瀝青路面灌縫技術(shù)研究及效果驗(yàn)證分析

廖斌斌

（貴州省公路建設(shè)養(yǎng)護(hù)集團(tuán)有限公司，貴州貴陽(yáng) 550001）

0 引言

受長(zhǎng)期車流荷載、環(huán)境水害等多種因素影響，瀝青路面會(huì)出現(xiàn)不同程度的病害，嚴(yán)重影響行車安全，若病害得不到及時(shí)、有效地處理，在環(huán)境及水害持續(xù)影響下，路基結(jié)構(gòu)會(huì)遭到破壞，誘發(fā)塌陷、坑槽等病害，使路面喪失服役能力。當(dāng)前，瀝青路面裂縫修補(bǔ)技術(shù)眾多，不同的裂縫修補(bǔ)技術(shù)治理效果各不相同，且各種工藝的材料選擇對(duì)治理效果也具有重要影響?；诖耍疚脑趯?duì)當(dāng)前工程常用的幾種裂縫修補(bǔ)方法進(jìn)行對(duì)比的基礎(chǔ)上，對(duì)當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的熱熔型灌縫膠修補(bǔ)工藝展開研究，重點(diǎn)分析了填縫形式選擇原則和不同材料對(duì)熱熔型灌縫膠修補(bǔ)的影響，可為后續(xù)瀝青路面裂縫治理提供指導(dǎo)。

1 瀝青路面裂縫修補(bǔ)技術(shù)

不同的瀝青路面修補(bǔ)工藝，修復(fù)效果、工藝成本存在差異，同種裂縫修補(bǔ)工藝所采取的填縫形式、修補(bǔ)材料不同，也對(duì)裂縫修補(bǔ)效果具有重要影響。

1.1 裂縫修補(bǔ)方法

瀝青路面裂縫治理，應(yīng)對(duì)裂縫產(chǎn)生原因、發(fā)育程度、治理效果、治理成本等進(jìn)行綜合考慮，合理選擇修補(bǔ)工藝，以在保證修補(bǔ)效果的前提下，節(jié)約道路維護(hù)成本?，F(xiàn)階段，業(yè)內(nèi)常用的修補(bǔ)方法主要有三種，其施工工藝原理、施工效果及特點(diǎn)介紹如下：

（1）熱熔型灌縫膠修補(bǔ)工藝

該工藝是路面裂縫常用的處理方法，對(duì)產(chǎn)生裂縫病害的瀝青路面，將加熱熔化后的灌縫膠注入裂縫，填充裂縫，同時(shí)利用灌縫膠的黏結(jié)作用，黏結(jié)裂縫兩側(cè)裂縫面，封閉裂縫，避免雨水等進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部侵蝕路基，達(dá)到裂縫修補(bǔ)的效果。

（2）貼縫帶修補(bǔ)工藝

該工藝是一種輕微裂縫病害治理的修補(bǔ)工藝，常用于應(yīng)急性修補(bǔ)；該工藝是利用貼縫帶的熱熔性能，利用熱熔設(shè)備對(duì)貼縫帶進(jìn)行熱熔處理，張貼至裂縫部位，封閉裂縫路表，具有工藝簡(jiǎn)單，修補(bǔ)費(fèi)用低的優(yōu)勢(shì)；但由于該工藝僅可以對(duì)路表裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，無(wú)法深入裂縫部位內(nèi)部，實(shí)際修補(bǔ)效果一般。

（3）熱再生裂縫修復(fù)工藝

該工藝是一種應(yīng)對(duì)大范圍裂縫病害的治理工藝：先用100%高強(qiáng)度輻射加熱墻，將待治理路面表層瀝青混凝土加熱，用配套設(shè)備將加熱熔融的表層瀝青混凝土耙松，噴灑乳化瀝青，摻入新混合料，再碾壓平整，形成新的再生路面；該工藝路表修復(fù)效果優(yōu)良，再生路面也具有理想的平整度；但工藝過(guò)于復(fù)雜，需借助大型熱再生設(shè)備，前期投入過(guò)大、成本過(guò)高。

通過(guò)以上論述可知，熱熔型灌縫膠修補(bǔ)工藝修復(fù)效果良好，工藝成本可控，且能夠達(dá)到養(yǎng)護(hù)技術(shù)效果，工藝優(yōu)勢(shì)顯著。

1.2 填縫形式的確定

（1）填縫形式是影響熱熔型灌縫膠修復(fù)裂縫效果的關(guān)鍵因素，根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)前業(yè)內(nèi)采用的填縫構(gòu)造設(shè)計(jì)，根據(jù)開槽深度、貼縫形式不同，主要分為4種，見圖1。

（2）根據(jù)以往瀝青路面裂縫治理施工經(jīng)驗(yàn)，采用設(shè)計(jì)B中標(biāo)準(zhǔn)槽貼縫式處理構(gòu)造，治理效果明顯優(yōu)于其他填縫構(gòu)造形式；其原因是表層貼縫膠體在車流車輪作用下，會(huì)不斷磨損變薄，而縫內(nèi)灌縫膠也較少，無(wú)法完全封閉裂縫，致使修補(bǔ)效果喪失；因此，建議在工況、經(jīng)費(fèi)允許的條件下，針對(duì)縫寬超過(guò)3mm的裂縫，優(yōu)先采用設(shè)計(jì)B中標(biāo)準(zhǔn)槽貼縫式構(gòu)造設(shè)計(jì)對(duì)瀝青路面裂縫病害進(jìn)行封閉處理，保證路面治理效果；對(duì)縫寬小于3mm的裂縫，可根據(jù)實(shí)際情況，選擇設(shè)計(jì)C淺槽帖縫式構(gòu)造或設(shè)計(jì)D簡(jiǎn)單無(wú)帖縫式構(gòu)造治理，以在保證綜合治理效果的前提下，降低施工成本，保證施工工期，減少施工對(duì)道路交通的影響；結(jié)合以往裂縫病害治理經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)文獻(xiàn)資料，對(duì)不同裂縫提出以下填縫建議，見表1。

圖1 填縫構(gòu)造形式（單位：m）

表1 不同裂縫的填封處理建議

（3）由于瀝青路面裂縫病害致病機(jī)理、裂縫程度存在差異，實(shí)際治理階段，應(yīng)綜合實(shí)際工況、治理成本、治理效果等，合理選擇裂縫修復(fù)方案，保證路面整體修復(fù)質(zhì)量。

2 灌縫材料的性能

當(dāng)前熱熔型灌封膠修補(bǔ)工藝應(yīng)用廣泛，市場(chǎng)上灌封膠品牌、種類、規(guī)格也相對(duì)較多，為保證整體治理效果，需對(duì)灌縫材料性能進(jìn)行檢驗(yàn)，從源頭上保證治理效果。

瀝青橡膠和橡膠改性瀝青是當(dāng)前常用的灌縫材料，兩種材料的性能要求如下：

（1）由于材料主要成分為橡膠瀝青、橡膠改性瀝青，因此可參考相應(yīng)材料試驗(yàn)方法，結(jié)合材料在裂縫治理中的作用機(jī)理，確定檢測(cè)指標(biāo)和檢測(cè)手段。

（2）應(yīng)具備高流動(dòng)性，確保填縫材料灌入縫隙內(nèi)后，可克服縫壁阻力向下流動(dòng)。

（3）應(yīng)具備填充能力，確保填縫材料能夠有效填充裂縫，保證裂縫封閉效果。

（4）應(yīng)具備穿越能力，確保材料灌入縫隙后，可在自身重力作用下，自動(dòng)流入狹窄間隙。

（5）應(yīng)具備一定的耐久性，要具有抵抗環(huán)境水害侵蝕，保證裂縫治理的長(zhǎng)效性。

3 修補(bǔ)時(shí)機(jī)的確定

（1）合理選擇裂縫修補(bǔ)時(shí)機(jī)，有助于在提高治理質(zhì)量的同時(shí)，降低施工難度；根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，在作業(yè)面濕度較小、縫寬較大時(shí)進(jìn)行裂縫治理，可取得更加理想的治理修補(bǔ)效果。

（2）瀝青路面裂縫修補(bǔ)的目的是減緩裂縫病害發(fā)育，避免環(huán)境水通過(guò)裂縫侵入路基，侵蝕路基；裂縫內(nèi)的水分也會(huì)直接影響灌縫材料與縫壁黏結(jié)效果，因此應(yīng)避免縫內(nèi)水分過(guò)多時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)；北方地區(qū)，宜在周期性凍融消退后，夏季多雨期未到時(shí)治理；南方多雨地區(qū)，宜在雨季到來(lái)前治理。

4 灌縫工藝流程

灌縫施工工藝流程及工藝關(guān)鍵點(diǎn)見圖2：

圖2 灌縫工藝流程圖

5 修補(bǔ)效果試驗(yàn)驗(yàn)證

為深入研究不同灌縫材料對(duì)裂縫修補(bǔ)效果的影響，以達(dá)到更加理想的裂縫修補(bǔ)綜合治理效果，本文選擇4種常用材料，以相關(guān)實(shí)驗(yàn)為依托，對(duì)其治理效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

5.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

當(dāng)前業(yè)內(nèi)常用的灌縫膠分別為：美國(guó)Crafco密封膠、鞍山森遠(yuǎn)灌縫膠、辛美來(lái)亞密封膠和百合密封膠。本文以高溫黏附性作為主要指標(biāo)，對(duì)上述灌封膠性能進(jìn)行評(píng)定，試驗(yàn)流程如下：

（1）取粒徑為19mm的集料16個(gè)，將集料用清水洗凈，再放入105℃烘箱中，開啟烘箱烘干4h備用。

（2）取大燒杯一只，倒入適量清水，置于加熱爐上煮沸并保持微沸狀態(tài)。

（3）將已經(jīng)清洗、烘干的集料，依次取出，用細(xì)鐵絲系牢，重新置于烘箱，烘干1h。

（4）取四個(gè)鐵杯做好標(biāo)記，取四種灌縫膠，依次用壁紙刀割取約300ml置入相應(yīng)鐵杯，在180℃烘箱中烘烤2h。

（5）以4顆集料為一組，將4組集料依次緩慢浸入4種灌縫膠試樣，待集料完全浸入灌縫膠試樣45s后，用鐵絲輕輕提起。

（6）將裹覆膠膜的集料，用細(xì)鐵絲懸掛于試架，在室溫環(huán)境下，冷卻15min。

（7）將冷卻完畢的覆膠集料，浸入大燒杯中央，侵煮3min。

（8）緩慢提起集料，觀察表面膠膜的剝落程度，依據(jù)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)相應(yīng)材料黏附性等級(jí)。

5.2 黏附性評(píng)價(jià)

（1）各材料黏附性試驗(yàn)結(jié)果見表2：

表2 水泥混凝土接縫加熱施工時(shí)填縫料的技術(shù)要求

（2）由表2可知：Crafco膠、森遠(yuǎn)膠黏附性等級(jí)為5級(jí)，百合膠、辛美來(lái)亞膠黏附性等級(jí)為4級(jí)，均具有較高的黏附效果；為全面評(píng)價(jià)灌縫材料性能，需綜合考慮材料熔點(diǎn)、純度等因素。

（3）試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：Crafco膠純度最高，延伸性、彈性較好，熔點(diǎn)較低；百合密封膠的熔點(diǎn)最高、雜質(zhì)最多，純度較差。

6 施工質(zhì)量控制措施

（1）做好施工材料質(zhì)量檢測(cè)工作

嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量，選擇質(zhì)量好、實(shí)力雄厚的材料生產(chǎn)廠家合作。材料進(jìn)場(chǎng)前，查看有無(wú)合格證，了解所需規(guī)格與設(shè)計(jì)要求是否相符，采取抽樣檢查法查驗(yàn)材料材質(zhì)，一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不合格的材料嚴(yán)禁入場(chǎng)使用。

（2）構(gòu)建質(zhì)量控制體系

在項(xiàng)目部?jī)?nèi)部構(gòu)建以項(xiàng)目經(jīng)理為主要領(lǐng)導(dǎo)的質(zhì)量控制小組，組內(nèi)人員涵蓋總工程師、現(xiàn)場(chǎng)施工人員、技術(shù)人員、施工班組負(fù)責(zé)人等，組內(nèi)強(qiáng)化協(xié)調(diào)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。

（3）技術(shù)較低

優(yōu)化技術(shù)交底工作程序，提升技術(shù)交底的針對(duì)性、實(shí)效性。

（4）專業(yè)質(zhì)監(jiān)人員需盡職盡責(zé)

質(zhì)監(jiān)人員應(yīng)凸顯本職工作，在施工現(xiàn)場(chǎng)加強(qiáng)質(zhì)量巡查，重要施工工序應(yīng)全程旁站，發(fā)揮專業(yè)指導(dǎo)作用，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題應(yīng)及時(shí)上報(bào)，限期整改。

（5）嚴(yán)格考核質(zhì)量職責(zé)

項(xiàng)目各管理人承擔(dān)相應(yīng)的質(zhì)量監(jiān)督管理職責(zé)，實(shí)際工作中應(yīng)加強(qiáng)履職考核，對(duì)切實(shí)發(fā)揮作用的管理人員應(yīng)給予獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)履職盡責(zé)不佳或未履職盡責(zé)的，應(yīng)給予懲罰。通過(guò)定期考核，提升人員對(duì)質(zhì)量管控工作的積極性和主動(dòng)性。

7 結(jié)論

本文結(jié)合以往瀝青路面裂縫治理施工經(jīng)驗(yàn)，參考相關(guān)研究成果，分析和評(píng)價(jià)了灌縫修補(bǔ)工藝四種不同填縫構(gòu)造設(shè)計(jì)的修補(bǔ)效果。通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)的方法，對(duì)四種不同灌縫材料性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究。結(jié)論如下：

（1）對(duì)縫寬小于3mm的裂縫，可采用淺槽帖縫式或無(wú)槽帖縫式構(gòu)造治理，降低施工成本，縮短施工工期；對(duì)縫寬超過(guò)3mm的裂縫，宜采用標(biāo)準(zhǔn)槽貼縫式構(gòu)造治理裂縫，保證路面治理效果。

（2）裂縫修補(bǔ)時(shí)機(jī)是影響裂縫治理質(zhì)量和施工難度的重要因素，對(duì)于北方周期性凍融區(qū)，宜在凍融交替期結(jié)束，汛期未到時(shí)治理；對(duì)于南方多雨區(qū)，應(yīng)在雨季到來(lái)前治理，保證治理效果，減少水害侵蝕路基。

（3）灌縫材料性能直接影響灌縫修補(bǔ)質(zhì)量，應(yīng)選擇純度高、延伸性好、彈性優(yōu)的灌縫材料，從而保證裂縫修補(bǔ)效果。