肖必忠
摘要:高等級(jí)公路運(yùn)行多年后道路表面出現(xiàn)很多裂縫通過對(duì)原路面銑刨至基層后根據(jù)裂縫的長度和寬度確定裂縫處治方案,以消散、減少、甚至杜絕路面反射裂縫的產(chǎn)生,以達(dá)到或提高路面整體通行質(zhì)量延長道路使用壽命的目的。
關(guān)鍵詞:高等級(jí)公路;改建基層;裂縫防治
一、概述
我國前期修建的高速公路自通車以來,隨著交通流量逐年增長,在交通和環(huán)境等因素作用下,高速公路路面結(jié)構(gòu)和功能相繼出現(xiàn)破壞,如縱向裂縫、橫向裂縫、坑槽、車轍、唧漿等,有些路段甚至出現(xiàn)了嚴(yán)重變形。其中路面破損以縱向裂縫和橫向裂縫為主,局部路段縱、橫裂縫疊加產(chǎn)生。為確保路面整體通行質(zhì)量保持在一個(gè)相對(duì)較好的水平,高速公路管養(yǎng)部門會(huì)定期對(duì)病害路段進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)和銑刨重鋪等養(yǎng)護(hù)處治。在養(yǎng)護(hù)過程中,如何有效的解決路面基層裂縫處治修復(fù),是直接關(guān)系未來路面使用功能的重點(diǎn)。
直接抹縫、開槽灌縫、銑刨重鋪是高速公路養(yǎng)護(hù)過程中對(duì)裂縫進(jìn)行處理中比較實(shí)用和普遍的方法?,F(xiàn)場(chǎng)處治時(shí),可根據(jù)裂縫的成因和病害程度選用不同的裂縫處治辦法。2014年,在京臺(tái)高速蚌埠至合肥段改善(大修)工程中,集中細(xì)致的采用了上述施工工藝。通過施工實(shí)踐總結(jié)完善后,該施工工藝簡便,技術(shù)理念先進(jìn),經(jīng)濟(jì)效益顯著。
二、工藝原理
通過對(duì)原路面銑刨至基層后,清掃基層工作面、調(diào)查裂縫情況,根據(jù)裂縫的長度和寬度確定裂縫處治方案,進(jìn)行適當(dāng)處理后通過粘貼、鋪設(shè)玻纖格柵(聚酯玻纖布)等土工材料予以消散、減少、甚至杜絕路面反射裂縫的產(chǎn)生,以達(dá)到或提高路面整體通行質(zhì)量,延長道路使用壽命的目的。該工藝的特點(diǎn):工藝簡單、材料普及、氣候溫度影響小、裂縫處置要求高、小費(fèi)用大回報(bào)。
三、操作要點(diǎn)
3.1裂縫處理
(1)施工準(zhǔn)備:組織適量勞務(wù)人員和小型器具,同時(shí)準(zhǔn)備、調(diào)試好灌縫車及配套路面開槽機(jī),確保設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
(2)裂縫調(diào)查:根據(jù)銑刨前記錄、標(biāo)示的裂縫位置,在銑刨清理后的層面上仔細(xì)檢查裂縫的病害程度,確定相應(yīng)處治方案后,配備足夠數(shù)量的土工處治材料。
(3)裂縫處理:通過查閱相關(guān)資料,針對(duì)省內(nèi)高等級(jí)公路路面基層裂縫的普遍病害形式,對(duì)路面基層裂縫的處治方式可以分為以下四種:
a、對(duì)于縫寬≤3mm裂縫采取直接封閉裂縫方法處理,并在加鋪前采用寬度1.0m聚酯玻纖布貼縫,為延緩裂縫向上發(fā)展在裂縫對(duì)應(yīng)位置的基層頂加鋪寬度1.0米聚酯玻纖布;
b、對(duì)于縫寬3mm~5mm且無支縫的裂縫進(jìn)行高聚物注漿處理,然后開槽后灌縫,并在加鋪前采用寬度1.0m聚酯玻纖布貼縫,為延緩裂縫向上發(fā)展在裂縫對(duì)應(yīng)位置的基層頂加鋪寬度1.0米聚酯玻纖布;
c、對(duì)于縫寬大于5mm嚴(yán)重裂縫,沿裂縫位置銑刨寬度3.0m后換填路面基層,為延緩裂縫向上發(fā)展在裂縫對(duì)應(yīng)位置的基層頂加鋪寬度1.0米聚酯玻纖布;
d、對(duì)于基層裂縫寬度大于15mm嚴(yán)重裂縫,沿裂縫位置對(duì)應(yīng)下基層進(jìn)行銑刨,銑刨寬度3.0m,沿裂縫位置設(shè)置寬度1.0m玻纖格柵,建議采用大粒徑瀝青碎石回填,為延緩裂縫向上發(fā)展在裂縫對(duì)應(yīng)位置的基層頂加鋪寬度1.0米聚酯玻纖布。
具體灌縫方法可結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,參照下述工藝組織實(shí)施:
①直接灌縫
a. 清縫:清掃裂縫表面雜物,再用高壓氣體噴射設(shè)備(吹風(fēng)機(jī))清除裂縫和裂縫周邊的松散顆粒、雜物和浮塵。
b. 灌縫:采用專用灌縫設(shè)備在清縫工序完成后立即灌注,而且必須灌注在干凈、干燥的裂縫處。具體操作程序?yàn)椋河酶邷鼗鹧婵緹崆謇磉^的裂縫,對(duì)槽內(nèi)及槽兩邊的加熱溫度不能超過100℃,以免損壞瀝青材質(zhì),致使瀝青老化,緊接著沿烤熱的裂縫表面灌注加熱好的填縫膠(溫度必須介于190℃-200℃之間)。
c. 待灌封材料凝固后,根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)情況鋪設(shè)聚酯玻纖布或玻纖格柵。
②開槽灌縫
a. 開槽:根據(jù)原路面裂縫狀況,調(diào)整開槽機(jī)切割深度,為達(dá)到最佳密封效果,開槽尺寸沿裂縫走向開出1cm寬、1.3cm深左右槽溝,或可根據(jù)實(shí)際裂縫狀況決定。
b. 清縫:在進(jìn)行開槽作業(yè)之后,需要使用吹風(fēng)機(jī)將其裂縫內(nèi)存下的雜物清出,隨后使用鋼絲刷將其凹槽的表面刷干凈,必須確保吹風(fēng)機(jī)對(duì)裂縫槽和裂縫周邊進(jìn)行兩次以上高壓噴氣清理。
c. 灌縫:在完成清縫工作之后選擇使用專用灌縫設(shè)備立即進(jìn)行灌注,同時(shí)必須確保裂縫干燥,干凈。在進(jìn)行具體工作過程中,需要使用高溫火焰將槽口烤熱,在對(duì)槽內(nèi)及槽兩邊進(jìn)行加熱時(shí),溫度必須處于100℃之間,避免將其瀝青材質(zhì)損壞,在進(jìn)行灌注作業(yè)時(shí)需要從上而下將其充分填滿,避免填料下部出現(xiàn)氣穴。確保緊密粘結(jié)裂縫兩壁和密封膠,同時(shí)還需要在裂縫表面進(jìn)一步形成密封層。
3.2鋪設(shè)聚酯玻釬布
(1)下承層清掃、修補(bǔ):在進(jìn)行粘結(jié)料噴灑過程中需要確保工作面整潔度。在進(jìn)行粘結(jié)料噴灑之前,首先需要清掃底層表面,在進(jìn)行清掃作業(yè)時(shí)需要科學(xué)應(yīng)用鋼絲和鐵砧修復(fù)水泥穩(wěn)定基層,清除干凈基層表面殘留的砂漿等,然后使用水車進(jìn)行沖洗。
(2)通常情況下,在灑布熱瀝青時(shí)選擇使用熱管熱油灑布車進(jìn)行人工噴灑,在進(jìn)行SBS改性熱瀝青噴灑之前還需要對(duì)其下承層再次清掃,按照0.8-1.2kg/m2控制熱瀝青灑布量。
(3)在噴灑完成熱瀝青之后需要立即鋪設(shè)聚酯玻纖布,必須確保在指定位置合理鋪設(shè)聚酯玻纖布。在進(jìn)行聚酯玻纖布鋪設(shè)過程中,首先需要在下承層表面鋪設(shè)一端,隨后由人力將其拉緊。
(4)在鋪設(shè)完成聚酯玻纖布之后,如果熱粘結(jié)料沒有冷卻到常溫下應(yīng)該禁止進(jìn)入車輛,避免車輪粘油破壞或帶起聚酯玻纖布;同時(shí)車輛行駛在聚酯玻纖布上時(shí)需要禁止突然急轉(zhuǎn)彎或剎車,避免破壞玻纖布。
3.3鋪設(shè)玻纖格柵
(1)加鋪玻纖格柵的寬度不應(yīng)小于1m,長度根據(jù)裂縫情況現(xiàn)場(chǎng)確定。
(2)玻纖格柵應(yīng)平順、舒展地鋪在指定位置。在進(jìn)行玻纖格柵鋪設(shè)過程中時(shí),首先需要在下承層表面固定一端具有圓鐵片的水泥釘,隨后使用人力或機(jī)械將其拉緊。再依次固定。
(3)在鋪設(shè)固定完成玻纖格柵之后,需要使用腳輪基于鋪設(shè)方向進(jìn)行適度碾壓,確保其穩(wěn)定性,保證格柵和原路表面之間粘結(jié)牢固。
四、材料、機(jī)具設(shè)備及勞動(dòng)力的配置
4.1材料準(zhǔn)備
(1)灌縫材料、土工處治材料的質(zhì)量要求直接影響裂縫處理的效果,組織施工前,應(yīng)對(duì)上述材料進(jìn)行規(guī)定頻率的校驗(yàn)檢測(cè)后方可使用。目前滿足國內(nèi)高等級(jí)公路用瀝青灌縫材料(灌封膠)和聚酯玻纖布、玻纖格柵等材料其物理性能如下:
表1 灌封膠
(2)玻纖格柵:玻纖格柵張力大于(含等于)80KN/m。
(3)聚酯玻纖布:聚酯玻纖布無論是縱向抗拉強(qiáng)度,還是縱向抗拉強(qiáng)度均大于7KN/m,同時(shí)熔點(diǎn)超過230℃,單位重量達(dá)到125g/m2以上。
4.2 機(jī)具設(shè)備
4.3 勞動(dòng)力組織
五、效益分析
高等級(jí)公路路面改善大修工程通常需要巨大的資金投入,針對(duì)路面系的病害處理就要求“根治”和徹底性。通常情況下,在病害嚴(yán)重路面銑刨至基層或下基層后,下承層表面還會(huì)呈現(xiàn)分布不均的裂縫。針對(duì)此種狀況,如若繼續(xù)加深銑刨,勢(shì)必會(huì)大幅度增加工程建設(shè)成本;如若“視而不見”,就是花了大功夫后卻仍留下質(zhì)量隱患。
參考文獻(xiàn):
[1]谷習(xí)武.高等級(jí)公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工淺析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2009(21).
[2]劉君萍,張嘎.公路路面基層施工[J].科技信息,2010(03).
[3]劉安友.公路路基壓實(shí)質(zhì)量控制[J].科技資訊,2009(13).
(作者單位:安徽省公路橋梁工程有限公司)