探討公路工程瀝青路面裂縫治理及注漿材料的運(yùn)用

李卡

（益陽市赫山區(qū)公路建設(shè)養(yǎng)護(hù)中心，湖南 益陽 413000）

服役期公路路面在諸多因素聯(lián)合作用下，會(huì)出現(xiàn)開裂問題。路面出現(xiàn)開裂，不僅破壞了公路的整體性、連續(xù)性及美觀性，而且雨水會(huì)進(jìn)入裂縫滲入路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致塌陷、唧泥等問題。所以，為有效控制路面持續(xù)損壞，延長其服役期，優(yōu)化其通行能力，必須有針對(duì)性治理路面既有裂縫。影響路面裂縫修補(bǔ)質(zhì)量的因素有兩個(gè)，其一為修補(bǔ)技術(shù)，其二為修補(bǔ)材料。本文綜合對(duì)比多種修補(bǔ)路面裂縫技術(shù)，探索修補(bǔ)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，并通過室內(nèi)試驗(yàn)驗(yàn)證具體修補(bǔ)效果。

1 瀝青路面裂縫修補(bǔ)技術(shù)

進(jìn)行路面裂縫修補(bǔ)施工，施工前應(yīng)充分準(zhǔn)備，根據(jù)公路實(shí)際情況，科學(xué)選擇修補(bǔ)方法，確定填縫形式及處理修補(bǔ)材料的措施。

1.1 裂縫修補(bǔ)方法

1.1.1 修補(bǔ)瀝青路面裂縫應(yīng)秉承預(yù)防第一，綜合治理的原則，深入研析導(dǎo)致裂縫的原因，測(cè)量裂縫的深度、寬度，決定采取修補(bǔ)的措施，同時(shí)還需綜合分析投入機(jī)械設(shè)備、人力資源等情況。目前常用的修補(bǔ)裂縫方法共有三種：

a.熱再生修復(fù)；

b.熱熔型灌縫膠修補(bǔ)；

c.貼縫帶修補(bǔ)。

1.1.2 熱再生裂縫修復(fù)技術(shù)主要對(duì)瀝青面層加熱耙松，向路面均勻噴涂乳化瀝青，形成再生瀝青料；接著將加熱后的其它摻配料摻入其中，通過壓路機(jī)壓實(shí)緊密。該修補(bǔ)技術(shù)需通過大型熱再生設(shè)備，實(shí)施修復(fù)工作。

1.1.3 目前瀝青路面裂縫修復(fù)領(lǐng)域常用的修補(bǔ)技術(shù)為熱熔型灌縫膠修補(bǔ)技術(shù)，其基于路面既有裂縫，灌縫膠熱熔后向裂縫注入，灌縫膠充分發(fā)揮粘結(jié)等作用對(duì)裂縫實(shí)施修補(bǔ)。施工實(shí)踐表明，開槽修補(bǔ)技術(shù)能夠促進(jìn)灌縫膠、瀝青路面有效銜接，伸縮縫形成效果更佳，阻擋雨水等雜物進(jìn)入裂縫、浸入路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)，取得良好的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。

1.1.4 貼縫帶修補(bǔ)技術(shù)需特制貼縫帶，該粘接材料熱熔性較好。具體修補(bǔ)施工中采取該技術(shù)，修補(bǔ)裂縫較為便捷。但此技術(shù)也存在一定不足，如效率低、進(jìn)度慢，材料的熱熔效果控制難度較高，同時(shí)該技術(shù)適用面較窄，僅可在部分開裂程度較小路面使用，該技術(shù)實(shí)踐層面較少，應(yīng)用程度較低，僅作為應(yīng)急修補(bǔ)之用。該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)為施工便捷、費(fèi)用低廉。

1.1.5 綜合對(duì)比上述4 種裂縫修復(fù)技術(shù)，工程領(lǐng)域經(jīng)實(shí)踐認(rèn)為最佳的方法為熱熔型灌縫膠修補(bǔ)工藝，該養(yǎng)護(hù)維修方法常用于工程實(shí)踐中。

1.2 填縫形式的確定

1.2.1 修復(fù)瀝青公路路面時(shí)，使用熱熔型灌縫膠修補(bǔ)工藝，修補(bǔ)裂縫效果受選擇的填縫形式影響較大。如圖1所示，本文共推薦4 種填縫構(gòu)造形式，其中涉及的相關(guān)尺寸可依托路面實(shí)況予以調(diào)整。

圖1 填縫構(gòu)造形式

1.2.2 經(jīng)實(shí)踐證實(shí)，路面裂縫處理采取開槽貼縫式效果更佳。無槽貼縫式方案，因公路路面不斷通行車輛，會(huì)持續(xù)磨損表面貼封層，降低了裂縫內(nèi)填充物，且無法封閉裂縫，影響了無槽貼縫式的應(yīng)用效果。因此，如施工預(yù)算充足，本文建議采取標(biāo)準(zhǔn)槽貼縫式施工技術(shù)，對(duì)瀝青路面進(jìn)行修補(bǔ)施工，若裂縫大于3mm，應(yīng)通過開槽式封閉施工，否則則使用無槽貼縫式施工。經(jīng)拜讀相關(guān)文獻(xiàn)資料，分析前人研究成果，根據(jù)裂縫工況不同，表1 所示為填縫建議。

表1 不同裂縫的填封處理建議

1.2.3 根據(jù)路況、裂縫情況，科學(xué)選擇修補(bǔ)裂縫方法，因影響因素較多，治理時(shí)應(yīng)綜合分析，研判裂縫的開裂情況、所屬類型、預(yù)算等因素，保障修復(fù)路面效果。

2 灌縫材料的運(yùn)用

熱熔型灌縫膠修補(bǔ)技術(shù)需使用灌縫膠，目前市面上有多種種類的灌縫膠，通過該技術(shù)修補(bǔ)瀝青路面裂縫，需科學(xué)評(píng)價(jià)灌縫材料性能。

2.1 灌縫材料的性能

2.1.1 經(jīng)大量試驗(yàn)論證后，灌縫修補(bǔ)裂縫方面積累了相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)，表2、3 所示為瀝青橡膠、改性瀝青試驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)；表4 所示為國內(nèi)現(xiàn)行加熱施工式修補(bǔ)水泥混凝土路面裂縫填縫料技術(shù)要求。

表2 瀝青路面裂縫密封用瀝青橡膠的實(shí)驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)

表3 瀝青路面裂縫密封用橡膠改性瀝青的試驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)

表4 水泥混凝土接縫加熱施工式填縫料的技術(shù)要求

2.1.2 施工中，不僅要求填縫料具有一定的延展性、粘結(jié)性，還需要具備以下4 種性能：

a.流動(dòng)性較高，裂縫內(nèi)阻力較大，因此需要填縫料流動(dòng)性較強(qiáng)，能夠流動(dòng)至裂縫任意處；

b.填充能力較強(qiáng)，不依靠外力，僅依靠自身自重即可向裂縫任意角落填充；

c.具備一定的穿越能力，裂縫有部分間隙較為狹窄，因此填充料應(yīng)通過自重穿越；

d.抗老化能力，因路面需經(jīng)過長時(shí)間使用，且所處環(huán)境較為復(fù)雜，要求其具有較強(qiáng)的抗老化能力。

2.1.3 確定密封性材料過程中，不僅要了解其技術(shù)指標(biāo)，還需論證試驗(yàn)方法是否科學(xué)，因材料主要為聚合物等，因此可使用對(duì)應(yīng)試驗(yàn)措施，篩選確定試驗(yàn)指標(biāo)，借此確定試驗(yàn)方式。

2.2 灌縫工藝流程

2.2.1 選擇修補(bǔ)裂縫的時(shí)機(jī)至關(guān)重要，其直接關(guān)系到施工難度系數(shù)及修補(bǔ)裂縫效果，本文建議修補(bǔ)裂縫時(shí)應(yīng)選擇路面濕度低、裂縫寬度大時(shí)施工。

2.2.2 修補(bǔ)裂縫材料將空隙充分填充的同時(shí)，要嚴(yán)格控制裂縫內(nèi)部殘留污物，尤其是其中殘留的雨水、冰雪等需徹底清理。實(shí)踐表明，國內(nèi)北方地區(qū)天氣較冷，最佳修補(bǔ)裂縫的時(shí)間為3 月，南方雖溫度較高，但雨量足、濕度大，因此修補(bǔ)施工需在雨季前完成，圖2 所示為灌縫工藝要點(diǎn)及流程。

圖2 灌封工藝流程圖

3 修補(bǔ)效果試驗(yàn)驗(yàn)證

為科學(xué)探索“熱熔型灌縫膠修補(bǔ)工藝”的施工質(zhì)量，本文選擇常用的4 種材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，開展研究并剖析論證。

3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本文選擇4 種專用施工灌縫膠，進(jìn)行試驗(yàn)：a.灌縫膠（鞍山森遠(yuǎn)）；b.密封膠（美國Crafco）；c.密封膠（百合）；d. 密封膠（辛美來亞）。全面測(cè)評(píng)上述灌縫膠性能，需通過試驗(yàn)了解其高溫粘附性，試驗(yàn)要點(diǎn)、流程如下所示：

3.1.1 取集料16 個(gè)，粒徑設(shè)為19mm，嚴(yán)格清理后將16 個(gè)集料放烘箱中，烘箱溫度為105℃，持續(xù)烘干4h，放置備用。

3.1.2 取水盛放于大燒杯中，經(jīng)加熱爐加熱100℃?zhèn)溆谩?/p>

3.1.3 烘干16 個(gè)集料后，固定后放烘箱中，設(shè)定105℃環(huán)境烘干1h 備用。

3.1.4 修補(bǔ)膠使用壁紙刀取樣，樣本約300ml，置于鐵杯中并相應(yīng)標(biāo)記，置于烘箱中，設(shè)定180℃環(huán)境烘拷2h。

3.1.5 加熱礦料顆粒，逐個(gè)取出，在備好的灌縫膠試樣中沉浸約45s，每種試樣放4 個(gè)集料，注意輕拿輕放，集料充分沒入灌縫膠后，同時(shí)做好標(biāo)記工作。

3.1.6 集料顆粒裹覆膠膜后懸掛在試架上，置于室溫冷卻，冷卻時(shí)間為15min，試架下鋪設(shè)導(dǎo)流紙，導(dǎo)流多余瀝青。

3.1.7 經(jīng)冷卻后，逐個(gè)提起集料，置于大燒杯中央，大燒杯內(nèi)水溫為100℃，加熱爐微調(diào)功率，確保水始終微沸，嚴(yán)格控制加熱爐開關(guān)，確保燒杯中無煮沸水珠出現(xiàn)。

3.1.8 水沸騰3min，拿出集料，仔細(xì)觀察礦料顆粒，了解膠膜剝落情況，后嚴(yán)格評(píng)判各自粘附性等級(jí)。

3.2 粘附性評(píng)價(jià)

3.2.1 按照上述試驗(yàn)流程、要點(diǎn)分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，對(duì)所選4 種材料試驗(yàn)情況科學(xué)評(píng)定，表5 為具體評(píng)定情況。

表5 水泥混凝土接縫加熱施工式填縫料的技術(shù)要求

3.2.2 通過表5 所載明數(shù)據(jù)可知，選擇的幾種材料粘附性能較好，等級(jí)較高，僅憑粘附性能無法全面了解所選材料的性能，還需重點(diǎn)了解其耐久性、純度等其他性能。

3.2.3 通過進(jìn)一步試驗(yàn)可發(fā)現(xiàn)，美國Crafco 材料熔點(diǎn)較低，百合熔點(diǎn)最高；美國Crafco 材料常溫下具有較好的延伸性，具有良好的彈性，回復(fù)率更佳；美國Crafco 純度最高，百合的雜質(zhì)更高。

4 結(jié)論

經(jīng)長時(shí)間使用，瀝青路面會(huì)出現(xiàn)裂縫，一旦出現(xiàn)裂縫需及時(shí)治理，否則會(huì)影響到路面結(jié)構(gòu)，縮短公路服役期。應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到養(yǎng)護(hù)的重要性，根據(jù)路段路面實(shí)際情況，采取有針對(duì)性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，且跟蹤偵測(cè)路面情況，科學(xué)選擇養(yǎng)護(hù)技術(shù)、養(yǎng)護(hù)時(shí)間，做到提前預(yù)防、綜合治理，延長道路服役周期。修補(bǔ)瀝青路面裂縫質(zhì)量與選擇的材料、采取的施工技術(shù)息息相關(guān)，因此修補(bǔ)瀝青路面裂縫過程中，應(yīng)優(yōu)選施工材料，有針對(duì)性選擇施工工藝，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，提升施工效果，有效處理裂縫，達(dá)到延長公路服役期的效果。