酮耐候密封膠（質(zhì)量應(yīng)符合GB/T14683－2003、GB18583－2001標準）、清縫設(shè)備、注膠槍、刮刀等。施工人員4人，清縫1人，注膠1人，刮縫1人，安全員1人。

2.施工環(huán)境。施工在氣溫7℃以上的晴天進行（最好選擇在春秋季節(jié)），裂縫內(nèi)及路面應(yīng)保持干燥狀態(tài)。

3.施工程序。施工應(yīng)按照以下程序進行：人工清縫→高壓空氣吹縫→注膠→抹縫。

4.施工質(zhì)量要求和注意事項。應(yīng)人工清理裂縫內(nèi)雜物后，再用清縫機吹凈縫內(nèi)和裂縫周邊塵土；注膠時，注膠槍槍嘴應(yīng)對準裂縫均勻、緩慢、平穩(wěn)、適量擠壓密封膠進入路面裂縫內(nèi)；用刮刀向裂縫內(nèi)推壓密封膠，盡可能使膠體更多的壓入縫內(nèi)，表面抹平后，保持膠體表面與路面平齊；抹縫完成后進行檢查，當出現(xiàn)膠體缺損時，應(yīng)對缺損部位進行修補；對于個別寬度大于6mm的裂縫，為了防止過往的行駛車輛帶走膠體材料，可用紙帶覆蓋裂縫部位，再用寬膠帶紙固定紙帶；施工完成后即可開放交通。

四、使用效果分析和結(jié)論

在使用硅酮耐候密封膠處理的高速公路路面早期疲勞裂縫、反射裂縫位置處，進行了透水試驗，試驗表明，封水效果良好，密封膠與瀝青混凝土結(jié)合緊密，達到了預(yù)期效果。經(jīng)測算，材料和施工費用僅為8～10元/延米，與傳統(tǒng)的開槽灌縫的處理方法相比，可節(jié)省造價20%～40%。