公路工程濕熱地區(qū)瀝青路面裂縫治理技術(shù)分析

閆萬(wàn)兵

（山西省清徐公路管理段,山西 太原 030000）

0 引言

瀝青路面處于濕熱環(huán)境中，極易產(chǎn)生路面裂縫病害，使道路運(yùn)營(yíng)能力顯著下降，縮短道路使用壽命。該條件下，根據(jù)路面裂縫實(shí)際情況，采取科學(xué)有效的處治措施，如注漿加固、填縫等，可有效防止裂縫擴(kuò)展蔓延，提高道路使用性能，降低后續(xù)維護(hù)成本[1]。因此，該文針對(duì)濕熱地區(qū)瀝青路面裂縫治理技術(shù)展開(kāi)綜合探究，對(duì)提高裂縫治理水平，延長(zhǎng)道路使用年限，具有重要意義。

1 濕熱地區(qū)瀝青路面裂縫處治技術(shù)

根據(jù)濕熱地區(qū)瀝青路面開(kāi)裂的基本特征，對(duì)路面裂縫實(shí)施處治，施工中應(yīng)重點(diǎn)考慮防水處理、工法選擇、工藝多樣性、原材料選擇、經(jīng)濟(jì)性等多個(gè)方面。具體建議如下：

1.1 工法與裂縫形式相匹配

瀝青路面裂縫形式多種多樣，其處治技術(shù)各不相同，實(shí)際處治時(shí)應(yīng)根據(jù)裂縫具體情況，科學(xué)選擇處治工法[2]，主要內(nèi)容如下：

（1）對(duì)于縫寬較小的細(xì)微裂縫，可采取刻槽或設(shè)置貼縫帶等方法進(jìn)行處治。

（2）對(duì)于網(wǎng)狀、條狀等無(wú)規(guī)則裂縫或微表處裂縫，可采用貼縫帶實(shí)施處治，不得進(jìn)行刻槽處治，避免產(chǎn)生翻邊問(wèn)題。

（3）對(duì)于結(jié)構(gòu)性裂縫，比如脹縫及路橋結(jié)合處產(chǎn)生的沉降裂縫，應(yīng)對(duì)道路結(jié)構(gòu)進(jìn)行處治，如果處治困難，可采用貼縫帶實(shí)施處治，禁止通過(guò)刻槽堵縫方法進(jìn)行處治[3]。

（4）針對(duì)出現(xiàn)唧泥的路面裂縫，應(yīng)先通過(guò)注漿方式對(duì)道路基層進(jìn)行加固處理，再對(duì)路面裂縫實(shí)施修復(fù)處理。

（5）瀝青路面輕微網(wǎng)裂區(qū)域，可采用灑布還原劑或微波加熱的方法實(shí)施修復(fù)處理。

（6）車流量較少的道路，采用刻槽封堵進(jìn)行處治，車流量較大的道路，則優(yōu)先選用貼縫帶進(jìn)行處治。

1.2 裂縫治理流程與常用處治方案

瀝青路面裂縫治理流程為：裂縫調(diào)查→裂縫類型確定→工法確定→制定處治方案→施工處理→質(zhì)量檢測(cè)→定期監(jiān)測(cè)。瀝青路面常見(jiàn)裂縫形式及治理方案見(jiàn)表1。

表1 公路瀝青路面常見(jiàn)裂縫治理方案

2 瀝青路面裂縫封堵材料性能

通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)對(duì)裂縫封堵材料性能實(shí)施檢測(cè)，結(jié)果顯示：密封材料軟化點(diǎn)、延展性、抗拉強(qiáng)度等各項(xiàng)指標(biāo)均滿足使用要求，但其低溫拉伸、彈性模量較低，對(duì)于濕熱環(huán)境條件下，該材料性能相對(duì)較差，應(yīng)科學(xué)選用低溫性能優(yōu)良的密封材料[4]。為此，該文針對(duì)現(xiàn)有密封材料，合理確定評(píng)價(jià)指標(biāo)并評(píng)定等級(jí)。

2.1 確定評(píng)價(jià)指標(biāo)

針對(duì)濕熱地區(qū)瀝青路面裂縫治理，密封材料選擇時(shí)，主要評(píng)價(jià)指標(biāo)包括：軟化點(diǎn)、延伸率、彈性恢復(fù)、黏韌性、低溫拉伸及浸水低溫拉伸[5]。

根據(jù)對(duì)濕熱地區(qū)環(huán)境及瀝青路面溫度監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)濕熱地區(qū)瀝青路面最高溫度基本相同，密封材料性能受低溫影響較大。結(jié)合材料性能特征對(duì)其指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施分級(jí)，從高到低依次劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)等級(jí)。

2.2 材料技術(shù)等級(jí)劃分

按照標(biāo)準(zhǔn)要求選擇密封材料，并對(duì)其性能進(jìn)行檢測(cè)，具體檢測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表2 常用密封材料檢測(cè)結(jié)果

根據(jù)上文給出的技術(shù)指標(biāo)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)常用密封材料進(jìn)行等級(jí)劃分，具體情況見(jiàn)表3。

表3 常用密封材料技術(shù)等級(jí)

從表3 可知，現(xiàn)有瀝青路面裂縫密封材料技術(shù)等級(jí)以Ⅱ、Ⅲ級(jí)為主。根據(jù)濕熱特性與現(xiàn)有密封材料實(shí)際情況，裂縫密封材料應(yīng)重點(diǎn)提升低溫抗拉、浸水低溫抗拉及黏韌性能，以有效應(yīng)對(duì)濕熱環(huán)境造成的不良影響，保證濕熱地區(qū)瀝青路面裂縫處治效果。

3 環(huán)氧樹(shù)脂封底技術(shù)

為有效增強(qiáng)現(xiàn)有瀝青路面裂縫密封材料黏結(jié)能力，充分發(fā)揮其抗裂性能，在對(duì)瀝青路面裂縫實(shí)施處治時(shí)，先采用環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行封底[6]，使密封材料與裂縫內(nèi)壁充分結(jié)合，提高裂縫處治效果?，F(xiàn)根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂封底技術(shù)實(shí)施分析。具體內(nèi)容如下：

3.1 稀釋劑

（1）試驗(yàn)步驟：①取無(wú)水乙醇、丙三醇、三氯乙二胺三種稀釋劑；②將環(huán)氧樹(shù)脂材料放置于60 ℃溫水中，時(shí)間為2 min；③浸泡完成后取出并進(jìn)行干燥處理，依次加入上述三種試劑充分混合均勻，密切關(guān)注環(huán)氧樹(shù)脂變化情況。

（2）試驗(yàn)結(jié)果：三種稀釋劑稀釋效果由高到低依次為無(wú)水乙醇、丙三醇、三氯乙二胺，因此優(yōu)先選擇無(wú)水乙醇作為稀釋劑[7]。

（3）用量：將環(huán)氧樹(shù)脂材料放置于60 ℃水中浸泡2 min，經(jīng)干燥處理后，分別加入30%、20%、10%比例的無(wú)水乙醇，觀察稀釋效果；詳細(xì)情況見(jiàn)表4。

表4 稀釋劑用量檢測(cè)結(jié)果

從表4 可知，無(wú)水乙醇用量為10%時(shí)，稀釋效果最佳，并且經(jīng)濟(jì)性優(yōu)良。

3.2 固化劑

（1）試驗(yàn)步驟：①選取蘇州（6822B）、上海（JT-6280）、聚酰胺三種固化劑；②將環(huán)氧樹(shù)脂材料放置于60 ℃水中浸泡2 min；③取相同質(zhì)量的環(huán)氧樹(shù)脂[8]，加入等量的無(wú)水乙醇稀釋劑，并分別加入不同配比的固化劑，詳細(xì)比例見(jiàn)表5；④觀察固化效果，并全面記錄試驗(yàn)結(jié)果。

表5 固化劑配比

（2）固化試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表6。從表6 可知，三種固化劑達(dá)到固化狀態(tài)用時(shí)最短的為蘇州（6822B），居中的為上海JT（6280），用時(shí)最長(zhǎng)的為聚酰胺，表明蘇州（6822B）固化效果最佳，所以優(yōu)選蘇州（6822B）作為固化劑。

表6 固化時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果

3.3 環(huán)氧樹(shù)脂用量確定

（1）封底用量：①按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求成型環(huán)氧樹(shù)脂標(biāo)準(zhǔn)試件；②在試件（直徑D=10 cm，面積S=0.007 85 m2）表面開(kāi)設(shè)尺寸為20 mm*20 mm*100 mm 的凹槽；③依次稱量出開(kāi)槽前、后環(huán)氧樹(shù)脂試件質(zhì)量；④求出封底施工前、后質(zhì)量差值與試件面積的比值，從而得到每平方米封底用量[9]。

（2）封邊用量：①按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求制備環(huán)氧樹(shù)脂混合料，主要成分包含環(huán)氧、固化劑、稀釋劑等；②對(duì)標(biāo)準(zhǔn)試件實(shí)施處理，依次稱量出處理前、后環(huán)氧樹(shù)脂試件質(zhì)量；③求出涂刷前、后試件質(zhì)量差值與其面積的比值，從而得到每平方米封邊用量。

4 瀝青路面裂縫綜合治理技術(shù)

瀝青路面裂縫綜合治理是指，先通過(guò)注漿加固技術(shù)對(duì)板底脫空及沉陷實(shí)施處理，再采用密封材料對(duì)裂縫實(shí)施修復(fù)。對(duì)于沉陷、脫空較為嚴(yán)重的區(qū)域，應(yīng)通過(guò)高聚物注漿加固技術(shù)進(jìn)行處治。瀝青路面裂縫治理主要采用填縫、貼縫、密封、壓縫及再生等技術(shù)進(jìn)行處理[10]。

4.1 高聚物注漿技術(shù)要點(diǎn)

（1）注漿材料：高聚物發(fā)泡劑，具有輕質(zhì)、高效、固化效果好、防水性能強(qiáng)等特點(diǎn)。

（2）施工設(shè)備：電鉆、注漿管、注漿機(jī)、電力設(shè)施。

（3）施工流程：中斷交通→定位注漿部位→布設(shè)注漿孔→施工機(jī)具檢查→鉆孔→設(shè)施導(dǎo)管→安裝注漿帽→注漿→驗(yàn)收→封孔→清理→開(kāi)放交通。

（4）技術(shù)要點(diǎn)：①漿體材料選用水泥漿，應(yīng)保證漿液性能滿足要求；②注漿時(shí)，應(yīng)從兩側(cè)向中間逐步推進(jìn)，并嚴(yán)密監(jiān)視注漿區(qū)域路面變化情況；③注漿時(shí)應(yīng)采取間隔法進(jìn)行注漿，嚴(yán)禁相鄰鉆孔同時(shí)注漿，防止出現(xiàn)竄孔問(wèn)題；④注漿完畢，及時(shí)封堵注漿孔。

4.2 高聚物注漿技術(shù)工程應(yīng)用

施工情況：2022 年6 月對(duì)某公路基層實(shí)施注漿加固。

加固效果：加固前該瀝青路面彎沉為262.1 μm，經(jīng)注漿加固后路面彎沉為179 μm，下降83.1 μm，下降幅度高達(dá)29%。說(shuō)明高聚物注漿加固對(duì)處理基層脫空問(wèn)題效果顯著，能有效增強(qiáng)基層承載能力，提升道路使用性能，對(duì)防治瀝青路面裂縫具有較高的可行性。

5 結(jié)論

綜上所述，該文根據(jù)濕熱地區(qū)環(huán)境特征及裂縫處治基本特性，提出了科學(xué)有效的瀝青路面裂縫治理方案，主要結(jié)論如下：

（1）裂縫治理具體方案：①縫寬較小的細(xì)微裂縫，可采取刻槽或設(shè)置貼縫帶等方法進(jìn)行處治；②網(wǎng)狀、條狀等無(wú)規(guī)則裂縫或微表處裂縫，可采用貼縫帶實(shí)施處治，不得進(jìn)行刻槽處治，避免產(chǎn)生翻邊問(wèn)題；③結(jié)構(gòu)性裂縫，應(yīng)對(duì)道路結(jié)構(gòu)進(jìn)行處治，特殊情況下，可采用貼縫帶實(shí)施處治，禁止通過(guò)刻槽堵縫方法進(jìn)行處治；④唧泥裂縫先通過(guò)注漿方式對(duì)道路基層進(jìn)行加固處理，再對(duì)路面裂縫實(shí)施修復(fù)處理；⑤瀝青路面輕微網(wǎng)裂區(qū)域，可采用灑布還原劑或微波加熱的方法實(shí)施修復(fù)處理；⑥車流量較少的道路，采用刻槽封堵進(jìn)行處治，車流量較大的道路，則優(yōu)先選用貼縫帶進(jìn)行處治。

（2）根據(jù)文中給出的技術(shù)指標(biāo)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)可知，現(xiàn)有瀝青路面裂縫密封材料技術(shù)等級(jí)以Ⅱ、Ⅲ級(jí)為主，后續(xù)裂縫密封材料應(yīng)重點(diǎn)提升低溫抗拉、浸水低溫抗拉及黏韌性能，以有效應(yīng)對(duì)濕熱環(huán)境造成的不良影響，保證濕熱地區(qū)瀝青路面裂縫處治效果。

（3）結(jié)合某公路工程基層注漿加固實(shí)際情況，有效證明了高聚物注漿加固對(duì)處理基層脫空問(wèn)題效果顯著，對(duì)處治瀝青路面裂縫完全可行。