灌缝技术在沥青路面养护维修中的应用.pdf

总658期2023年第28期（10月 上）0 引言在车辆荷载、环境水害等因素影响下，沥青路面易发生病害，导致路面性能下降并威胁行车安全。病害若无法及时处治，在外界因素持续影响下，路基结构会受损，缩短路面使用寿命。目前，针对沥青路面裂缝修补的技术类型众多，不同修补措施、选用材料会对裂缝治理效果产生不同影响。本文基于工程实践，结合项目施工中常用的裂缝修补方案，进行技术可行性分析，并详细阐述现阶段热熔型灌封胶修补工艺特征，为沥青路面开缝治理提供技术支持。1 沥青路面裂缝修补工艺针对沥青路面裂缝处治措施不同，修复效果也会有所差异，在确保养护效果的基础上，应结合实际情况合理选择路面修补方案。目前，沥青路面裂缝修补方案主要包括以下三种：1）热熔型灌封胶修补工艺。沥青路面裂缝治理中常用手段，将加热熔化的灌封胶灌入开裂病害的沥青路面内进行填充，通过灌封胶的黏合作用，将开裂路面两侧黏合在一起，封闭裂缝以避免雨水渗入路面内部进一步侵袭路基，而导致裂缝进一步扩大。大量施工实践证实，开槽式热熔型灌封胶修补工艺，在治理沥青路面开裂病害过程中效果突出，贴缝式处理技术可有效衔接路面开裂结构表层，避免雨水渗入内部结构造成的冲刷、侵蚀，养护效果可观。2）贴缝带修补工艺。该工艺多用于应急性沥青路面裂缝修补，是一种轻微开裂病害治理的常用手段。贴缝带修补工艺利用热熔设备热熔处理贴缝带，发挥贴缝带的热熔性能使其张贴至路面开裂位置，将开裂路面封闭。该工艺操作便利，修补成本低，但仅用于表面开裂处理，无法渗入开裂部位内部，修补效果一般，且热熔带热熔程度难以精准控制，施工速度较慢，工程实践中该工艺应用程度有限。3）热再生裂缝修复工艺。该工艺多用于大范围沥青路面开裂病害治理，利用100%高强度辐射加热墙，对病害路面沥青混凝土加热，并借助配套设备耙松加热熔融状态的表面沥青混凝土，再喷洒乳化沥青及混合料，随后进行碾压，形成新的沥青路面。该工艺具备修复效果好、再生路面平整度高的特点，但设备工艺复杂，成本投入高，需大型热再生设备参与，对路基应力的修复效果不佳，再生路面耐久性不足，容易出现二次开裂病害。结合上述内容可知，热熔型灌封胶修补工艺具备良好的修补效果，且工艺成本可控性强，修复效果理想，工艺优势明显。2 灌缝技术在沥青路面养护维修中的应用优势开槽灌缝工艺常用于沥青路面裂缝病害处治，常用设备为拖挂式灌缝机，该设备具备清理、加热、灌注等功能，核心要件包括液压系统、加热保温系统、清吹系统、拖式底盘、动力源等，详见图1。公路养护维修中应用拖挂式灌缝机进行灌缝维修的特点如下：1）灵活度高，施工便捷，综合成本支出低。灌缝技术在多数沥青路面裂缝处治中均可广泛应用，成本支出低，相比于其他修补方案，性价比水平较高，修补效果好。2）沥青灌缝机与灌缝技术配合修补后路面耐久性提升，可在相对较长时间保持道路处于正常使用状态，避免了反复维修沥青路面裂缝导致的成本支出增加，降低了维修因素对车辆正常通行的影响。3）灌缝开槽技术修复沥青路面裂缝的质量较高，传统修补方法由于天气因素或温度变化，容易导致被修补沥青路面裂缝区域经常出现热胀冷缩病害，增加了路面裂缝概率和反复维修的可能性。4）工艺简单，对操作者要求低，简单培训即可上收稿日期：2023-03-06作者简介：任英（1984），男，山西天镇人，工程师，从事公路与桥梁施工、养护工作。灌缝技术在沥青路面养护维修中的应用任英（山西省太原南郊公路管理段，山西 太原 030032）摘要：为保证路面性能、延长路面使用寿命，概述了沥青路面裂缝修补工艺，论述了灌缝技术在公路养护维修中的应用优势，总结了沥青路面维修灌缝材料要求及施工技术要点，并通过试验研究，分析了四种常用灌缝材料的修补效果，供同类工程参考。关键词：公路工程；沥青路面；裂缝修补；灌缝技术中图分类号：U418.6文献标识码：B88交通世界TRANSPOWORLD岗操作，解决了工艺难度大、核心工艺难以有效控制而导致施工质量无法保障的问题。图1 灌缝机液压系统运行示意图3 沥青路面维修灌缝材料要求目前，热熔型灌封胶修补工艺在沥青路面裂缝修补中广泛应用，市场种类繁多，规格多样，需对灌缝性能加强检验，以确保治理效果。现阶段，橡胶沥青、橡胶改性沥青为最常用的两种灌缝材料：1）橡胶沥青和橡胶改性沥青为灌缝材料的主要成分，需结合工序要求参考材料试验结果，综合考量不同材料的作用机理，确定检测手段和应用材料类型。2）灌缝材料需具备填充能力和流动性，确保填缝材料能有效填充裂缝，并保障良好的密封效果，同时能有效克服缝壁阻力，而顺利向下流动填充裂缝。3）灌缝材料应有耐久性、穿越性，能长期抵抗水害环境侵袭，避免裂缝再次开裂，材料灌入缝隙后，应能在自重作用下流入狭窄间隙，起到良好的密封填充作用。4 灌缝施工要点裂缝修补时机的选择会影响灌缝技术施工质量，也是决定施工难度的重要影响因素。结合相关项目施工经验可知，裂缝较大、湿度较小的情况下，施工裂缝修补的效果较好。南方地区多雨，需在雨季前进行密封修补。4.1 灌缝技术关键流程1）开槽：用开槽机跟踪指标装置对准裂缝进行开槽，一般宽深比为11，尺寸控制在1020 mm。若裂缝宽度适宜灌缝，则无需开槽处理，可直接对已有路面裂缝进行下一步操作。2）清缝：用压缩空气喷枪对所开凹槽进行清理，确保槽内没有杂物。若施工条件不允许，可进行人工清理。3）烘干：用烘干机对凹槽进行预热，并烘干缝隙内存留的水烘干分，确保密封胶与凹槽的紧密结合。4）灌缝：用灌缝机对槽口进行灌缝，并控制好胶体的用量。实践证明，采用标准槽贴缝式比标准槽非贴缝式的灌缝质量更为有效。5）贴缝：用平坦机贴近裂缝均匀向前移动，使填缝料在裂缝内和路面表层形成最佳的贴缝效果。一般在灌缝结束后需要在修补后的裂缝上施撒细沙覆盖，用以保证灌缝的质量。6）开放交通：待灌缝胶温度冷却到50 以下后方可开放交通。4.2 灌缝技术工艺要点1）开槽：以养护方案为准，专业操作人员切割路面裂缝区域，需保持切缝平整。沥青路面裂缝不规则，其宽度、深度存在差异，需结合具体的裂缝状况，调整锯片型号与切割高度，提高开槽质量。开槽期间需注重开槽方向的控制，保持槽口成型且规整。2）清缝：开槽施工中易出现杂物堆积于槽缝内，直接开展后续施工，会影响施工质量与工程进度。故需于开槽后对槽内杂物彻底清理，以吹风机和钢丝刷彻底清除杂物，防止影响密封胶与槽的黏结质量。与此同时，也可使用压缩空气法进行清槽，将缝隙中杂物清除干净，为后续施工提供便利条件。3）烘干：热气喷枪为主要烘干设备，加热后使槽内潮气得以清除，借助热效应保障灌缝材料、缝壁、缝底紧密黏结，确保修补效果。烘干期间需保持合适的温度，避免低温无法清除潮气的同时，防止温度过高影响沥青路面形态及结构稳定性。4）灌缝：完成上述准备工作后开始灌胶，此步骤为施工的核心环节，也是决定裂缝修补水平的关键。灌胶后需及时清扫平整，保证裂缝修补的完整性，密封层保持T字形，以提高修补严密性。施工期间操作人员需对灌缝期间现场温度格外关注，并合理控制灌缝厚度，气温较低时灌封胶应略低于路面，反之则应高于路面。5）养护：灌缝主体完工后进行养护，加强防护避免路面受损，同时严密检测裂缝区域处治质量，及时发现问题并科学处理。5 灌缝修补效果评价本文选用四种常用的灌缝材料借助相关实验，探究不同灌缝材料对裂缝修补效果的影响，从而选择出最佳的裂缝修补材料，以提高修补质量。5.1 试验方案选择市场上最常用的四种灌封胶，分别为美国Crafco密封胶、鞍山森远灌封胶、辛美来亚密封胶和百合密封胶进行高温黏附性试验，评估上述灌封胶的性能。试验流程如下：1）取 16 个 19 mm 粒径集料以清水洗净，置入烘箱，选定温度105，烘干4 h后备用；89总658期2023年第28期（10月 上）2）取大烧杯，向其中倒入清水并煮沸；3）取出清洗烘干的集料，用细铁丝拴牢置于烘箱中烘干1 h；4）取4个做好标记的铁杯，分别加入四种不同类型灌封胶300 ml，置于入烘箱选定温度180 烘烤2 h；5）4颗集料为一组，分别将其缓慢浸入上述四种灌封胶，集料完全浸入后，1 min后用铁丝轻轻提起集料，悬挂于试架并室温放置15 min；6）冷却完毕的集料置入大烧杯中浸煮3 min，随后缓慢提起，观察表面胶膜脱离状况，并依据操作规范评估黏附性指标。5.2 黏附性评价不同灌封胶材料的黏附性实验结果如表1所示。表1 接缝加热施工式填缝料的黏附性试验结果灌封胶品种美国Crafco密封胶鞍山森远灌封胶百合密封胶辛美来亚密封胶黏附性等级5级5级4级4级对表1分析可知，美国Crafco密封胶和鞍山森远灌封胶的黏附等级为5级，辛美来亚密封胶和百合密封胶的黏附等级为4级，四种常用灌封胶均有较好的黏附效果。需结合材料纯度、熔点等因素对灌缝材料的性能进行全面综合评估。试验结果显示，美国Crafco密封胶的延伸性最好，纯度最高，熔点最低，弹性最佳；百合密封胶熔点最高，纯度最低，杂质最多。6 环保管理措施在保证工程质量和效率的前提下，必须重视施工的文明环保，强化环保施工操作的宣传教育，增强环保生产意识。强化环境卫生管理，营造优美、干净的工作环境，推动精神文明的发展。1）根据项目的具体情况，制定合理的环境保护措施，并对施工方案进行灵活调整。建筑企业应主动学习有关环境保护的最新法律法规，并在施工管理中，树立起良好的环境保护意识；2）场地施工材料、机械设备要分类、整理，工作场地要整洁；3）严禁清洗机械、施工设备的污水直接排入河流，在机械运行过程中，不得出现机械产生的油脂不经处理，而直接排出；4）选用低污染的设备，并设置空气污染防治系统，强化对大气污染的控制与监控，保证达到标准；5）严格遵守当地环境保护管理法规，加强施工现场的噪声控制、隔离，不得安排有噪声的加工工作，不得有噪音干扰居民；6）在项目完成后，应对临时用地内的所有建筑及生活垃圾进行清扫，工程完成后，由相关政府部门进行环保验收，以保证不会留下任何的环境隐患。7 结论综上所述，本文以沥青路面开裂病害治理施工为例，结合相关项目施工经验与研究成果，对常用的沥青路面裂缝维修技术及其特征进行了分析，阐述了灌缝修补沥青路面裂缝的优势，并对该方案的技术要点进行了总结，结论如下：1）裂缝修补时机的合理选择是影响裂缝治理质量的基础，也是决定施工难度的重要因素。北方地区存在周期性冻融，需在冻融交替期结束和汛期前进行沥青路面裂缝修补；南方地区多雨水，为提高治理效果，需于雨季来临前完成沥青路面裂缝修补，降低水害对路基的侵蚀。灌缝材料性能直接影响沥青路面灌缝修补质量，需选用高纯度、高延伸性、高弹性的灌缝材料进行灌缝，以确保修补质量。2）为确保公路正常运行，需合理选择处治工艺、精准修补裂缝病害，强化对道路服役状况的跟踪监控。采用科学的方法准确选择裂缝养护时间，优化养护方案改善路面性能，提高道路使用质量，以保障行车安全。材料、裂缝修补技术都是影响沥青混凝土裂缝修复效果的重要因素，为确保修补效果，需选用优质的填缝材料，并科学优化填缝技术方案。参考文献：1 龚晓琳.新型组合手推式灌缝机在水泥混凝土路面灌缝作业的应用J.福建交通科技，2022（9）：110-113.2 晏超.高海拔地区沥青路面裂缝扩展规律分析及处治技术研究D.重庆：重庆交通大学，2022.3 麦俊辉.沥青灌缝机在公路沥青路面养护维修中的应用J.交通世界，2021（26）：45-46.4 徐业峰，刘玄，唐国涛，等.新型水玻璃/聚氨酯灌封胶的制备及性能J.化学推进剂与高分子材料，2017，15（4）：88-92.5 康非.黄石高速公路沥青路面裂缝修补技术J.交通世界，2015（Z1）：34-35.6 史国刚，王文达，顾兴宇.沥青路面裂缝修补结构及受力特征研究J.公路交通科技（应用技术版），2010，6（10）：49-51.7 甄伟超.高速公路沥青混凝土路面产生裂缝的原因及其防治措施J.交通标准化，2004（8）：53-55.90