瀝青混凝土路面裂縫處治技術的探討

王志軍

1 裂縫類型

路面裂縫可分為縱裂縫、橫裂縫、網裂、塊狀裂縫等。

1)縱裂縫。縱裂縫通常產生在拓寬的新舊路面交界處或路基半填半挖處,由路面不均勻沉陷引起;或在瀝青路面施工的縱向接縫處,由施工接縫不善引起;或軟地基處理不徹底引起;在行車荷載作用下,應力分布不均,形成車轍,車轍的邊緣也易形成縱裂縫。

2)橫裂縫。橫裂縫通常是由于溫度、濕度的變化、路面層產生收縮和路面應力不能均勻分布而引起的;半剛性基層的收縮裂縫及其面層的反射裂縫,大多是橫向裂縫。

3)塊狀裂紋。塊狀或方形,發生范圍通常在 1.2～3.6之間,它是由于路基或底層鋪路材料塌陷或車輛超載造成的。

4)網裂。它是由于道路結構已嚴重破壞,此時道路已經不能再進行灌縫修復,只能通過中修來恢復道路通車能力。

2 灌縫的目的

實踐證明,通過灌縫處置技術,可以延長瀝青路面的使用壽命。由于溫度的差異,引起路面熱脹或冷縮,從而產生了道路裂縫,水通過這些裂縫滲入到基層,直至路基,產生如唧漿等病害,造成結構的材料流失,影響道路結構的整體穩定性。

灌縫是一種預防性的養護措施,可以阻止水進一步侵蝕道路。使用冷熱灌縫材料能夠阻止滲水、基底結冰和結構破壞;更重要的是,灌縫能夠延長瀝青路面的使用功能,而且施工費用較低,僅為挖補路面費用的 1/6。

3 施工工藝流程

3.1 準備工作

檢查開槽機與灌縫機,確保其技術狀況良好;根據路面裂縫的具體情況,確定補縫設計方案。

3.2 開槽

按照設計的開槽尺寸,預先調節好開槽機開槽深度,然后進行開槽作業。作業時,根據裂縫寬度種類情況,及時調節開槽尺寸,滿足最低設計要求。

3.3 清槽

用肩背式吹風機將槽內的碎渣及裂縫兩側至少 10 cm范圍內的灰塵徹底清掃干凈。

3.4 灌縫

若在氣溫低于 4℃時補縫,灌縫機須配有預熱設備對開槽部位進行預熱,若在此溫度下不預熱就進行補縫,會降低密封膠的粘結力;如果在氣溫高于 4℃時補縫,可不進行預熱,一般預熱后的補縫效果要好。

3.5 養護

用密封膠灌縫后,在密封膠充分冷卻并把路面上的碎渣清掃干凈后,才能開放交通,一般冷卻時間為 15min左右,具體開放交通時間可根據氣溫情況靈活掌握。

4 試驗分析和注意事項

4.1 溫度對比試驗

試驗目的:分析路表溫度高低對密封膠與路面粘結力的影響。試驗過程:在灌縫過程中,對路表溫度高于 4℃與低于 4℃時灌縫路段進行統計,對每天路表溫度隨時間變化情況實行每小時測量。同時有目的的選擇早晨和天氣寒冷時段進行路面灌縫。

4.2 施工工序對比試驗

試驗目的:分析清縫程度對密封膠與路面粘結力的影響。試驗過程:將刷縫列入施工工序當中。用鋼絲刷刷縫完畢后,再進行吹縫、烤縫、密封膠灌縫工作。

4.3 開槽深度對比試驗

試驗目的:開槽深度對密封膠與路面粘結面積的影響。脫落的部分路段直接利用舊槽口清縫后灌縫,其他路段對裂縫重新進行開槽,并加大了開槽深度,從原來的1.5 cm增加至2 cm。

4.4 密封膠粘結能力和密封膠與灌縫機匹配性試驗

試驗目的:驗證百和公司H 164型密封膠與路面的粘結能力,分析密封膠與鞍山森遠灌縫車的匹配性。試驗過程:采用了森遠集團生產的道路密封膠和美國“德瑞”牌密封膠在部分路段進行路面灌縫,與H 164型密封膠灌縫路段進行對比試驗;為了分析灌縫車與密封膠的匹配性,租用了百和公司生產的灌縫車對部分路段進行了灌縫工作。

4.5 槽口部位路面預熱試驗

試驗目的:分析預熱對密封膠與路面粘結能力的影響后灌縫進行對比試驗。與此同時,還對密封膠脫落部位、分布情況進行統計。試驗過程:在部分路段清縫后,不進行預熱,直接進行路面灌縫工作。與全路段預熱分析。試驗段施工完畢后,根據在試驗段中積累數據進行分析論證,認為密封膠脫落原因主要由以下幾方面構成。

4.5.1 路況

路況是影響路面灌縫質量的一個主要因素,也是造成密封膠脫落的主要原因之一。水的下滲,重車荷載的沖擊碾壓,加速了裂縫中密封膠與槽口的分離。經調查了解,其他公路也存在此類問題。

4.5.2 施工溫度

施工溫度是造成這次密封膠脫落的原因之一。影響施工溫度的因素主要有兩個:1)季節因素。2)機械因素。

5 結語

通過以上對比試驗和原因分析,得出以下結論:

1)灌縫季節:考慮到密封膠有 14%的收縮量,最好在 7℃～18℃為宜,即春秋兩季是灌縫的最佳季節。2)密封膠與路面的主要粘結面是裂縫的兩側壁,所以側壁的清理一定要徹底。3)溫度:儲存溫度是 5℃～32℃;路面整體溫度應高于 4℃;出料溫度不小于 188℃,掌握好這三個溫度非常關鍵,否則會降低膠的粘結力,容易脫落。4)密封膠可重復使用但多次重復加熱會導致材料性能下降,建議重復加熱次數不超過 3次。5)灌縫前,用空壓機將開過槽后的裂縫中的灰塵雜物及周邊松動的物體清除干凈,保持裂縫的清潔和干燥,最好是刷一遍縫。6)車轍嚴重,尤其是形成網裂的路面,不宜用此方法處理裂縫,如果不到中修,應采用改性乳化瀝青灌縫。

[1] 鄭建龍,周志剛.瀝青路面抗裂設計理論與方法[M].北京:人民交通出版社,2002.

[2] 趙 英.淺析瀝青路面的病害成因與防治[J].山西建筑, 2010,36(10):269-270.

[3] 王樹成,王玉文.瀝青混凝土路面裂縫成因及預防措施[J].黑龍江交通科技,2000(5):46-47.