王 燕
(伊犁公路管理局霍城公路管理分局)
在普通公路特別是瀝青路面中,裂縫是最為常見的一種病害。裂縫出現(xiàn)以后,對整個公路的使用壽命影響很大,一旦有了裂縫,就意味著雨水等各種具有侵蝕性的物質(zhì)會進入到路基中,對整個路面的承載能力產(chǎn)生很大的影響。但是在裂縫不是特別嚴(yán)重的情況下,進行路面的簡單維修既能夠達到應(yīng)有效果,同時成本也較低。灌縫技術(shù)就是通過高熱密封的材料,來對縫隙進行填充,延長道路的使用壽命。
瀝青路面產(chǎn)生裂縫的原因很多,地形結(jié)構(gòu)、氣候、地質(zhì)、外界壓力等都會對路面狀況產(chǎn)生影響,究其裂縫產(chǎn)生的具體原因,我們將裂縫分為以下幾種類型。
(1)荷載型裂縫。這種裂縫產(chǎn)生的原因就是車輛的運行導(dǎo)致公路長期的負荷增加,在路面處于負荷狀態(tài)時,基層的底部會產(chǎn)生一種拉應(yīng)力,當(dāng)負荷強度過大,產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過材質(zhì)本身的抗拉強度時,就會從底部開始產(chǎn)生裂縫。這種裂縫會在一段時間內(nèi)外界壓力持續(xù)的狀況下延伸到路面表層,也就是從瀝青層開始出現(xiàn)裂縫。通常荷載裂縫主要呈現(xiàn)為一種縱向的裂縫或者分散面積的龜裂。
(2)溫度裂縫。溫度變化是導(dǎo)致瀝青路面產(chǎn)生裂縫的另一個重要原因,溫度裂縫的成因有兩種,包括低溫收縮造成的裂縫,也包括溫度疲勞導(dǎo)致的裂縫。瀝青路面的溫度變化較大,其溫度也是最低的,這樣就會導(dǎo)致在溫度變化的情況下,表面產(chǎn)生的拉應(yīng)力過大,但是表層的材料由于受到下層材料的約束無法滿足表面所需的拉應(yīng)力時,瀝青的表面就會產(chǎn)生裂縫。溫度裂縫在形態(tài)上多表現(xiàn)為橫向裂縫,也會出現(xiàn)縱向裂縫。
(3)反射裂縫。反射裂縫一般出現(xiàn)在半剛性的瀝青路面中,這種半剛性的材料首先會因為溫度或者收縮的原因開裂,然后這種基層材料的開裂會逐漸擴展和延伸,直到在瀝青路面的表層形成裂縫。這種裂縫我們就稱之為反射裂縫,它在形態(tài)上表現(xiàn)為橫向的裂縫。
(4)沉降裂縫。這種裂縫的產(chǎn)生是因為路基的原因造成的,由于路基填土固結(jié)或者不均勻的沉降所導(dǎo)致,這種裂縫形成與瀝青材料往往沒有直接的聯(lián)系,是一種較為嚴(yán)重的內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的斷裂。
裂縫是當(dāng)前公路病害中最為常見的一種,它的危害性很大,但是裂縫也不是一種大規(guī)模的損害,通常我們采用修補技術(shù)就能夠?qū)愤M行修復(fù)。對裂縫進行修補的技術(shù)很多,灌縫技術(shù)是其中最為先進、效果最好的一種方式,它能夠有效的回復(fù)路面的平整性、加強路面的強度和承載能力,同時有效的避免路面的進一步損害。但是我們也應(yīng)當(dāng)認識到,并非所有的路面裂縫都適合采用灌縫技術(shù)進行修補,這項技術(shù)主要適用在以下幾種類型中。
首先,瀝青路面裂縫灌縫填封的施工工藝主要針對縱向裂縫、橫向裂縫等較規(guī)則的線狀裂縫。
其次,對于局部網(wǎng)裂、龜裂必須采取坑槽修補的工藝方法來修補;對于大面積的網(wǎng)裂、龜裂常加鋪乳化瀝青封層或在銑刨、補強基層后,再重新罩面修復(fù)。也可采用瀝青路面熱再生技術(shù)來修復(fù)。
再次,縫寬在15 mm 以內(nèi)裂縫,應(yīng)采用熱瀝青、密封膠等灌縫;縫寬在15 mm 以上裂縫,可用細粒式熱拌瀝青混合料(如AC5 -I)填補。
除了上述范圍以外,我們采用灌縫技術(shù)對于時間也有著要求,對裂縫的處理應(yīng)當(dāng)把握好時機,如果氣溫太高,密封膠的冷卻時間就會較長,這樣在道路開通以后在密封膠還未完全干結(jié)時就會被碾壓的車輪帶走。同時,如果溫度太低,同樣不利于裂縫的處置,密封膠在低溫下難以達到最佳的熔融狀態(tài),黏結(jié)性較差,達不到進行灌縫修補的要求。對于一些雨季較長的地區(qū),所有的灌縫修補工作應(yīng)該在雨季到來之前完成。在正常情況下,每年春天也就是3、4、5月份是我們進行道路裂縫縫補的最佳時機,因為在經(jīng)過冬天的低溫干冷以后,裂縫的收縮在此時達到最大值,在此時灌縫將會隨著溫度的升高裂縫減小,整個灌縫的效果會更好。
灌縫技術(shù)應(yīng)當(dāng)根據(jù)裂縫的大小、規(guī)格不同進行有區(qū)別的操作,對于寬度小于5 mm 的裂縫,通常是采用直接抹縫的形式進行,對于寬度大于5 mm 的裂縫,我們就需要采用開槽的方法對其進行灌縫。在整個灌縫工藝中,我們需要用到的設(shè)備有:灌封機、開槽機、吹風(fēng)機,材料一般是密封膠,通常是改性的瀝青混合物,具體工藝如下。
(1)前期準(zhǔn)備工作。在進行正式的施工以前,我們要做好各項準(zhǔn)備工作。首先要根據(jù)具體的路面狀況來確定我們的方案,然后根據(jù)具體的方案來準(zhǔn)備我們需要的工具和材料。其次,要對各種儀器設(shè)備進行檢測,主要是開槽機和灌封機,確認其性能良好。再次,密封膠的加熱準(zhǔn)備,在進行正式的作業(yè)以前,應(yīng)該將密封膠加熱,在整個加熱過程中,必須不斷的攪拌,溫度控制在193 ℃為宜,最高溫度不能超過204 ℃。
(2)開槽。對于不能直接抹縫的裂縫,我們就要選擇開槽灌縫的工藝。開槽應(yīng)該根據(jù)路面具體的裂縫,來設(shè)計開槽的尺寸,這個尺寸主要是開槽機進行作業(yè)時調(diào)節(jié)尺寸的依據(jù)。在施工過程中,應(yīng)該根據(jù)具體的施工情況及時的對尺寸進行調(diào)整,利用開槽機進行切割時,切割段的尺寸應(yīng)該對準(zhǔn)裂縫的中線,切割出一個均勻的長方形凹口。
(3)清縫。開槽工作完成以后,我們需要對槽口進行清理,清理槽口我們一般用火焰槍進行加熱,但是要注意好溫度的控制。除了槽口以外,對于槽內(nèi)的清理同樣重要,槽內(nèi)清理主要是通過高壓氣體的噴射來完成,例如用吹風(fēng)機清理凹槽內(nèi)的雜物或者碎末,然后用鋼絲刷清理出干凈的表面。清理工作的范圍應(yīng)該延伸到裂縫兩側(cè)最少10 cm 的距離,只有干凈干燥,才能使密封劑與凹槽有效地黏結(jié)。
(4)灌縫。在完成前期的清理工作以后,就應(yīng)該立即進行灌注。在灌注時對于溫度的控制非常重要,如果現(xiàn)實氣溫低于4 ℃,那么我們在灌縫以前還需要采用一定的預(yù)熱措施對槽口部位進行預(yù)熱,因為密封膠的溫度較高,如果槽口的溫度與密封膠的溫度相差過大,那么在進行灌縫以后二者之間的膠結(jié)力難以達到預(yù)期的效果。在氣溫達到4 ℃以后,可以不選擇預(yù)熱,但是從實際的效果看,進行預(yù)熱后的效果要更佳。進行灌縫時,密封膠的溫度應(yīng)該達到193 ℃左右,用灌縫機上帶有刮平器的壓力噴頭將密封膠均勻地灌入縫內(nèi),并在裂縫兩側(cè)拖成一定寬度與厚度的密封層,以確保密封膠與裂縫兩壁緊密粘結(jié),并在裂縫表面形成T 行密封層。在實際的操作過程中,我們在進行灌注時應(yīng)該注意要從上而下,從一端向另一端進行充分的灌注,這樣能夠有效的避免產(chǎn)生氣泡使灌縫漲破。對于每條裂縫的灌注應(yīng)該是持續(xù)的,在完成灌縫以后,為了達到更加的灌縫效果,我們應(yīng)該在表面鋪撒上一些沙子或者細料,這樣做的好處就是避免輪胎將密封膠從裂縫中帶出,起到更佳的預(yù)防保護效果。
(5)開放交通。在完成灌縫工作以后,需要給密封膠一定的冷卻時間,并且在施工中常常在路面遺留有大量的碎渣等物質(zhì),在碎渣清掃干凈以后密封膠達到一定的冷凝標(biāo)準(zhǔn),才能夠開放道路交通,一般冷卻時間為15 min 左右,具體的時間可以根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境、季節(jié)氣候、溫度等因素予以靈活的調(diào)整。
灌縫技術(shù)是一項施工快速、便捷,成本低,效果好的公路維修技術(shù),它不僅對裂縫進行了處理,更是從整體上提升了公路的使用性能和使用壽命,這種方式能夠被廣泛的應(yīng)用在公路維修養(yǎng)護工作中。
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