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灌缝施工技术对公路养护的作用

0引言

随着我国高速公路建设事业的蓬勃发展,路面养护的重要性日益凸显。一般情况下,可以将路面的养护方式分为预防性养护、专项养护和应急性养护。预防性养护是公路路面养护的一种重要形式[1]。通过定期的路况调查,以发现路面轻微破损和病害的迹象,并采取相应的保护性措施进行防治。路面灌缝施工技术是路面预防性养护的主要手段之一。灌缝施工技术具有施工成本低、施工操作简单等特点,能够有效延长沥青路面的使用寿命,在工程实践中均取得了较好的养护效果。

1工程概况

本工程为某一高速公路养护工程。该公路的原路基结构层为4cm+3cm沥青碎石面层、20cm厚水泥稳定砂砾基层。该公路经过一段时间的运营使用之后,在沥青路面上出现了部分裂缝问题,其中大部分为纵向裂缝,少部分为横向裂缝,裂缝的宽度一般在1~3mm之间。在表面雨水和车载的作用下,路面病害问题更加严重,部分路段出现了网裂和龟裂等问题。因此为了确保公路的使用寿命,保证公路的行车安全,决定对公路进行沥青路面的养护防护,采用早期灌缝处治的施工方法。

2材料选取

根据裂缝宽度的不同,应选用不同的灌缝方式,当纵、横裂缝的宽度在5mm以内时,可以采用直接抹缝的方式;当裂缝的宽度在5mm以上时,应采用开槽灌缝的方式。在灌缝施工过程中,主要需要的设备包括开槽机、灌缝机、吹风机以及灌缝材料等,机械设备和材料选用根据工程的具体情况进行考虑。密封胶采用专用针对裂缝修补的改性沥青聚合物。开槽的尺寸应控制在1cm宽、1~3cm深。一般情况下,开槽的深度与宽度之间的比值应越低越好,通常应控制在2∶1以内。

3裂缝处治最佳时间

在进行裂缝的处治时,应根据工程的具体情况选择最佳的处治时间。一般情况下,如果处治气温较高时,则会对密封胶的冷却时间造成影响,在进行行车碾压时,往往会将未冷却的密封胶带走。如果处治气温较低时,则密封胶不易发生融熔,这会造成费工费料的问题。一般情况下,在雨季来临之间应完成裂缝的处治[2]。在一年内,裂缝的处治时间适合安排在3~5月。这是因为经过一个冬季的冷缩作用过程之后,在初春时候,裂缝的宽度会达到最大值,此时灌入密封胶在气温升高时,裂缝会逐级变小,因此在雨季来临时,可以很好地起到阻挡水的作用。

4灌缝施工技术

4.1灌缝施工作业方式

根据工程的具体情况,本工程中进行灌缝施工采用半幅封闭、半幅作业的方式。待一个车道灌缝作业完成之后,再继续进行另一个车道的施工。

4.2施工准备工作

在灌缝施工之前,应先对开槽机和灌缝机进行检查,确保其处于良好的工作状态。根据本工程裂缝的具体情况以确定最佳的灌缝施工方案。开启灌缝机,并将密封胶加入到加热管内,接着开始对密封胶进行加热处理,一般情况下密封胶应加热至193℃以上,但是不得超过204℃。在密封胶加热过程中,应先将灌缝机拖挂在卡车的后面。

4.3开槽

在开槽施工之前,应先根据设计的尺寸要求进行开槽深度的调节,确认满足要求之后方可进行开槽作业[3]。在进行开槽作业时,应按照切割段的裂缝尺寸对准裂缝中线。开槽机做切割出来的槽口形状应为均匀的长方形。对于不规则有急弯的裂缝,可以采用两次切缝的方式进行开槽。为了避免对路面造成不必要的损坏,当裂缝的宽度在3cm以内时,可以不对其进行开槽,仅仅采用无槽贴缝的方式进行处理即可。按照尺寸要求开槽之后,需要采用火焰枪对槽口进行加热清理。加热过程中应严格控制好温度,一般情况下,在灌缝施工之前,应将槽口工作面的温度加热至60℃以上。

4.4清缝

开槽完成之后,首先用扫把对槽口内的残渣进行清扫,接着采用空压机对槽内进行清理,将其内的杂物和碎末等全部清除干净,一般情况下每一条裂缝需要进行两次以上的高压喷气处理。如果路面的温度在4℃以内时,应采用加热装置对槽口进行烘烤,从而将槽内的水汽清除干净。然后采用钢丝刷对凹槽表面进行清刷以刷出干净的表面。裂缝10cm范围的路面应确保干净,不得存在灰尘等杂物,这样可以有效确保沥青面层与密封胶之间的粘结效果。

4.5灌缝

当清缝施工工序完成之后,即可采用灌缝设备进行密封胶的灌注施工。切缝应满足干净和干燥的要求。在进行灌注施工时,如果气温在4℃以下时,会对密封胶的粘结效果造成影响,因此应在灌缝机上配置预热设备,在进行灌缝施工时,采用预热设备对开槽的部分进行预热处理。如果气温在4℃以上时,可以不进行预热处理即可进行灌缝施工,但是预热处理之后,灌缝的效果更佳。当密封胶的加热温度达到193℃以上时,即可采用压力喷头将密封胶均匀灌入到缝内。在裂缝两侧应确保在裂缝表面形成满足宽度和厚度要求的T型密封层,密封胶与裂缝之间应确保紧密的粘结。在进行密封胶的灌注施工时,应按照从上到下,从一端向另一端的顺序进行。对于密封胶的灌注采用两次灌注的方式。第一次灌注至槽深的一半深度,第二次灌注密封胶灌满槽口并多出3cm左右。灌缝施工时,应避免缝底产生气泡。在灌缝施工过程中,需要特别注意的是每一条裂缝的灌缝施工应确保连续均匀。如果路面出现轻微龟裂的问题时,可以采用橡胶抹平板对密封胶进行反复的刮平处理,这样可以有效确保密封胶的密封效果。当密封胶灌注施工完成之后,可以在表面铺设一层砂子,这样可以避免在车辆经过时将密封胶带走。

4.6养生

当密封胶灌注施工完成的2~3min之内,应对密封胶进行养护处理。一般情况下需要在胶带的表面洒布一层水泥粉。当密封胶彻底冷却之后,在路面的碎渣全部清理完成之后即可正式开放交通。密封胶的冷却时间一般在15min左右,具体的开放交通时间应根据工程的具体气温情况进行确定。

5养护效果

在采用灌缝施工工艺对本工程的裂缝问题进行处治之后,对不同季节、长时间下雨等情况下路面的变化情况进行了相应的跟踪观测[4]。根据长时间的观测结果可以知道,本工程路面的养护效果较好,裂缝病害得到了基本的处治。

6结语

随着高速公路运营多年,其路面逐渐出现各种病害问题,针对路面的病害问题,较为有效的处理方法是对其进行预防性养护处理。路面灌缝施工技术是路面预防性养护的最主要手段之一。从工程实施效果表明,灌缝施工技术具有施工成本低、施工操作简单等特点,能够有效的延长沥青路面的使用寿命,可以在同类型路面病害问题中推广应用。

作者:姜军 单位:廊沧高速公路廊坊建设管理处


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