程嬌
(甘肅省蘭州公路事業(yè)發(fā)展中心紅古公路段,甘肅蘭州 730084)
裂縫是公路工程中出現(xiàn)概率較高的一種病害,不但會影響行車舒適度與行車安全性,還會縮短公路使用壽命。為有效解決該問題,可在公路養(yǎng)護中使用灌縫施工技術,以實現(xiàn)對路面裂縫的有效修復。灌縫施工技術涉及的細節(jié)較多,在實際應用時要注意相關實施要點,以確保充分發(fā)揮該技術優(yōu)勢。
在公路裂縫修補中,灌縫技術是十分常見的一種技術。該技術不但經(jīng)濟性好,還有很好的實踐效果,可以有效完成對路面裂縫的修補,對恢復路面平整性有很大幫助,能夠提升路面承載力,防止路面裂縫問題進一步擴大,進而提升路面的行駛舒適度,延長公路的使用壽命[1]。
在公路養(yǎng)護中,采用灌縫技術可以有效避免一年內(nèi)多次施工的情況,可以大幅度降低養(yǎng)護工人的勞動強度,且不會對道路通行產(chǎn)生很大影響,能夠有效保障公路的通行能力。
在公路裂縫的養(yǎng)護修復工作中,灌縫技術能夠降低勞動強度,縮短施工工期,提高道路的耐用性。同時,該技術在設備上所需投入較少,初期工程成本低,可以有效控制道路的養(yǎng)護費用,具有較好的經(jīng)濟性。
受到工程技術和材料的影響,公路養(yǎng)護存在灌縫不充分、裂縫處理不完美等情況。特別是在炎熱的夏天,由于車輛行駛時會造成公路泛油、路面污染等情況。通過灌縫技術,能夠有效解決填補不均勻的情況,即使在冬天的低溫季節(jié)下也不會裂開,因此能夠大幅度提升路面的美觀性。
橫向裂縫與道路中央線基本呈垂直狀態(tài),且裂縫寬度不等。路面出現(xiàn)橫向裂縫的原因有很多,如瀝青材料質量不符合公路建設要求,或選用的瀝青材料類型不當?shù)取?/p>
首先,如果瀝青選用與當?shù)氐臍夂驐l件、溫度情況不適應,或由于車輛嚴重超載,會導致瀝青面層或半剛性基層內(nèi)產(chǎn)生的拉應力超過其疲勞強度進而產(chǎn)生開裂。
其次,施工時對接縫的處理不當,容易導致接縫間隙大,路面接縫不牢、不緊密,容易造成橫向開裂。
最后,水泥用量比例不合理可能導致施工質量問題,進而引發(fā)路面橫向開裂。
縱向裂縫是指跟道路走向平行或根本平行的裂縫,產(chǎn)生原因如下:
第一,進行填筑地基時,采用的填筑材料不能滿足工程要求,導致地基吸水性強,造成路面膨脹、開裂。第二,路面拓寬部分的碾壓與前期的施工標準不一致,致使拓寬部位產(chǎn)生塌陷,進而產(chǎn)生縱向裂縫。第三,邊溝過深,使實際填土高度加大,從而造成路面開裂。第四,邊坡的壓實度不足,進而引發(fā)塌方、導致裂縫出現(xiàn)。
這種類型的裂縫主要受溫度影響。由于瀝青路面對外界溫度比較敏感,隨著溫度的高低變化,瀝青混合料的拉伸力也會發(fā)生變化,會加速材料老化,材料老化到一定程度就會產(chǎn)生裂縫。按照溫度裂縫的成因來看,主要可分為兩種類型,即溫度疲勞裂縫和低溫收縮裂縫。氣溫驟然下降的情況下很容易出現(xiàn)低溫收縮裂縫[2]。此外,溫度反復升降會導致混合料產(chǎn)生應力疲勞,進而產(chǎn)生溫度疲勞裂縫。
路面基層開裂后,加上長時間的車輛行駛和惡劣天氣的影響,路基表層的裂縫就會反射到瀝青結構上,從而產(chǎn)生與基層裂縫基本相同的裂縫,而且裂縫的形態(tài)多種多樣,給公路的使用帶來了潛在的危險。產(chǎn)生反射裂縫的原因有:其一,在已有裂縫的路面上鋪設了瀝青面層,但由于未對原有的裂縫進行有效治理,致使新的面層在原來的裂縫部位出現(xiàn)了裂縫;其二,半剛性基層區(qū)域受溫度影響也會開裂。
進行瀝青路面裂縫修補時,需要根據(jù)裂縫寬度采取適宜的養(yǎng)護方法,可參考表1。應用灌縫施工技術時,要準確測量裂縫的寬度,以合理選擇灌縫方式。如果裂縫寬度極小,可以使用填縫劑直接密封裂縫表面,防止裂縫擴大;如果裂縫寬度較大,建議使用開槽灌縫的方法。
表1 瀝青路面裂縫寬度及養(yǎng)護分類表
對于公路路面裂縫病害的養(yǎng)護,應根據(jù)裂縫的情況,以及綜合考慮環(huán)境因素的影響,選擇合理、適當?shù)臅r間來開展養(yǎng)護工作,以達到最佳的施工效果。如果環(huán)境溫度過低,將會使密封膠難以熔融,容易產(chǎn)生材料浪費、提高養(yǎng)護成本;如果環(huán)境溫度過高,會延長密封膠的冷卻時間;如果環(huán)境潮濕,會影響密封膠的灌注融合效果[3]。因此,最好選在每年的春季進行灌縫施工,因為這個時間段在雨季之前,空氣比較干燥,同時溫度不會過高或過低。
雖然灌縫技術有明顯的優(yōu)勢,但由于公路路面的裂縫在深度、形狀、范圍、寬度等方面存在一定的差異,所以并不是所有公路裂縫都適合使用灌縫施工技術的。實際養(yǎng)護工作中,應根據(jù)裂縫的實際情況選擇最適宜的養(yǎng)護方式。通常,縱向、橫向及較為規(guī)則的線狀裂縫適合采用灌封施工技術,并根據(jù)裂縫寬度確定灌縫材料。網(wǎng)裂和龜裂一般不采用灌縫施工技術,范圍較小的情況可以采用坑槽修補技術,范圍較大的情況則需要采用乳化瀝青進行封層處理,也可以在修補后使用罩面處理方法進行修復[4]。
灌縫工藝流程如圖1 所示。
圖1 灌縫工藝流程
施工前的準備工作非常重要,充足的準備能夠提高灌縫施工質量,保證良好的處理效果。因此,開展灌縫施工之前,施工人員需要做好路面調(diào)查、分析,制訂合理的養(yǎng)護施工方案,并準備相應的器械和材料。
4.1.1 檢查路面
施工人員要對路面裂縫進行檢查,從而準確判斷出裂縫的類型,并對公路路面開裂的原因進行分析,在了解基本情況之后,結合公路當前的實際狀況和分析結果制訂具體的灌縫施工方案。應在方案中明確開槽尺寸,并對施工工序進行規(guī)定,應按照路面巡查、封閉路段、清縫、除潮、灌縫、撒布石屑、移走設施、恢復通行的流程進行施工。
4.1.2 機械設備準備
灌縫施工中常用的機械設備包括熱氣噴槍、開槽機、灌縫機、除塵機等,需要準備好這些設備,并對其使用性能進行檢查,以確保器械設備能夠正常使用。
4.1.3 材料準備
施工人員要仔細檢查施工材料,重點檢查密封膠的質量,確定材料質量合格后,向加熱釜內(nèi)加入密封膠,加熱時要進行持續(xù)攪拌,同時做好溫度控制,避免材料老化影響施工效果,以保證養(yǎng)護施工質量。
4.1.4 道路封控
為確保車輛安全和施工高效進行,施工人員應封閉施工區(qū)域,讓車輛繞行。可根據(jù)路面的寬度、通行需求和裂縫范圍,確定全部封閉還是封閉一部分。
首先,為防止破壞路面,應根據(jù)裂縫的實際情況確定是否開槽,如果裂縫的寬度較小,可采用不開槽的方法,可通過無槽貼縫工藝進行處治;如果裂縫寬度超過一定范圍,應根據(jù)裂縫的位置、長度、寬度等確定開槽的深度寬度,確保達到施工標準才能動工開槽[5]。
其次,為了確保開槽的精準性,作業(yè)時機器一定要對準中裂縫的中心線,依照切割段的縫隙走向勻切割出矩形凹槽。
最后,如果存在形狀不規(guī)則有急彎的裂縫,應該避開急彎進行二次切割。
為了提高施工質量,開槽作業(yè)完成后要使用高壓噴氣設備并配合人工方法,徹底清除裂縫中的灰塵和雜物,保持裂縫側壁和底部的清潔度。
可使用掃帚將槽內(nèi)的雜物全部清除,之后使用空壓機清理槽內(nèi)的殘余雜物,為保證槽口的清潔度,要用高壓噴氣方法清理兩次,之后再使用鋼絲刷對槽口表面進行清理,以確保完全沒有異物,有效發(fā)揮密封膠的黏合作用。
完成上述工作后,可進行密封膠灌注。
首先,要注意施工現(xiàn)場的環(huán)境,溫度較低要使用預熱設備,適度加熱槽口,避免溫度較低影響密封膠的黏合作用。
其次,灌縫作業(yè)應采用壓力噴頭,通過該裝置向路面裂縫內(nèi)均勻地灌入密封膠,一般從一端開始灌縫,逐漸向另一端推進,且全程按照自上而下的順序灌縫,條件允許時,可以分兩次依次灌注,保證密封膠密實地填充在開槽內(nèi)。首次灌注至槽深中部約1/2的位置,而后灌注剩余部分,直至超出槽口約3mm。
再次,若是縫底夾雜氣泡易影響灌縫效果,為此應注意將灌嘴插入縫底,慢慢擠壓膠液,以免縫底部積存氣泡,影響灌縫質量。
最后,為提升密封膠的密封性能,灌縫過程中要用橡膠抹平板做多次抹平處理,確保密封膠厚度、寬度均達到要求,使密封膠能夠密實地填充在槽內(nèi),以有效封閉裂縫。
第一,公路路面灌縫施工結束后,需要開展路面養(yǎng)護工作,應對路面的所有雜物進行清除,以便為密封膠的成型提供良好的環(huán)境。在養(yǎng)護環(huán)節(jié),可以向密封膠表面撒布水泥粉,待密封膠逐步冷卻后清理路面殘留的碎渣。
第二,全面檢查灌縫施工情況,確定密封膠已完全固化后,再準備恢復公路通行。由于密封膠的固化時間會受溫度影響,所以恢復交通的時間應結合施工現(xiàn)場當時的溫度和密封膠的成型狀態(tài)來合理調(diào)整。為避免車輛行駛影響灌縫施工效果,可以在灌縫處撒砂子或者石膏粉。
綜上所述,公路路面因受各種因素的影響,極易出現(xiàn)不同類型的裂縫病害,進而影響公路的行駛安全和舒適性,所以一定要做好養(yǎng)護工作。合理應用灌縫施工技術,能夠有效地解決裂縫問題。不過在該技術的實際應用中,需要注意施工時間和技術適用范圍,并按照各施工環(huán)節(jié)有序施工,以確保公路養(yǎng)護質量,提升路面使用性能。