淺析高速公路瀝青密封膠及貼縫帶處治路面裂縫的應(yīng)用對比

何惠萍

寧夏公路管理局石嘴山分局 寧夏 石嘴山 753000

寧夏的氣候特點(diǎn)是冬夏溫差大，晝夜溫差大。而瀝青路面材料的特性是溫度穩(wěn)定性差，加之重型及超載車輛反復(fù)作用，導(dǎo)致路面裂縫早發(fā)、多發(fā)。雖然在高速公路建設(shè)工程中，施工單位針對此問題進(jìn)行必要的研究并采取了相應(yīng)的技術(shù)措施，在一定程度上有效的減緩了路面裂縫的發(fā)生，但并未從根本上解決問題。因此，后續(xù)的公路養(yǎng)護(hù)管理中就要對這些病害進(jìn)行及時有效的預(yù)防、處治。在當(dāng)前養(yǎng)護(hù)資金不足的情況下，研究降低公路養(yǎng)護(hù)成本，延長公路使用壽命，提高車輛行駛質(zhì)量的前提下，有效進(jìn)行路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是行之有效的方法。轄養(yǎng)G6線K1069+200-K1144+000段于2000建成通車，經(jīng)過幾年的運(yùn)營使用，該段路路面出現(xiàn)了一些病害，其中主要的病害為路面裂縫以及變形。為此，2015年我們在K1136+800-K1141+000段上行償試使用瀝青膠灌縫及瀝青貼縫帶對瀝青混凝土路面裂縫進(jìn)行對比處治，共計10850m，取得了良好的效果。通過實(shí)踐，本文就這次施工中使用密封膠、貼縫帶處治瀝青路面裂縫的成本、效果進(jìn)行對比分析。

1 瀝青路面裂縫的成因及種類

瀝青路面裂縫按形成原因分為破壞性裂縫和反射性裂縫。破壞性裂縫是在行車荷載反復(fù)作用下形成的結(jié)構(gòu)性的破壞而形成的，只能進(jìn)行類似路面坑槽修補(bǔ)的方法進(jìn)行處治。反射裂縫是由于瀝青材料自身溫度穩(wěn)定性差、溫縮變形量大而形成的一種病害。針對反射性裂縫，在破壞之初，如不及時對其處治，任其發(fā)展，就會發(fā)展成破壞性裂縫，以往這種現(xiàn)象在G6線K1069+200-K1080+000段較為突出，增加了養(yǎng)護(hù)成本[1]。

（1）橫向裂縫：裂縫與路中心線近于垂直，有時伴隨有少量支縫，縫寬不一，縫長有的貫穿整個路幅的，也有的貫穿部分路幅的。瀝青面層的低溫收縮和半剛性基層收縮裂縫的反射是產(chǎn)生橫向裂縫的兩個主要原因。

（2）縱向裂縫：縱向裂縫是與道路中線大致平行的裂縫，有時伴有少量支縫。路基或基層結(jié)構(gòu)承載力不足出現(xiàn)不均勻沉降及施工縫接合不良是引起縱向裂縫的主要原因。

（3）不規(guī)則裂縫：路面裂縫呈不規(guī)則形狀，塊的最長邊長小于100cm。不規(guī)則裂縫主要由是行車荷載的重復(fù)作用而引起的疲勞裂縫。

（4）塊狀裂縫：縱向和橫向裂縫交錯而使路面分裂成多邊形大塊，塊的尺寸約為50cm以上。主要是由于面層材料的低溫收縮和瀝青的老化以及基層的不均勻性引起。

2 瀝青路面裂縫的處治

處治路面裂縫的目的是為了從根本上解決地表水分的滲入，防止因路面結(jié)構(gòu)或土基含水量增加，導(dǎo)致的沖刷唧泥現(xiàn)象及路面的凹凸、沉陷。為確保行車的舒適性、安全性及有效延長公路使用壽命，我們應(yīng)在裂縫初期進(jìn)行處理，但是使用傳統(tǒng)的瀝青材料，經(jīng)多年的生產(chǎn)實(shí)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，只好第二年重新灌注。這樣經(jīng)常的維修，不僅增加了養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，而且頻繁的養(yǎng)護(hù)作業(yè)會造成行車的諸多不便和不安全因素。由于道路密封膠在防水性、粘結(jié)性、彈塑性、高溫穩(wěn)定性、低溫柔性、抗嵌入性、熱熔性等方面的技術(shù)指標(biāo)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)瀝青材料，因此選用道路密封膠進(jìn)行裂縫處理。而瀝青路面裂縫修復(fù)貼縫帶是一種優(yōu)質(zhì)的道路高分子聚合物改性材料，對路面反射裂縫具有良好的防治作用，并具有防水效能。貼縫帶施工工藝簡單、在養(yǎng)護(hù)過程中降低成本，節(jié)約費(fèi)用，提高工作效率，有效防止了裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)大，延長了公路使用壽命，提高了公路服務(wù)水平，增強(qiáng)公路養(yǎng)護(hù)的科技含量，可以保持2年不開裂不推移不破損;能有效對反射性裂縫及分叉裂縫進(jìn)行處治。

2.1 密封膠灌縫施工工藝

（1）準(zhǔn)備工作：檢查開槽機(jī)與灌縫機(jī)及小型機(jī)具，選擇施工段，按規(guī)范要求設(shè)置施工標(biāo)志，一般是施工段長度控制在500m左右，進(jìn)行半幅施工。

（2）開槽清縫：對于在縫寬6mm以內(nèi)的裂縫，將縫隙吹掃干凈，用空壓機(jī)吹去塵土?？p寬在6mm以上沿裂縫開槽，開槽深度在1.5cm-2cm之間，再用空壓機(jī)吹干凈。

（3）使用灌縫機(jī)進(jìn)行灌縫：槍頭對準(zhǔn)裂縫、沿裂縫方向注入密封膠，過程中注意槍頭移動的速度，以灌滿裂縫為宜。槍頭移動過快，裂縫內(nèi)膠液不夠飽滿，加之膠液沿裂縫下滲易形成欠膠或二次灌縫；槍頭移動過慢，裂縫內(nèi)膠液容易過多，刮平器在刮平過程中易將多余膠液刮抹至裂縫邊緣的路面上，造成路面污染，灌縫線形不夠美觀。對縱坡較大路段的縱向裂縫，宜從高處向低處灌縫，待膠液自流至冷卻后，再二次補(bǔ)灌。

（4）養(yǎng)護(hù)：待密封膠充分冷卻低于50℃時，掃凈路面碎渣及雜物，方可開放交通。

2.2 貼縫帶處治裂縫施工工藝

（1）準(zhǔn)備工作：準(zhǔn)備小型機(jī)具及工具、選擇施工段，按規(guī)范要求設(shè)置施工標(biāo)志，一般是施工段長度控制在500m左右，進(jìn)行半幅施工。

（2）清縫：用掃把將縫內(nèi)雜物清掃干凈，再用吹風(fēng)機(jī)將縫內(nèi)粉塵吹凈。

（3）貼縫：將貼縫帶有黏結(jié)膠的一面沿裂縫方向進(jìn)行粘貼，用橡膠錘進(jìn)行錘擊，確保黏結(jié)牢固。氣溫低于-5℃時，應(yīng)采取加熱裂縫表面的措施。施工時不能用力拉長貼縫帶，否則帖縫效果差。施工截斷或結(jié)束，用剪刀或壁紙刀切斷，不可扯斷。

（4）養(yǎng)護(hù)：掃凈路面碎渣及雜物，方可開放交通。

3 施工成本分析

道路密封膠實(shí)施灌縫成本為5.5元/m左右，（含材料費(fèi)、人工費(fèi)，小型機(jī)具使用費(fèi)）。貼縫帶實(shí)施貼縫成本為7.4元/m左右，（含材料費(fèi)、人工費(fèi)，小型機(jī)具使用費(fèi)）。經(jīng)跟蹤發(fā)現(xiàn)，密封膠容易受氣溫的變化影響而形成開裂，有效周期1年左右，貼縫帶的有效周期為2年左右，是密封膠的2倍，貼縫帶比密封膠可有效降低成本45%，從而節(jié)約養(yǎng)護(hù)資金。

如反射性裂縫不及時處理，發(fā)展成破壞性裂縫，則每延米裂縫處治面積最小為0.8m2，按破壞性裂縫常用處理方法，發(fā)生費(fèi)用0.8m2×120元/m2＝96元/m，相當(dāng)于灌縫處理的17倍，貼縫帶的13倍?？梢?，用密封膠灌縫及貼縫帶處理路面裂縫，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。同時其施工過程中，對公路行車干擾少，社會效益也十分顯著。

4 實(shí)施效果評價

（1）本次貼縫帶采用4種廠家的產(chǎn)品共計處治裂縫5000m，我們進(jìn)行了1個月、3個月、6個月及1年的質(zhì)量跟蹤，對比效果發(fā)現(xiàn)，山東路聯(lián)DTF貼縫帶效果最好。一是柔軟，方便施工，工作效率高；二是黏結(jié)性、韌性好，經(jīng)過一年的質(zhì)量跟蹤，未發(fā)現(xiàn)有明顯的脫落或斷裂；三是貼縫帶厚度適中，經(jīng)行車碾壓后，嵌縫效果明顯，與路面銜接平順，行車較舒適。因此，筆者認(rèn)為，使用適合地方特點(diǎn)的貼縫帶可有效提高工作效率，延長路面使用壽命。

（2）瀝青密封膠及貼縫帶處治裂縫實(shí)施后，有部分失去了密封效果，針對失效原因進(jìn)行調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，貼縫帶處治裂縫5000m，失效80m。其中：路面表面粗糙，支縫多，縫寬不一的失效60%，路面瀝青老化，黏結(jié)不牢失效20%，縫內(nèi)清理不凈，縫壁有松動失效20%。瀝青密封膠處治裂縫5850m，失效102m，灌縫不飽滿及黏結(jié)失效50%，縫內(nèi)清理不凈、縫壁有松動失效20%，灌縫后表面拋灑石屑不均勻，被車輛卷走失效20%，其他失效的10%。因此，筆者認(rèn)為，貼縫帶適宜在路面質(zhì)量較好的新建公路實(shí)施，而路面質(zhì)量較差的舊路面瀝青密封膠灌縫處治裂縫效果更好。

（3）瀝青密封膠等灌縫材料容易出現(xiàn)流淌，很難保證裂縫處的整齊美觀，灌縫后損害路面美觀，而貼縫帶可以做到橫平、豎直、曲線圓滑，邊沿整齊。

（4）路面貼縫帶操作簡便，只需吹凈縫內(nèi)雜物后即可粘貼，省去了傳統(tǒng)灌縫作業(yè)的開槽及灌縫設(shè)備。所需作業(yè)人員少，除去交通管制，2-3名普工既可完成，施工速度較快，是灌縫的數(shù)倍，大大提高了工效。瀝青膠灌縫需要設(shè)備及作業(yè)人員較多，操作人員需要具備一定的操作技能方可較好的完成。

（5）灌縫施工均需對灌縫材料進(jìn)行加熱處理，施工人員與這些有害物質(zhì)及氣體接觸，對身體會造成一定的損傷。而貼縫帶主要由聚合物構(gòu)成，不易燃、無毒副作用、無刺激性氣味，在搬運(yùn)、施工過程中不會對人體造成損害，是一種環(huán)保材料，更符合養(yǎng)護(hù)管理今后發(fā)展的趨勢。

（6）瀝青路面裂縫貼縫帶與以往采用灌縫處理方法相比具有使用安全、簡單快捷、應(yīng)用廣泛、節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)。貼縫帶施工工藝簡單、在養(yǎng)護(hù)過程中降低成本，節(jié)約費(fèi)用，提高工作效率，有效防止了裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)大，延長了公路使用壽命，提高了公路服務(wù)水平，增強(qiáng)公路養(yǎng)護(hù)的技術(shù)含量[2]。

5 結(jié)束語

綜上所述，隨著寧夏交通事業(yè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的高速公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化公路發(fā)展的需要。只有采用更為先進(jìn)的公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)，才能保證高速公路的正常使用。通過實(shí)踐調(diào)查表明，安全、快捷、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的養(yǎng)護(hù)技術(shù)，是傳統(tǒng)的公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)不能比擬的。為了不斷提高高速公路養(yǎng)護(hù)的質(zhì)量和降低其成本，將具有這些特點(diǎn)的養(yǎng)護(hù)技術(shù)，結(jié)合寧夏高速公路的性質(zhì)及當(dāng)?shù)氐臍夂虻纫蛩兀瑧?yīng)用于寧夏高速公路養(yǎng)護(hù)工作中，取得了理想的效果，從而有效地避免高速公路出現(xiàn)更大的損傷，這在很大程度上降低了高速公路交通事故的發(fā)生。

[1] JTJ073.2-2001.公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2001.

[2] 崔慶華,趙偉.瀝青路面裂縫產(chǎn)生的原因及處治方[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2014,(23):97-98.