■張 靜 ■新疆交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院,新疆 烏魯木齊 831401
灌縫技術(shù)作為瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的重要組成部分,通過(guò)封閉路面裂縫,防止水滲入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部,被國(guó)際上廣泛認(rèn)為是減緩路面病害出現(xiàn)、延長(zhǎng)路面使用壽命的有效手段。然而,長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)對(duì)路面裂縫修補(bǔ)工作不夠重視,灌縫材料多采用熱瀝青、乳化瀝青等,灌縫技術(shù)比較落后,一般不進(jìn)行開槽處理而采用直接填封方法。我國(guó)《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTJ 073-96)和《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTJ 073.2-2001)中裂縫修補(bǔ)方法的要點(diǎn)是:(1)5mm以內(nèi)裂縫處理方法:先將裂縫中得雜物清除干凈,然后將熱瀝青(若裂縫內(nèi)部比較潮濕,需用乳化瀝青)灌入,灌入量達(dá)到裂縫深度大約三分之二的位置時(shí),將干凈的粗砂、石屑填進(jìn)裂縫,再搗實(shí),最后將溢出表面的瀝青及礦料清走即可;(2)5mm以上裂縫處理方法:將松動(dòng)的裂縫邊緣出去,然后將拌合好的熱板瀝青混合料填入縫中,再搗實(shí);同樣,如果裂縫內(nèi)部比較潮濕,應(yīng)將熱板瀝青混合料改為乳化瀝青混合料。
多年的實(shí)踐證明,這種不開槽的裂縫修補(bǔ)方法雖然施工設(shè)備和材料費(fèi)用投入少,初期施工費(fèi)用低,但是使用壽命很短,裂縫密封效果很差,根本達(dá)不到裂縫維修的效果和目的,目前,高等級(jí)公路已經(jīng)很少采用這種裂縫修補(bǔ)方式。
現(xiàn)代意義上的瀝青路面灌縫技術(shù)是指采用專用的設(shè)備(如開槽機(jī)、灌縫機(jī)、打膠槍等)和專用的材料(各種類型路面專用密封膠)按照特定的施工工藝進(jìn)行路面裂縫處理的一種技術(shù)。目前,主流的路面灌縫材料為加熱施工式的橡膠瀝青類密封膠,常溫施工式的灌縫材料(如聚氨酯、聚硫、有機(jī)硅)也在逐步應(yīng)用和推廣。但是,以上方法在新疆地區(qū)使用的效果不盡如人意。
壓縫帶,又稱貼縫帶,是指通過(guò)外力擠壓帶狀材料進(jìn)行封閉裂縫,是近年來(lái)興起的一種新型裂縫修補(bǔ)材料,類似于路面裂縫“創(chuàng)可貼”,分為自粘式和熱粘式兩種。
施工方法:不需要開槽。清理縫面塵土和雜物,據(jù)裂縫的寬度,裁割壓縫帶產(chǎn)品,避免污染壓縫帶的粘貼面。
熱粘式壓縫帶采用液化氣噴火槍同時(shí)加熱路面裂縫和壓縫帶的粘貼面,當(dāng)瀝青路面裂縫面出現(xiàn)油點(diǎn)且壓縫帶粘貼面變油滑時(shí),即可粘貼在裂縫面上。對(duì)于水泥路面接縫,加熱時(shí)間需要相對(duì)長(zhǎng)些,噴火槍應(yīng)離壓縫帶稍遠(yuǎn)些。當(dāng)裂縫轉(zhuǎn)彎向右時(shí),只需稍稍烘烤壓縫帶左側(cè),反之亦然。對(duì)壓縫帶收尾部分,加熱縫面和壓縫帶的時(shí)間可稍長(zhǎng)些。壓縫帶粘貼在縫面上后,應(yīng)加熱壓縫帶兩側(cè)至油滑。
自粘式壓縫帶無(wú)需加熱,施工時(shí)直接用手掌按壓一下即可,施工效率極高。
根據(jù)氣溫條件,5min~10min后開放交通。為了防止車輪粘起壓縫帶,可在壓縫帶面上撒些細(xì)砂。
施工注意事項(xiàng):在下雨或潮濕天氣及路面溫度低于5OC時(shí),不能進(jìn)行施工;施工時(shí),裂縫區(qū)域應(yīng)干燥,無(wú)積水;烘烤壓縫帶時(shí)應(yīng)注意噴火槍和風(fēng)向,避免燒傷及燙傷。
結(jié)合橡膠瀝青密封膠行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的試驗(yàn)方法,選擇錐入度、軟化點(diǎn)、流動(dòng)度和低溫拉伸進(jìn)行評(píng)價(jià)。壓縫帶的主要原料由橡膠瀝青和纖維材料構(gòu)成,錐入度、軟化點(diǎn)評(píng)價(jià)只針對(duì)橡膠瀝青進(jìn)行。
新疆大部分地區(qū)夏季高溫炎熱、冬季極端寒冷,一般冬季溫度在-15℃ ~-40℃范圍內(nèi),所以必須對(duì)壓縫帶進(jìn)行低溫拉伸試驗(yàn),以分析相關(guān)的參數(shù)是否滿足使用性能的要求,低溫拉伸試驗(yàn)方法具體如下:
(1)試驗(yàn)設(shè)備及環(huán)境。對(duì)于壓縫帶的低溫拉伸試驗(yàn),目前我國(guó)尚無(wú)成熟的方法。試驗(yàn)設(shè)備可以采用前述低溫拉伸試驗(yàn)設(shè)備,只需要把夾具變動(dòng)一下即可。試驗(yàn)環(huán)境參照密封膠試驗(yàn),拉伸速率0.05mm/min,試驗(yàn)溫度可根據(jù)使用地區(qū)氣候條件控制在0℃ ±1℃ ~-40℃ ±1℃之間。
(2)試件的制備。壓縫帶尺寸為120mm×120mm。試驗(yàn)前首先將以車轍試驗(yàn)成型的AC-13瀝青混凝土試件按照低溫拉伸試模尺寸進(jìn)行切割,然后用環(huán)氧樹脂水泥及瀝青砂粘結(jié)固定其中,再按照與現(xiàn)場(chǎng)施工相同的工藝將壓縫帶粘貼到瀝青混凝土試塊上。
(3)試驗(yàn)步驟。將試件置于低溫裝置中保溫不少于4h后,安裝在拉伸試驗(yàn)機(jī)上。以0.05mm/min速度拉伸試樣,試驗(yàn)過(guò)程保持規(guī)定的試驗(yàn)溫度,停止拉伸并記錄壓縫帶的最大延伸率和最大拉應(yīng)力。
(4)試驗(yàn)結(jié)果及技術(shù)要求。
表1 壓縫帶的試驗(yàn)結(jié)果
由表中數(shù)據(jù)可以看出,構(gòu)成壓縫帶的主要材料的橡膠瀝青雖然較柔軟,錐入度為77.3,但有高達(dá)84.8℃的軟化點(diǎn),遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同標(biāo)號(hào)改性瀝青指標(biāo),能夠適應(yīng)新疆南北疆任何地區(qū)的路面最高溫度。壓縫帶的80℃流動(dòng)度為2.3mm,顯示了良好的高溫性能。低溫拉伸試驗(yàn)結(jié)果如表2所示
表2 低溫拉伸試驗(yàn)結(jié)果
表3 壓縫帶的技術(shù)要求
通過(guò)對(duì)有機(jī)硅密封膠及壓縫帶裂縫修補(bǔ)技術(shù)對(duì)比,采用的壓縫帶包括熱粘式一種、自粘式兩種。經(jīng)過(guò)持續(xù)觀測(cè),得到以下結(jié)論:
(1)材料選擇。SBS改性瀝青材料進(jìn)行裂縫修補(bǔ)時(shí)容易出現(xiàn)跑料情況,而且在低溫條件下,粘結(jié)力失效嚴(yán)重,這種材料不使用于在新疆地區(qū)進(jìn)行裂縫修補(bǔ);有機(jī)硅密封膠材料使用之后可以達(dá)到有效地密封效果,但是還需要進(jìn)步一完善并開發(fā)適應(yīng)新疆地區(qū)的相應(yīng)配方,以期達(dá)到更好地修補(bǔ)效果;壓縫帶施工方便,修補(bǔ)效果良好,經(jīng)過(guò)持續(xù)觀測(cè),熱粘式和自粘式貼縫帶使用狀況良好,粘接牢靠,沒有發(fā)現(xiàn)脫膠、開裂等病害現(xiàn)象
(2)修補(bǔ)路面選擇。裂縫修補(bǔ)屬于是公路養(yǎng)護(hù)工作的范疇,對(duì)于路面破壞比較嚴(yán)重,比如老化程度高,各種裂縫如塊裂、網(wǎng)裂及龜裂嚴(yán)重的地方不適于進(jìn)行此類修補(bǔ),我們選擇的試驗(yàn)路段中,三坪農(nóng)場(chǎng)的路面等級(jí)較低,路面破壞情況嚴(yán)重,開裂明顯,所以在這樣的路段進(jìn)行裂縫修補(bǔ)工作達(dá)不到預(yù)期效果,主要是容易出現(xiàn)此生失效。故進(jìn)行裂縫修補(bǔ)施工時(shí),我們應(yīng)盡量選擇路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度相對(duì)較高、表面破壞不嚴(yán)重的路段進(jìn)行試驗(yàn),也就是裂縫的修補(bǔ)范圍包括輕微的縱縫和橫縫,所以,路面的修補(bǔ)工作必須在出現(xiàn)輕微裂縫后及時(shí)進(jìn)行,這樣更能起到良好的效果。(3)裂縫修補(bǔ)工藝。容易出現(xiàn)積水及積砂石的方槽凹封法不適用與裂縫修補(bǔ);常溫有機(jī)硅裂縫修補(bǔ)適合采用目前瀝青路面上最常用的A方槽灌封式和B方槽貼封式;壓縫帶修補(bǔ)技術(shù)則不需要進(jìn)行開槽,施工比較方便。因此,壓縫帶技術(shù)是適合于新疆地區(qū)瀝青路面裂縫修補(bǔ)的一項(xiàng)技術(shù)。
[1]JTJ 073-96公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].
[2]JTJ 073.2-2001公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].
[3]李峰,黃頌昌,徐劍,等.瀝青路面灌縫膠性能評(píng)價(jià)與技術(shù)要求[J].交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào),2009,9(2):7 -11.
[4]JTJ 052-2000公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程[S].
[5]朱瑋瑋.新型瀝青類路面裂縫灌縫膠研發(fā)[D].上海:同濟(jì)大學(xué),2009.