瀝青路面縱向裂縫環(huán)氧樹脂處理方法

杜源

摘 要

簡(jiǎn)要分析了瀝青路面裂縫存在的形式和縱向裂縫產(chǎn)生的原因，對(duì)環(huán)氧樹脂漿液所需成分進(jìn)行了說明，通過查閱資料和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定了環(huán)氧樹脂黏合液的配合比，重點(diǎn)對(duì)裂縫的施工工藝進(jìn)行了詳細(xì)說明，最后將環(huán)氧樹脂處理瀝青路面裂縫的進(jìn)行總結(jié)得出結(jié)論：環(huán)氧樹脂處理方法可以恢復(fù)路面的整體性和強(qiáng)度，注漿漿液可以滲透到面層甚至土基中對(duì)基層進(jìn)行深度修復(fù)，基本可以根治由于不均勻沉降引起的縱向裂縫。

關(guān)鍵詞

瀝青;縱向裂縫;環(huán)氧樹脂;配合比;深度灌縫;高壓注漿;施工方法

中圖分類號(hào)： U418.6 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.11.065

0 引言

我們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)瀝青路面的出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，裂縫如果不予及時(shí)處理，在車輛荷載和雨水的浸泡下會(huì)迅速發(fā)展，大大降低行車的安全性和舒適性，縮短了路面的使用壽命，嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致路基塌陷造成無(wú)法估量的損失。下面就瀝青路面縱向裂縫環(huán)氧樹脂的處理方法和施工工藝做以簡(jiǎn)要的探討。

1 裂縫的形式和分布位置

1.1 裂縫形式

瀝青路面裂縫外在表現(xiàn)形式主要有縱向裂縫、橫向裂縫、網(wǎng)狀裂縫，網(wǎng)狀裂縫大多由縱向裂縫和橫向裂縫進(jìn)一步發(fā)展形成。

1.2 裂縫分布位置

裂縫出現(xiàn)的位置主要集中在主車道內(nèi)，超車道較少，硬路肩上很少出現(xiàn)。

2 瀝青路面縱向裂縫產(chǎn)生的原因

（1）路基填筑不密實(shí)，壓實(shí)度沒有達(dá)到規(guī)范要求，基層產(chǎn)生不均勻沉降導(dǎo)致出現(xiàn)縱向裂縫。縱向裂縫在高填方、半填半挖段出現(xiàn)較為頻繁;

（2）路基填筑時(shí)邊坡坡度小于設(shè)計(jì)值，導(dǎo)致路基邊坡失穩(wěn)產(chǎn)生滑坡出現(xiàn)深度較大的縱向裂縫;

（3）填方路基兩側(cè)排水系統(tǒng)不完善，雨水侵入或滲入路基，導(dǎo)致路基失穩(wěn)產(chǎn)生縱向裂縫;

（4）車輛超載行駛，導(dǎo)致路面承受的動(dòng)載大于荷載極限值導(dǎo)致出現(xiàn)縱向裂縫。

3 環(huán)氧樹脂黏合液組成成分及配合比

3.1 環(huán)氧樹脂黏合液組成成分及其作用

環(huán)氧樹脂黏合液組成成分主要有環(huán)氧樹脂、二丁酯、乙二胺。

3.1.1 環(huán)氧樹脂

環(huán)氧樹脂是指分子結(jié)構(gòu)中含有環(huán)氧基團(tuán)的高分子化合物。

環(huán)氧樹脂作用：固化后的環(huán)氧樹脂具有良好的物理、化學(xué)性能，它對(duì)金屬和非金屬材料的表面具有優(yōu)異的粘接強(qiáng)度，介電性能良好，變定收縮率小，制品尺寸穩(wěn)定性好，硬度高，柔韌性較好，對(duì)堿及大部分溶劑穩(wěn)定性較好。

3.1.2二丁酯

二丁酯又叫鄰苯二甲酸二正丁酯，是一種有機(jī)化合物。

二丁酯作用：二丁酯作為環(huán)氧樹脂的稀釋劑，可以降低環(huán)氧樹脂的黏度，同時(shí)增加了人形，可以改善環(huán)氧樹脂硬脆的弊端。

3.1.3 乙二胺

乙二胺是一種有機(jī)化合物，為無(wú)色的堿性液體，揮發(fā)性強(qiáng)。

乙二胺的作用：乙二胺和環(huán)氧樹脂發(fā)生固化反應(yīng)，是環(huán)氧樹脂黏合液的固化劑。

3.2 環(huán)氧樹脂黏合液配合比

3.2.1 環(huán)氧樹脂黏合液配合比

環(huán)氧樹脂黏合液的配合比對(duì)黏合質(zhì)量起著非常關(guān)鍵的作用，二丁酯加入過多后會(huì)使環(huán)氧樹脂黏合液的收縮性明顯加大，影響?zhàn)ず闲Ч?乙二胺加入越多，凝結(jié)固化越快，但環(huán)氧樹脂黏合后呈脆性，大大影響?zhàn)ず腺|(zhì)量，因此現(xiàn)場(chǎng)拌制黏合液時(shí)要用計(jì)量工具準(zhǔn)確計(jì)量。根據(jù)查閱相關(guān)資料及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試最終確定環(huán)氧樹脂配合比為：

環(huán)氧樹脂：二丁酯：乙二胺=100：10：5

4 瀝青路面縱向裂縫環(huán)氧樹脂處理施工工藝

4.1 施工主要機(jī)具

施工之前提前準(zhǔn)備好施工機(jī)具，主要涉及的機(jī)具統(tǒng)計(jì)見下表，具體數(shù)量根據(jù)裂縫處理規(guī)模大小確定。

高壓注漿機(jī)：一種有超高壓力不需要?dú)鈮涸矗抑亓枯p，機(jī)體重量約為5kg，輕巧便于攜帶的高壓注漿機(jī)。

高壓止水注漿嘴：又叫高壓止水針頭，由前段注漿嘴和尾端橡膠套管組成。利用環(huán)壓緊固的原理，頭部設(shè)有單向截止閥，可防止?jié){液在高壓推擠下倒噴。環(huán)壓膨脹部分為橡膠套管，塞入注漿孔中，通過擰緊環(huán)壓螺栓，壓縮橡膠套管，使注漿嘴固定在注漿孔內(nèi)。

4.2 裂縫大小分析及施工方法選擇

第1種：裂縫寬度小于2mm的縱向裂縫，采用環(huán)氧樹脂注漿的方式;

第2種：裂縫寬度大于2mm的縱向裂縫，采用環(huán)氧樹脂灌漿和注漿相結(jié)合的方式;

4.3 裂縫處理施工工序

環(huán)氧樹脂處理裂縫時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)溫度氣溫不低于15℃，不超過40℃。

第1步：封閉交通

按照規(guī)定擺放安全標(biāo)志，并根據(jù)施工進(jìn)度隨時(shí)移動(dòng)行車導(dǎo)向牌和施工警示牌。

第2步：裂縫標(biāo)記及清理

鉆工施工前對(duì)瀝青路面的裂縫進(jìn)行編號(hào)標(biāo)記，對(duì)裂縫寬度、裂縫深度進(jìn)行記錄，并用氣泵將裂縫內(nèi)的雜物清理干凈。

第3步：鉆孔

采用電鉆在距離裂縫10cm范圍內(nèi)沿裂縫方向兩側(cè)交叉鉆孔，孔距控制在10cm左右，孔與裂縫斷面應(yīng)成45°～60°交角。鉆孔時(shí)控制鉆孔深度，確?？着c裂縫面交叉長(zhǎng)度不小于2cm。

第4步：安裝高壓止水注漿嘴

安裝高壓止水注漿嘴時(shí)將橡膠部分塞入已鉆好的孔內(nèi)，然后用專用的內(nèi)六角扳手?jǐn)Q緊環(huán)壓螺栓，使注漿嘴周圍與注漿孔之間緊密接觸，無(wú)空隙不漏漿。在安裝注漿嘴時(shí)對(duì)注漿嘴的橡膠部分和注漿孔進(jìn)行干燥處理，避免緊固時(shí)打滑。

第5步：拌制環(huán)氧樹脂黏合液

首先，稱取一定質(zhì)量的環(huán)氧樹脂加熱至50～60℃左右，當(dāng)用鐵棒攪動(dòng)時(shí)環(huán)氧樹脂不粘鐵棒，呈液體即可停止加熱。環(huán)氧樹脂加熱溫度不宜過高，否則后續(xù)加入乙二胺后反應(yīng)太快，影響后續(xù)施工。

然后，按照配合比稱取一定質(zhì)量的二丁酯加入環(huán)氧樹脂中，攪拌均勻。

最后，按照配合比稱取一定質(zhì)量的乙二胺加入環(huán)氧樹脂-二丁酯溶液中，攪拌均勻。在加入乙二胺后立即進(jìn)行施工，防止環(huán)氧樹脂在容器內(nèi)硬化固結(jié)。

注意事項(xiàng)：

（1）每次拌制環(huán)氧樹脂黏合液的質(zhì)量不宜超過3kg，避免拌制的漿液過多，未來得及注漿就已發(fā)生凝結(jié)硬化，造成材料的浪費(fèi)。

（2）由于乙二胺為具有揮發(fā)性的堿性液體，對(duì)皮膚有很強(qiáng)的腐蝕性，在使用時(shí)應(yīng)采取防護(hù)措施，避免身體受到傷害。

第6步：灌漿

對(duì)于裂縫寬度大于2mm縱向裂縫，首先采用環(huán)氧樹脂黏合液進(jìn)行灌漿，因?yàn)榱芽p較寬，如果只采用高壓注漿機(jī)進(jìn)行注漿施工速度較慢，因此首先對(duì)裂縫進(jìn)行環(huán)氧樹脂黏合液灌漿。

環(huán)氧樹脂灌漿時(shí)應(yīng)從路面高的一側(cè)向低的一側(cè)進(jìn)行連續(xù)灌漿，當(dāng)裂縫中的環(huán)氧樹脂黏合液停止下沉，并且溢出裂縫時(shí)停止灌漿。

灌漿時(shí)應(yīng)注意：如果裂縫灌漿時(shí)間過長(zhǎng)，環(huán)氧樹脂漿液仍然繼續(xù)下沉，建議停止灌漿，主要原因可能是裂縫深度較大，或者存在漏洞。建議停止一個(gè)小時(shí)候再進(jìn)行灌漿，這樣前面灌注的漿液經(jīng)過固結(jié)硬化對(duì)裂縫或者漏洞起到黏結(jié)封堵作用。

第7步：注漿

對(duì)于裂縫寬度小于2mm的縱向裂縫直接采用高壓注漿機(jī)注漿。

將高壓注漿機(jī)的牛油頭與注漿嘴連接，打開注漿開關(guān)，將拌制好的環(huán)氧樹脂漿液加入高壓注漿機(jī)中開始注漿。注漿壓力控制在1Mpa范圍內(nèi)，避免應(yīng)壓力過大對(duì)路面結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生破壞。當(dāng)環(huán)氧樹脂漿液從裂縫和周圍瀝青面層中溢出時(shí)停止注漿。

對(duì)于裂縫寬度大于2mm的縱向裂縫，在第5步灌漿完成后，環(huán)氧樹脂漿液初步凝固但未完全凝固前按照上述注漿步驟進(jìn)行加強(qiáng)注漿，當(dāng)注漿漿液從裂縫中溢出時(shí)停止注漿。

注漿時(shí)應(yīng)注意：

當(dāng)一個(gè)注漿嘴在注漿時(shí)漿液已經(jīng)從注漿嘴周圍的路面縫隙中冒出，但未從縱向裂縫中冒出時(shí)，應(yīng)檢查注漿孔是否與裂縫交叉，如果注漿孔未與裂縫交叉，則應(yīng)重新鉆孔。

注漿完成后及時(shí)對(duì)高壓注漿機(jī)進(jìn)行清洗，避免殘余在注漿機(jī)中的漿液凝結(jié)硬化，對(duì)注漿機(jī)造成損壞。

第8步：拆除注漿嘴

注漿完畢，當(dāng)漿液不再外露時(shí)拆除灌漿嘴，采用環(huán)氧樹脂漿液將注漿孔填平，并對(duì)溢出到瀝青路面上的漿液進(jìn)行清理。

第9步：熱瀝青封頂

在拆除注漿嘴后，對(duì)裂縫口進(jìn)行修補(bǔ)、封口處理。采用熱瀝青將距離裂縫兩側(cè)12cm范圍內(nèi)的區(qū)域進(jìn)行封頂，厚度應(yīng)控制在1～2mm。

第10步：乳化瀝青對(duì)裂縫處理區(qū)域進(jìn)行美化

因施工條件限制等原因，在施工過程中不同程度上會(huì)對(duì)瀝青路面產(chǎn)生一定的污染，為了使處理后的區(qū)域能與原瀝青路面色澤接近，采用乳化瀝青進(jìn)行均勻涂刷。

第11步：開放交通

對(duì)處理后的裂縫進(jìn)行觀測(cè)，待環(huán)氧樹脂完全凝結(jié)后，開放交通。

5 結(jié)論

環(huán)氧樹脂注漿處理瀝青裂縫與傳統(tǒng)的瀝青灌縫相比有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：

第1點(diǎn)：恢復(fù)路面整體結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度：環(huán)氧樹脂注漿可以將裂縫兩側(cè)的瀝青面層黏結(jié)到一起，同時(shí)通過壓力注漿使裂縫周圍一定區(qū)域的瀝青路面黏結(jié)成整體，提高了路面承受荷載的能力。而傳統(tǒng)的瀝青灌縫只是起到單純的封堵作用，黏結(jié)能力很小，在車輛荷載的作用下，很可能再次開裂。

第2點(diǎn)：可以深度修復(fù)破損基層。環(huán)氧樹脂漿液通過滲透到地基深處可以修復(fù)破損基層，防止裂縫再次產(chǎn)生。

第3點(diǎn)：施工周期短，交通干擾小。環(huán)氧樹脂注漿所有設(shè)備少，提醒小，可以組成進(jìn)行單車道施工，并且環(huán)氧樹脂凝結(jié)固化速度快，施工周期短，對(duì)交通的影響較小。