灌缝材料

灌缝材料（共7篇）

灌缝材料 篇1

1 概述

随着道路交通事业的发展, 道路建设的重点将从新建道路的设计、施工, 逐渐转向为对现有道路的养护、修补。沥青混凝土路面在使用过程中, 由于受到车辆荷载和温度的重复作用, 会出现各种形式的裂缝。为了维护道路的资产, 延长寿命, 保证行驶质量, 必须采取科学的手段对裂缝进行及时处理, 而灌缝则是公路养护部门常用的裂缝修补方式。本文对国内灌缝材料在沥青路面裂缝修补中的应用进行总结。

2 灌缝材料性能要求

沥青路面裂缝按其破损的几何形状及形成机理[1], 可以分为块裂、龟裂、网状裂缝、斜向裂缝、纵向裂缝、横向裂缝等多种类型。无论修补其中哪一种, 灌缝材料都需要具备一定的使用性能[2], 具体如下:

2.1 高温稳定性

高温稳定性指标主要是评价灌缝材料在高温条件下抗软化或抗流淌的能力。灌缝材料在夏季高温天气, 易受热变软甚至出现流淌。在车辆荷载形成的压缩应力作用下, 裂缝中的材料很容易被挤出或溢出裂缝, 而使灌缝失效。故灌缝材料应具备较高的抗高温软化性。

2.2 抗裂延伸性

抗裂延伸性指标主要是用来评价灌缝材料在拉压应力应变作用下, 承受塑性变形和弹性变形的能力。灌缝材料应具有较好的抗裂延伸性, 使材料始终能与裂缝壁面贴合并保持对裂缝的封闭作用。

2.3 粘附抗脱性

灌入裂缝中的灌缝材料, 在交通荷载和水损害的作用下, 承受着多种应力应变。为了使裂缝壁面与灌缝材料之间形成一个整体, 能有效传递拉压应力、剪切应力, 并防止材料过早断裂造成灌缝失效, 灌缝材料应具有足够高的粘附抗脱性。

2.4 低温抗裂性

低温抗裂性指标主要是评价灌缝材料在低温条件下, 抵抗脆断开裂的能力及其柔韧性能的好坏。灌缝材料在冬季及低温天气, 很容易变脆、失去原有的柔韧性。若灌缝材料长期在拉应力应变或拉压交变应力应变作用下, 很容易被拉伸断裂, 造成灌缝失效。因此, 灌缝材料应具有良好的抗低温脆裂性。

2.5 抗硬物嵌入性

进行灌缝修补后的裂缝表面往往容易嵌入硬物, 若灌缝材料弹性较差, 在行车荷载的作用下还易造成路表某些不可压缩材料 (例如石屑、砂石等) 嵌入灌缝裂缝中, 造成灌缝失去传荷能力, 灌缝料容易脱出, 裂缝修补很快失效。因此, 灌缝材料应当具有一定的抗硬物嵌入性。

2.6 抗老化性

耐老化性主要是评价裂缝灌缝后, 在使用过程中受交通荷载和自然环境的作用, 其主要性能保持稳定或较少发生变化的能力。为了提高灌缝材料的耐久性, 避免灌缝较早失效, 应检测裂缝灌缝材料是否具有较好的耐老化性。

上述6项灌缝材料评价指标都是彼此独立的, 而且有些指标 (比如高温稳定性和低温抗裂性) 还相互对立, 同时满足所有的评价指标是非常难的。裂缝灌缝要求满足哪几项指标, 应具体结合裂缝灌缝的时机、气候条件以及裂缝的类型来选择确定[1]。比如在江苏地区, 夏季温度高, 且持续时间长, 裂缝灌缝的评价指标应突出对抗高温软化性的检测;而在北方寒冷地区, 应强调对抗低温脆裂性的评价;在潮湿多雨地区, 应提高裂缝灌缝材料粘附性的要求。

3 灌缝材料分类及其适用性

3.1 灌缝材料的发展

长期以来, 在“重建轻养”观念的影响下, 我国公路养护部门一般只在路面裂缝发展到比较严重时, 才采用普通热沥青等简单的胶结材料, 通过人工灌缝对裂缝进行修补。但实践证明, 路面裂缝经过这种传统方法修补后, 随着路表面及基层的温度收缩, 最多不超过1年, 维修后的裂缝又在原灌缝位置重新开裂, 其失效率在85%以上, 因而必须在第2年重新进行灌缝。这样一来就加大了养护工作量, 增加了养护费用。尤其对于高速公路, 这样频繁的路面维修作业给车辆通行造成诸多不便和不安全因素, 无论是经济效益还是社会效益都将受到很大的影响。

近年来, 随着高速公路管理部门越来越重视“道路养护”对公路路用性能及使用寿命的影响, 一些经费较为充足, 如一级公路、高速公路、城市快速路等等级较高路面的养护部门, 开始在灌缝时采用橡胶改性沥青等性能更好的改性沥青, 以及自流平有机硅树脂[3]、树脂类密封胶等裂缝修补专用材料。但等级较低的路面养护仍然主要采用传统的沥青材料, 有些细小裂缝则采用乳化沥青等常温液态材料进行灌缝处理。

3.2 灌缝材料分类及其特性

现在在沥青路面裂缝修补中采用的灌缝材料大致可以归为热用沥青类、冷用沥青类及专用材料类等3大类, 以下对各类材料作分别介绍。

3.2.1 热用沥青类

包括热沥青、SBS改性沥青、沥青橡胶、橡胶改性沥青及低模量橡胶改性沥青等, 因其价格不高, 对施工人员的要求不苛刻而受到广泛采用。

(1) 热沥青

沥青本身是一种很好的胶结材料, 具有较好的粘结性能和极佳的耐水性能。通常将其加热至140~160℃制成热沥青, 便会具有很好的流动性和浸润性, 热沥青完全可以作为裂缝灌缝材料使用。同时, 热沥青在各种裂缝灌缝材料中成本最低, 质量也稳定, 施工人员对热沥青的制备及使用经验也最为丰富。所以在许多情况下, 将热沥青作为裂缝灌缝材料是一种较佳的选择, 而且有文献资料[4]表明热沥青作为灌缝材料的比例较高。但是, 修补裂缝破损, 对其材料的要求通常是较高的, 而一般的沥青结合料柔韧性稍差、温度敏感性较大, 不太适合灌缝修补有较大水平位移的裂缝, 不适用于气温变化很大的地区。故热沥青可更多地用于无或少水平位移 (<2.5 mm) 裂缝的灌缝, 可在气温变化相对较小的地区使用。

(2) 改性沥青

灌缝材料的粘附性和水稳定性要求很高。但是, 一般的热沥青作为裂缝灌缝材料, 较难满足诸多的性能要求, 必须对热沥青根据裂缝灌缝的具体性能要求进行改性后使用[5], 特别是对于有较大水平位移 (≥2.5 mm) 的裂缝灌缝, 则必须采用性能 (特别是延展性和弹性) 更为优良的改性沥青作裂缝灌缝材料。

沥青改性剂的品种很多, 目前常用的改性沥青多采用高分子聚合物作为改性剂来制备。其效果取决于聚合物的类型、添入量以及沥青与聚合物的相容性[6]。不同类型聚合物改性剂制成的改性沥青, 其性能各不相同。用于沥青改性的高分子聚合物主要有以下3大类[7]:

(1) 橡胶类

按其产源可分为天然橡胶与合成橡胶, 代表性品种有丁苯橡胶 (SBR) 、氯丁橡胶 (CR) 、天然橡胶 (NR) 。其中, SBR是合成橡胶中应用最广的一种通用橡胶, 其综合性能较好, 强度较高、延伸率大, 抗磨性和耐寒性亦较好。用SBR制成的橡胶改性沥青具有极好的低温抗裂性能, 且高温稳定性、粘附性、耐老化性亦有所提高, 同时具有较好的延展性和弹性。故SBR改性沥青非常适合于寒冷地区的裂缝灌缝修补。

(2) 树脂类

通常其分为热塑性树脂和热固性树脂两类, 代表性品种有聚乙烯 (PE) 、聚丙烯 (PP) 、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 (EVA) 及环氧树脂 (EP) , 其中PE和EVA被采用较多。

聚乙烯按其密度分为高密度聚乙烯 (HDPE) 和低密度聚乙烯 (LDPE) 。LDPE较HDPE具有更大的伸长率和更好的耐寒性, 故多采用LDPE改性沥青。LDPE强度较高, 延展性和耐寒性好, 且与沥青的相容性较佳。用其制成的LDPE改性沥青具有显著的高温抗变形能力, 与酸性石料的粘附性明显提高, 且低温抗裂性未太下降。故LDPE改性沥青更适合于炎热地区应用。

而EVA具有优良的韧性、弹性和柔软性, 同时又具有一定的刚性、耐磨性和抗冲击性, 与沥青的相容性较好。用EVA改性的沥青高温稳定性很好, 同时低温抗裂性也有明显提高, 且延展性亦有所改善。故EVA改性沥青适合气候炎热且对裂缝灌缝材料低温性能有要求的地区使用。

(3) 热塑性橡胶

又称为热塑性弹性体, 兼具橡胶和热塑性塑料特性, 在常温下显示橡胶的高弹性, 受热时呈可塑性。其代表性品种有苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 (SBS) 。SBS具有弹性好、抗拉强度高、低温变形性能好等优点。由其制成的SBS改性沥青具有很好的高温稳定性、低温抗裂性、弹性恢复性和耐久性, 且粘结性能、粘附性能及耐水性能都有较大提高。故SBS改性沥青适用的范围较广, 特别是针对气候条件变化大、对裂缝灌缝材料高低温性能要求都高的情况, 或裂缝破损较严重 (存在较大水平位移) 且灌缝效果要求较高时, 可采用SBS改性沥青作灌缝材料。

3.2.2 冷用沥青类

包括乳化沥青、改性液体沥青等, 由于其受限制条件较少, 不需加热使用, 可用在潮湿的路面、有灰尘的壁面使用。其中较有代表性的是乳化沥青。

乳化沥青主要是由沥青、乳化剂、稳定剂和水等组分所组成。将粘稠沥青加热熔化后, 经机械研磨的作用, 以细小的微滴 (粒径约为2~5μm) 状态分散于含有乳化剂和稳定剂的水溶液中, 形成水包油状的沥青乳液, 此时沥青便成为在常温条件下具有极好流动性和浸润性的乳化沥青, 完全可以作为沥青路面裂缝破损的灌缝材料。灌缝于裂缝中的乳化沥青经过一段时间, 乳液中的水分逐渐蒸发散失, 沥青与乳液中的水相分离, 当乳液完全分解破乳后, 乳液中的沥青便恢复其原有的性能和作用。

乳化沥青较热沥青具有一些显著的优点[1]:乳化沥青 (特别是阳离子乳化沥青) 不怕水, 能裹覆潮湿石料, 且低温不影响其流动性和浸润性, 故在雨后、裂缝潮湿或低温条件下进行裂缝灌缝, 对其修补性能影响很小, 而热沥青在裂缝处在潮湿状态或低温条件下进行裂缝灌缝, 其修补质量极差;乳化沥青具有极好的流动性和浸润性 (即渗透性) , 用于未成熟的微裂缝的灌缝修补较理想, 而热沥青浸润性略差些, 更多地用于成熟裂缝的灌缝;乳化沥青不需或稍许加热便可使用, 价格上虽比沥青高出25%~30%, 但其施工费用较低, 使用安全方便且节约能源, 并能减少环境污染。所以, 乳化沥青在某些特定情况下也被广泛用于裂缝的灌缝修补。

但是, 乳化沥青在粘结性能上很难与热沥青相比, 故其更多地用于无或少水平位移裂缝的灌缝, 且多在裂缝处于潮湿状态或低温天气等环境条件较恶劣情况下, 作为裂缝的应急灌缝材料。而文献[4]也证实, 乳化沥青被应用较多, 且大部分用于应急性灌缝修补。若要提高乳化沥青的性能, 扩大其应用的范围, 必须根据不同情况掺入添加剂或改性剂, 制成不同性能改性乳化沥青后使用。

3.2.3 专用材料类

包括聚合物、橡胶及树脂类等专用灌缝材料。这种材料包括1~2种组成材料, 通过化学反应从液态转变为固态。国外试验证明, 这种类型的材料修补效果很好, 但由于其粘度太大, 不宜充分渗入裂缝, 且对施工条件要求高, 既费时又昂贵, 故大多用于等级较高的沥青路面灌缝处理。

(1) 自流平有机硅树脂

目前在国内外, 对于自流平有机硅树脂的使用较少, 主要原因在于其价格太高。但是其修补效果也最让人满意。自流平有机硅树脂实际上是1种或2种能够通过化学反应从液态变为固态而自我成形的材料。由于发生化学反应是一个不可逆的过程, 所以其高温、低温性能均很好, 用作裂缝灌缝材料时, 可以达到良好的修补效果, 根据SHRP的研究, 一般有效期可以达到6~7年。最近才在裂缝修补中使用, 是一种新型的材料。

(2) 树脂类密封胶

另外, 国内目前经常使用的一类材料通称为密封胶, 实际上也是以沥青为基质材料, 掺加各种改性剂 (如聚合物和树脂) , 与上文中的橡胶改性沥青、乳化沥青或者纤维改性沥青所不同的只是掺加的改性剂的种类较多而已。在国内, 树脂类密封胶的使用已经被用于修补沥青路面裂缝, 且取得了良好效果。

4 灌缝材料在江苏的应用情况

江苏地区经济较为发达, 养护部门的经费也相对宽裕, 其所用灌缝材料品质较好。表1是对江苏地区一些高速公路及市政道路灌缝材料应用情况的调查结果汇总:

由上表可以看出, 二级公路、城市道路等较低等级的道路灌缝仍在采用热沥青等传统的、价格低廉的材料, 而高速公路养护部门已普遍采用了价格较高的灌缝材料, 尤其是各种密封胶, 应用已十分广泛。

5 结语

本文对沥青路面裂缝修补的重要性进行了介绍, 归纳总结了灌缝材料的性能要求、分类及其适用情况, 并通过灌缝材料在江苏地区应用情况的调查汇总, 得出了今后灌缝材料应用的发展方向, 即:

(1) 城市次干路、支路及二级以下公路等等级较低的道路, 由于交通量较小, 且重型车比例较低, 传统的热用沥青类灌缝材料即能起到足够的裂缝修补效果, 物美价廉, 因而仍将得到广泛采用;

(2) 城市快速路、高速公路、一级公路等交通量大, 重车比例高, 养护施工对交通影响较大的等级较高的道路, 将主要采用密封胶等粘结效果好, 二次开裂率低的专用材料类灌缝材料;

(3) 乳化沥青、ERA-C液等冷用沥青类灌缝材料, 其常温状态下即具有极好的流动性和浸润性, 且不怕水, 能裹覆潮湿石料, 低温也不影响其使用性能, 因而会用在紧急抢修, 雨后、裂缝潮湿或低温等不利条件下的裂缝灌缝修补。

参考文献

[1]康敬东.沥青路面裂缝和坑槽养护维修技术的研究[D].西安:长安大学, 2002.

[2]刘东磊.沥青路面裂缝热修补材料的性呢国内指标研究[D].南京:东南大学, 2007.

[3]黎力, 吴芳.自流平材料的应用发展综述[J].新型建筑材料, 2006, (4) :7-11.

[4]Department of Civil Engineering, Carnegie Mellon University, Pittsburgh, PA.Investigation

[5]沈金安, 李福普.改性乳化沥青在高速公路沥青路面维修养护中的应用前景[J].石油沥青, 2001, 14 (1) :33-43.

[6]Jim A Crovetti, Michael I Darter, Kurt D.Johnson, et al.Innovative Materials and Equipments for Pavement Surface Repairs Volume II:Synthesis of Operational Deficiencies of Equipment Used for Pavement Surface Repairs.SHRP-M/UFR-91-505, National Research Council, 1991.

[7]严家汲.道路建筑材料 (第3版) [M].北京:人民交通出版社, 1996.

灌缝材料 篇2

本文选取六种具有代表性的灌缝材料进行高温性能研究, 分别为:基质沥青、20%橡胶沥青、25%橡胶沥青、SBS改性沥青、市售灌缝胶A和市售灌缝胶B。

1 动态剪切试验简介

动态剪切流变仪 (DSR) 是对沥青粘弹特性进行研究的试验仪器, 如图1所示, 其主要用于分析沥青胶浆的疲劳特性和高温特性, 由于灌缝材料的粘弹特性与沥青相似, 因此也完全可以利用动态剪切流变仪对其进行研究分析。

DSR的基本工作原理是将试样夹在两个平行板之间, 其中下部的板固定, 上部的可以摆动, 上部的板在摆动时会从A点开始移动至B点, 又从B点返回经过A点移动至C点, 然后再从C点回到A点, 由此便完成了一个循环摆动周期, 如图2所示。

利用DSR可以测得灌缝材料的复数剪切模量、相位角δ和车辙因子等粘弹数据, 通过试验得到的数据, 根据时温等效原则可得到相应的主曲线, 由此可分析灌缝材料的高温稳定性能。

2 灌缝材料的复数剪切模量

本研究采用的试验仪器为英国马尔文仪器有限公司生产的Bohlin Gemini-Gemini HR Nano型高级旋转流变仪, 采用Φ8mm的平行板, 板间距为2mm, 测试频率范围为0.1~60Hz, 以此分析六种灌缝材料在不同温度及不同剪切频率下的粘弹参数。本试验的测试温度分别为5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃。

复数剪切模量是表征材料抵抗重复剪切变形能力的指标, 以全剪切应力和全剪切应变的比值表示, 包括储存剪切模量G'和损失剪切模量G″, 前者反映变形过程中能量的贮藏与释放, 后者反映变形过程中由于内部摩擦产生的以热的形式散失的能量[1,2]。随着温度的升高, 复数剪切模量G*的下降速率越慢表明灌缝材料的温度敏感度越低。

为了对比六种灌缝材料的抗剪切性能, 将不同灌缝材料在同一温度下的复数剪切模量主曲线进行对比, 如图3所示。从图中可以看出, 在六种灌缝材料中, 20%橡胶沥青的抗剪切性能最好, 灌缝胶A的抗剪切性能最差。随着剪切频率由低到高, 每种灌缝材料的复数剪切模量都随之上升, 不同阶段灌缝材料的模量上升速率有所不同, 在频率较低的范围内复数剪切模量随频率的变大而上升较快, 在频率较高的范围内上升相对缓慢。

3 灌缝材料的相位角

如果有两种灌缝材料的复数剪切模量的绝对值相等, 但是一种灌缝材料的相位角明显小于另一种灌缝材料的相位角, 那么这种灌缝材料更加有弹性, 在施加的荷载消失后也就更容易恢复, 由此可见评价灌缝材料的高温稳定性仅用复数剪切模量是不够的, 还要比较相位角的大小。

相位角δ是作用应力与产生的应变之间的时间滞后, 是衡量灌缝材料的可恢复弹性变形和不可恢复的粘塑性变形数量的相对指标, 对于完全弹性材料, 在荷载作用下将产生变形, 其相位角为0°, 对牛顿液体而言, 相位角则接近90°, 灌缝材料作为粘弹性材料, 其相位角在0°~90°之间[3]。在相同的复数剪切模量下, 高温状态相位角越大表示在荷载作用下模量的粘性成分越大, 即变形不可恢复的部分越大, 越容易产生永久变形;相反, 在温度较低的情况下, 相位角越大表示材料在低温时仍有较大的粘性成分及柔性, 其抗疲劳性能越好[4]。

为了比较不同灌缝材料相位角的变化规律, 将六种灌缝材料在相同温度下相位角随剪切频率的变化情况进行对比, 如图4所示。从图中可以看出, 在低频剪切区域内, 基质沥青的相位角最大, 两种灌缝胶的相位角最小, 而在高频剪切范围内, 灌缝材料之间的相位角差距变小。

4 灌缝材料的车辙因子

美国SHRP计划在沥青结合料路用性能规范中采用车辙因子作为沥青结合料高温稳定性指标, 灌缝材料的高温稳定性能也可以借鉴此指标进行评价[5]。车辙因子G*/sinδ为损失剪切柔量J″的倒数, 反映了灌缝材料的永久变形性能, J″越小则灌缝材料在高温时的消耗能越小, 抵抗流动变形的能力也就越强, 即G*/sinδ越大, 灌缝材料也就越接近于弹性体, 因此高温稳定性能越好[6]。

图5所示为六种灌缝材料的车辙因子随温度的变化情况, 从图中可以看出每种灌缝材料的车辙因子都随着温度的升高而呈线性下降趋势, 这说明温度越高材料越容易产生变形, 稳定性越差。在六种灌缝材料中, 灌缝胶A的车辙因子在每一温度下均最小;其他五种灌缝材料中, 20%橡胶沥青的车辙因子相对较大, 灌缝胶B的车辙因子相对较小, 不过五种材料的车辙因子相差并不大, 并且在温度越高时材料间的车辙因子差距越小。对灌缝材料的车辙因子随温度的变化关系进行线性回归可以看出, 每种材料回归线的斜率是不同的, 说明不同材料对温度的敏感性不同, 斜率越大说明对温度的变化越敏感。

5 结论

(1) 在六种灌缝材料中, 20%橡胶沥青的抗剪切性能最好, 灌缝胶A的抗剪切性能最差。

(2) 在低频剪切区域内, 基质沥青的相位角最大, 两种灌缝胶的相位角最小, 而在高频剪切范围内, 灌缝材料之间的相位角差距变小。

(3) 在六种灌缝材料中, 20%橡胶沥青的车辙因子最大, 灌缝胶A的车辙因子最小。

(4) 通过对六种灌缝材料综合评价可知, 20%橡胶沥青的高温性能最好, 灌缝胶A的高温性能最差。

摘要：在高温环境下, 灌缝材料表现出明显的塑性流动, 在行车荷载不断的剪切作用下易发生灌缝失效, 为避免此情况, 灌缝材料应具有良好的高温稳定性。通过动态剪切试验对六种典型灌缝材料的复数剪切模量、相位角和车辙因子进行了分析, 评价了其高温性能。结果表明:在六种灌缝材料中, 20%橡胶沥青的高温性能最好, 灌缝胶A的高温性能最差。

关键词：道路工程,灌缝材料,高温性能,动态剪切试验,粘弹特性

参考文献

[1]沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社, 2009.

[2]郑向雷.沥青混合料高温特性研究[D].西安:长安大学, 2006.

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[4]张肖宁.沥青与沥青混合料的粘弹力学原理及应用[M].北京:人民交通出版社, 2006:143-146.

[5]李海军, 黄晓明.SHRP沥青性能分级量度的讨论[J].公路交通科技, 2006, 23 (2) :36-38.

浅谈公路沥青路面灌缝技术 篇3

1 沥青路面裂缝损坏机理

沥青路面开裂的原因和裂缝的形式是多种多样的, 但分析沥青路面开裂的主要原因可以分为两大类:由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝。在车轮荷载的作用下, 当路面结构层底部产生的拉应力大于其材料的抗拉强度时, 产生的开裂称之荷载型裂缝;由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝, 包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝, 称之非荷载裂缝。

2 灌缝时机的选择

“机不可失, 时不再来”, 灌缝时机的选择对于灌缝效果好坏起着至关重要的作用。路面裂缝受气候、季节的影响较大, 一般情况下冬季气温较低, 裂缝发展迅速较为明显, 宽度和深度达到最大值, 但冬季沥青灌缝材料易变脆, 粘性较差, 流动性较差, 不易进行大规模施工作业, 但如克服沥青材料上述弊端, 冬季是灌缝的较为理想的季节。夏季气温较高, 轻微裂缝可自行愈合, 沥青材料高温稳定性较差, 易发生流动, 产生轮迹, 被车轮带走, 且夏季雨水偏多, 缝隙存在大量水分, 如清理不彻底、不干燥, 会造成沥青材料与沥青砼的黏附性下降, 灌缝材料脱出, 灌缝失效。

灌缝的目的是为了防止水的侵害, 提高公路使用寿命。春秋季节, 温度较为温和变化较小, 裂缝宽度和深度适中, 灌缝材料能够较好的灌入。春秋季节, 一般气候较为干燥, 裂缝清理和干燥较为容易, 沥青材料与沥青砼的黏附性较好。因此春秋季节, 是灌缝实施良好季节, 春季优于秋季, 灌缝以春季为主, 秋季找补。而且春季灌缝能够在雨季来临前对裂缝进行处置, 有效的防止雨水渗入, 减少水的侵害。秋季灌缝能够对经过雨季侵蚀、高温损坏的造成灌缝失效裂缝重新找补, 同时减少冬季雨雪对路面造成的进一步损害。

3 一般灌缝的施工工艺

灌缝工艺主要有开槽、清缝、灌缝、养护等步骤, 工艺看似简单, 实则要求严格, 必须精细控制。

3.1 开槽

开槽目的使沥青材料更好的灌入裂缝, 避免沥青材料受到因温度、荷载产生过大拉、压应力而破坏, 同时通过开槽清理缝壁, 清理不易吹出的杂物, 缝壁新的切割面与材料较好的粘合。

3.2 清缝

用开槽后, 应该用高压空气吹干净, 同时用钢丝刷清扫。沥青材料粘性可能会因为低温、灰尘和潮气等因素降低。最为直接方式是采用热吹风设备的温度较高压缩空气吹裂缝, 可以有效的将裂缝中的灰尘、杂物、潮气、水分等吹掉使之完全干燥, 尤其是在气温较低和潮湿季节, 沥青材料与裂缝边缘的黏结有非常好的效果。

3.3 灌缝

在目前没先进灌缝设备的情况下, 灌缝只能人工灌缝。灌缝应保证沥青材料灌入缝隙, 并且当缝中即将有沥青溢出时再往前移动, 如沥青有凹陷需进行找补。

3.4 养护

灌缝完成后, 在其表面撒热砂或石屑等覆盖料, 采用铁滚碾压或热烙铁烙平保证路面平整, 增强路面抗滑能力。为防止能沥青料被带走, 应根据情况引导、限制车速, 必要时可适当延长开放交通时间。

4 主要灌缝技术处置效果对比

4.1 科莱福胶处置效果

4.1.1 技术成熟, 材料性能好。

科莱福经过多年时间实践, 技术比较成熟, 有开槽、灌缝设备先进, 而且材料经过试验检验, 基本不渗水, 能与裂缝较好的粘合。

4.1.2 平整度较好, 美观耐用。

科莱福灌缝后基本与路面齐平, 灌缝饱满充分, 表面平整。科莱福胶施工后基本不变形, 能够有一定的弹性, 适应温度变化, 通过观测冬季未发生开裂, 寿命较长。

4.1.3

采用标准槽贴封式科莱福灌缝, 贴封层能够有效阻止裂缝周围雨水侵害, 减缓支缝继续发展。

4.1.4 主要缺点:

科莱福灌缝由于采用开槽灌缝, 开槽宽度15mm左右, 对于支缝较多、相邻裂缝距离较短的裂缝不易进行开槽, 因此使用范围有所限制。同时科莱福到达使用寿命后, 科莱福胶与路面不能粘合, 失效后裂缝有原来一条发展成两条甚至更多, 增加了后期处理裂缝的数量和难度。

4.2 贴缝带处置效果

4.2.1 操作简便, 即贴即牢。

在路表面使用贴缝带只需清扫后即可铺设, 省去了传统的灌缝料的加热设备。

4.2.2 施工速度快是灌缝的数倍。

由于贴缝带操作极为方便, 与传统的裂缝处理工艺相比大提高了工效。使用开槽灌缝平均每个工作日可灌缝约为0.5公里, 而采用贴缝带贴缝可完成约2公里左右。

4.2.3 质量可靠、美观耐用。

根据厂家介绍使用贴缝带在路面贴缝最少可保持两年内不变形不脆裂, 不被车轮带起, 有效防止路表面裂缝的蔓廷, 另外传统灌缝料容易出现高温流淌, 低温脆裂现象。贴缝带能保证裂缝处的整齐美观, 灌缝后严重损害路面形象, 产生横平、竖直、边沿整齐的“美容”的效果。

4.2.4 安全环保、无副作用。

传统的灌缝工艺, 大多需对灌缝料加热处理, 施工人员必须与这些有害物质及气体接触, 因此施工人员甚至过往司乘人员容易受到有害气体的毒害。贴缝带主要由聚合物构成, 不易燃、无毒副作用、无刺激性气味, 在搬运、施工过程中不会对人体造成损害 (因不需加热) , 是一种优质的环保产品。

4.2.5 成本低廉、效益明显。

使用贴缝带不仅可以减少路面裂缝带来的病害, 相对传统灌缝施工, 还省去了加热、开槽等养护支出, 节约了资金。

4.2.6 主要缺点:

贴缝带主要应用于交通量较小、路面为中粒式、粉尘较少路段, 对于粗粒式路面使用寿命有所降低。同时, 贴缝带易受水平推力的影响发生粘结不牢的现象, 因此贴缝带工艺不宜在弯道、较大纵坡、平交道口处使用。而且贴缝带在潮湿, 寒冷天气不易路面结合, 不宜采用。

4.3 乳化沥青灌缝处置效果

4.3.1 工艺简单, 便于施工。

由于乳化沥青流动性好, 渗透能力较好, 因此不用开槽, 能够实现全天候修补裂缝。

4.3.2 价格便宜, 造价较低。

由于乳化沥青原材料价格不高, 施工简单、快速, 因此单次灌缝造价较低。

4.3.3 缺点:

通过观测发现, 乳化沥青粘结性较差, 春季灌缝后经过3个月左右时间, 随着温度和雨雪等侵害, 灌缝基本失效, 封水效果一般, 每年需多次找补。

4.4 热沥青灌缝

4.4.1 工艺简单。

与乳化沥青类似, 热沥青灌缝不需要复杂的机械和工序, 便于施工。

4.4.2 封水效果好。

热沥青粘稠度较高, 能够和路面较好的结合, 起到良好的封水效果。

4.4.3 缺点:

热沥青对温度要求较高, 施工时需加热到150-160℃, 而且热沥青流动性较差, 温度稍低就不易灌入裂缝。同时热沥青灌缝对温度变化适应性较差, 温度较低就变脆, 出现开裂。气温较高容易泛油, 造成路面污染。通过观察热沥青灌缝每年10月份以后就出现开裂现象, 需进行找补处理。

5 综合效果分析

5.1 通过试验对比发现, 开槽灌缝效果要优于不开槽灌缝, 以热沥青为例, 开裂时间相应延长一个与左右时间。

5.2 乳化沥青在2-3月后基本失效出现开裂, 热沥青在10月份以后出现开裂。虽单次灌缝成本较低, 但每年需多次找补处理。因此乳化沥青、热沥青灌缝应使用于裂缝较多、分支缝较多的路段, 以及作为刷油、洒封、罩面等工程基层处理裂缝使用。同时, 针对乳化沥青渗透性性好、流动性性强等特点, 重点考虑处置水泥砼路面裂缝使用。

5.3 科莱福、贴缝带等虽然成本较高, 但使用寿命较长, 因此二者可使用在公路修建年限较短, 路况要求较高的优良路段但需注意贴缝带工艺在低温、潮湿季节不宜采用, 同时受弯道、纵坡等贴设部位的限制。

参考文献

[1]JTGH20-2007公路技术状况评定标准[S].

[2]JTJ073.2-2001公路沥青路面养护技术规范[S].

[3]JTGH1-2009公路养护技术规范[S].

[4]JTGF40公路沥青路面施工技术规范[S].

[5]沙庆林.高等级公路半刚性基层沥青路面[M].人民交通出版社.

浅谈公路沥青路面灌缝技术 篇4

1 公路沥青路面灌缝时机的选择

公路沥青路面经常会出现裂缝的现象, 造成这种现象出现的原因有很多, 如, 公路施工材料的影响、公路施工技术的影响、天气的影响等, 而对于公路沥青路面裂缝灌注时机的选择也极为关键。一般情况下, 如果公路出现裂缝的话, 季节、气候产生的影响会比较大。如, 在冬季气温较低的时候, 公路裂缝的发展较为明显, 而且, 发展速度也极快, 裂缝的深度以及宽度在这个时期都是最大值。如果选择在冬季对公路沥青路面裂缝处进行灌注的话, 那么灌注的材料也显得极为脆弱, 而且, 受到环境、温度的影响, 流动性和粘性也比较差, 不适合在该季节进行大规模灌缝施工。当然, 要是能够通过一些科学手段有效规避灌缝材料的这些弊端的话, 那么, 在冬季也可以进行灌缝。另一方面, 在夏季时, 气候、温度与冬季有极大的反差, 尤其是气温要高出很多, 这个季节, 公路沥青路面的裂缝有很多会自动愈合。如果是在这个季节进行灌缝的话, 虽然流动性和粘合性较好, 但是, 这个季节里灌缝材料的高温稳定性比较差, 还经常会出现轮迹, 甚至车轮会将灌缝材料带走。而且, 这个季节雨水较多, 很容易造成下部结构存水, 使得灌缝施工操作失败。因此, 要选择恰当的灌缝时机。

对公路沥青路面进行灌缝一方面是延长公路的使用寿命, 另一方面是防止水侵害公路结构。从上述分析可知, 在冬季和夏季, 气候和温度会产生较大的影响, 都不适宜进行灌缝施工。春季和秋季为灌缝最佳时机, 这两个季节雨水较少、温度变化小、温度较为温和、气候干燥, 灌缝期间对沥青高温稳定性的影响较小, 而且, 春季和秋季雨水少, 能够有效减少水对灌缝处缝隙的侵害。春季和秋季公路沥青路面裂缝的深度和宽度要较为适中, 更有利于灌缝技术的实施。

2 公路沥青路面灌缝技术

当今公路大多都是沥青路面, 而在道路运营的过程中可能会产生不同程度的裂缝, 要及时对裂缝进行灌注, 避免雨水从裂缝渗透到路基内对路基结构造成更大的破坏。公路沥青路面的灌缝主要由开槽、清缝、灌缝、养护四个环节组成, 下面分别论述。

2.1 开槽环节的施工技术

公路沥青路面一旦出现裂缝, 在车辆行驶的过程中裂缝中会进入一些杂物, 而开槽的环节, 是将裂缝处面积扩大, 便于杂物的清理, 而且, 新的切割面有利于增强与沥青材料之间的粘合, 能够进一步提高灌缝的施工质量。另外, 开槽还能有效避免沥青材料在灌缝时受到负荷过大而产生的压应力、拉应力以及温度的影响。

2.2 清缝环节的施工技术

清缝是比较关键的环节, 是将路面裂缝内的杂质有效清除的关键环节。在对裂缝处开槽之后, 要采用高压空气输出设备, 将开槽部位内的杂质清理干净。为了避免还存在杂质的问题, 还需要用钢丝刷进一步对开槽处进行清理, 这样才能保证开槽位置的清洁性。另外, 沥青材料在灌缝的过程中, 可能会受到裂缝潮气、低温以及灰尘的影响, 使得沥青的粘性较差。对此, 在进行清理的过程中, 要采用热吹风对裂缝处进行吹风, 这样不仅能将灰尘、杂质吹干净, 而且, 还能将裂缝处的水分、潮气吹干, 让裂缝处保持干燥。同时还能将裂缝处的温度提升, 尤其是在潮湿的气候下以及低温的环境下对施工极为有利, 可以提高沥青材料与公路裂缝处的粘结度, 提升公路沥青路面灌缝的施工质量。

2.3 灌缝环节的施工技术

在公路沥青路面灌缝环节, 一般采用的是人工灌缝, 灌缝过程中要保证沥青材料达到相应的标准, 避免温度过低导致灌缝的沥青材料缺乏粘合力不能与裂缝处有效地形成一个整体。另外, 在灌缝时, 还要保证沥青材料能够准确地灌入裂缝处, 要充实整个裂缝直到与道路平面平行, 之后再沿灌注裂缝的方向移动, 以将整个公路沥青路面的裂缝灌满。并且要及时进行检查, 一旦发现灌缝处存在凹陷, 要及时补充, 要保证与其他无裂缝沥青公路面相平, 这样才能避免灌缝之后的公路面出现不平整的现象。

2.4 养护环节的施工技术

养护环节是公路沥青路面灌缝过程的关键环节, 是可以进一步对灌注裂缝处找平的施工环节。主要是在刚灌注的裂缝处的沥青材料上面撒一些石屑或热砂等覆盖料, 然后再用专业铁滚进行碾压, 或采用烙铁将该部分烙平, 一方面能够进一步对裂缝处进行找平, 另一方面可以增加公路沥青路面的抗滑能力。另外, 对于刚灌注施工完的公路裂缝处要在路边立一些限速的警示牌, 或根据具体的道路情况进行行车引导, 必要的时候可以延迟该路段的通行时间。这样可以有效地避免刚灌注完裂缝处的沥青被行驶的车辆带走, 对该部分造成损坏。公路沥青路面灌缝技术虽然流程比较简单, 但是, 每个环节施工的精细性都非常重要, 一旦某个环节未按照相关的要求来进行施工, 不仅不能有效地弥补公路裂缝处, 甚至裂缝灌注处沥青的活动会对周边的路面结构造成破坏。因此, 在公路沥青路面养护施工中, 要严格遵守各个施工环节的规范要求。

3 总结

本文对公路沥青路面灌缝技术进行了分析, 读者可以对灌缝技术有初步的了解, 其中需要注意的细节有很多。为了提高公路沥青路面灌缝施工的质量, 施工不能急于求成, 要严格按照各个施工环节的要求来进行, 以确保灌缝质量。

摘要：公路裂缝会影响道路的平整度和安全性, 且具有一定的发展性, 如不及时治理, 势必会对公路造成严重危害。

浅谈高速公路灌缝施工工艺 篇5

辽宁省内高速公路自通车以来,特别是最近几年,灌缝修补工作已经成为日常养护工作中的一项重要内容。

1 裂缝修补工艺及方法

裂缝修补方法很多,一般根据裂缝的宽度和深度确定修补工艺。我们根据裂缝宽度将裂缝分为4种:

(1)微裂缝,此类裂缝缝宽<5 mm,裂缝边缘无碎裂或仅有轻微碎裂,没有或有少量支缝,对车辆行驶的平稳性影响不太大;

(2)小裂缝,此类裂缝宽为 5～15mm,裂缝边缘有轻微碎裂,并有少量支缝,裂缝两侧有微量错台,会引起车辆轻微跳动;

(3)中裂缝,此类裂缝缝宽为15～25 mm,裂缝边缘有中等碎裂,并有少量支缝,裂缝两侧有少量错台,会引起车辆明显跳动;

(4)大裂缝,此类裂缝缝宽>25mm,裂缝边缘有严重碎裂,并有较多支缝,裂缝两侧有较大错台,会引起车辆剧烈跳动。

1.1 非开槽修补法(传统修补法)

非开槽修补法适合对微裂缝进行修补,根据使用材料的不同,这种修补方法可以分为热补和冷补两种。

(1)AH—110重交通石油沥青热补施工

机具设备:沥青热熔和喷涂设备(安装在工程车上)。

施工工艺:准备工作→备料→加热熔解AH— 110重交通石油沥青→清除裂缝四周灰尘→骑缝喷涂热熔石油沥青→抹板抹平→自然冷却→开放交通。

(2) 改性乳化沥青冷补施工

改性乳化沥青是液态的混合冷补材料,对机具设备无特殊要求,现场搅拌后人工刮涂封缝(三涂)。

施工工艺:准备工作→清缝→工人拌料→人工刮涂一次→固化→二次刮涂→固化→三次刮涂→固化→开放交通(固化时间15～20min)。

这些传统的方法经多年的生产实践证明,无论是采用重交通石油沥青还是改性乳化沥青灌缝,随着表层及基层的温度收缩,最多不超过1年,维修后的裂缝又在原灌缝位置重新开裂,其失效率占86%以上,只好第二年重新修补。这样经常的维修,不仅增加了养护费用,而且频繁的养护作业会造成行车的诸多不便和不安全因素。

1.2 开槽修补法

辽宁省高速公路灌缝施工采用CRAFCO工艺,材料为CRAFCO路守福515密封胶,常温下该材料密度为1.2 kg/L;设备为SS125DC灌缝机和MODEL200开槽机;裂缝处理方案为标准槽帖封式灌注,胶带平均横断面如图1所示。

该密封胶属于聚合物改性沥青材料,外观为固体状,主要成分有改性、橡胶、塑化剂和增粘剂。该密封胶最大的特点是具有很强的粘合力和弹性,灌注冷却后,在夏季不粘胎,在冬季不开裂,密封效果良好。

实际施工过程中,所选用的密封胶型号应符合以下3项要求:

(1)在本地最低气温温度下,仍能保持一定的弹性与延展性;在本地最高气温温度下不发软。车辆通过修补裂缝部位时,修补材料不能被轮胎卷走。

(2)要考虑原路面的裂缝分布情况。裂缝严重的路面所选用的密封胶应具有高粘性,对路面状况的敏感性要低;裂缝较少的路面所选用的密封胶应具有高延伸性和粘结性。

(3)要考虑路面的交通量大小。

我省高速公路灌缝采用的密封胶要求适用于室外施工温度大于5℃。同时其延展性和粘结性指标都要适合我省高速公路裂缝修补的要求,具体其指标如下:

1.2.1 裂缝处理方案设计

根据我省多年灌缝实践,共总结出四种沥青路面裂缝封闭处理方案:

方案A:标准槽非贴封式处理,该方案由于槽口两侧路面没有帖缝胶带保护,再者槽口内外强度不一,在轮胎的反复碾压下,多数裂缝出现了啃边现象。因此此种方案仅适用于交通流量较少路面或两侧无支缝的裂缝。

方案B:浅槽贴封式,适用于两侧支缝多的裂缝。

方案C:标准槽贴封式,普遍适用于各种裂缝,密封效果好,但照其他三种方案比使用的密封胶多,成本较高,在养护经费充足的情况下,可以推荐该方案。

方案D:简单无槽贴封式,此方案由于不开槽,密封胶渗入量较少,加之裂缝壁形状不规则,密封胶与缝壁粘结度低于另三种方案,另外,在低温裂缝扩张时,由于胶带厚度薄,极易被拉断,所以此方案效率最低。一般只在裂缝宽度小于3mm时采用此方案。

裂缝封闭处理设计断面图见图2。

1.2.2 开槽修补法施工工艺

开槽修补法适合于中小裂缝,是国外通用的裂缝处理方法,使用的设备包括开槽机和灌缝机,补缝材料采用针对裂缝修补专门设计的密封胶(改性沥青聚合物),开槽尺寸至少为1cm宽,1～3cm深,开槽的深度、宽度比不应超过2∶1,深度比越低越好。开槽修补法施工工艺流程如图3所示,具体施工工艺如下:

(1)施工时准备工作。检查开槽机与灌缝机,确保其技术状况良好;根据路面裂缝的具体情况,确定补缝设计方案;启动灌缝机并向密封胶加热罐内添加密封胶,将密封胶加热、搅拌至193℃,不能超过204℃;加热期间将灌缝机拖挂在卡车后面,并把密封胶、隔离墩、安全指示标牌、开槽机装在卡车上,拖到预定施工地点,按规定摆放警示标志,标牌、锥形标等,将高速公路半幅的一半封闭作为施工区。

(2)开槽。根据裂缝走向,施工人员沿裂缝开出规整槽口,槽口的宽度及深度根据裂缝的宽窄而定,正常情况下,槽口的宽度及深度应为1/1.5×1.5/2(cm)。预先调节好开槽机开槽深度,然后进行开槽作业。作业时,根据裂缝宽度种类情况,及时调节开槽尺寸,满足最低设计要求。

(3)清槽。将开好的槽用吹风机将槽缝内的废料杂尘、碎渣及裂缝两侧至少10cm范围内的灰尘彻底清扫干净。

(4)灌缝。在密封胶加热温度达到193℃左右时,用灌缝机上带有刮平器的压力喷头将密封胶均匀地灌入槽内,并在裂缝两侧拖成一定宽度与厚度的封层。以标准槽帖封式方案为例:灌注密封胶,一般进行两遍灌注,第一遍按槽深一半灌注,第二遍将密封胶灌满并在槽口两侧各贴出3cm左右。标准槽帖封式横断面见图4。

(5)冷却养生。用密封胶灌缝后,在密封胶充分冷却并把路面上的碎渣清扫干净后,才能开放交通,密封胶灌注后2～3min,在胶带表面撒布水泥粉养生。一般情况下,冷却15min即可放行通车,具体开放时间可根据气温情况灵活掌握。

经过几年的灌缝实践证明,灌缝失效的最主要表现是密封胶与裂缝两壁未能牢固地粘结,主要与密封胶技术性能、清槽是否彻底和施工时的环境温度有关,因此选择施工季节和适合当地施工环境的密封胶非常重要。

3 结语

(1)对于传统修补法,虽然施工设备费用投入几乎没有、初期施工造价较低,但其使用寿命最多不超过1年,裂缝密封的效果不好,1年失效率为86%以上。

(2)对于开槽式修补法,虽然初期施工设备费用投入较高、初期施工造价较高,但其使用寿命大为延长,裂缝密封的效果好,有效率大为提高,使用5年后,开槽式修补处理裂缝的有效率为87.6%。

(3)传统修补法适合处理微裂缝和对中小裂缝进行临时应急处理。开槽式修补对中小裂缝进行一次修补可以保持5年以上,一次修补多年受益。

(4)高速公路大量横向、纵向裂缝出现高峰集中在开通后2～3年,以后随着路龄的增加开始出现大量支裂缝,对路面的危害性相当大。因此,裂缝修补作为一项主要的日常养护工作,应引起高速公路养护工作人员的足够重视。

(5)目前,开槽修补法的设备、工艺和材料大多采用国外产品,国内有关部门应重视设备和材料的研发,以降低工程造价。

参考文献

[1]高速公路养护管理[M],北京:人民交通出版社,2000.

半刚性路面基层灌缝施工新工艺 篇6

关键词：半刚性路面,灌缝,施工工艺

0前言

在沥青路面大中修工程施工过程中, 在对严重病害沥青路面铣刨后, 发现在半刚性基层中仍存在一些轻微裂缝, 半刚性基层由于具有反射裂缝这一缺点, 不对这些裂缝进行处理, 它会将裂缝发射到新铺的沥青路面上, 造成沥青路面渗水, 严重影响沥青路面的使用寿命, 遣成较大的经济损失和资源浪费。因此, 必须对半刚性基层中存在的裂缝进行处理, 根据传统的施工工艺, 要将存在裂缝的半刚性基层铣刨彻底, 这要消耗大量的人力、物力。根据我们多年的施工经验和科学论证后发现, 对半刚性基层存在的裂缝用乳化沥青砂灌缝填实后, 即能达到防止半刚性基层反射裂缝的目的, 且本施工工艺操作简单, 节约资源, 具有良好的可实施性。

1 工艺特点及适用范围

将裂缝开槽后, 直接用乳化沥青砂填充压实, 操作简单。用乳化沥青砂灌缝填实的成本较传统铣刨挖除低, 能节约施工成本。乳化沥青砂灌缝填实后, 能较好的达到防止半刚性基层裂缝向面层反射的缺点, 收到良好的施工效果。本科技成果适用于沥青路面半刚性基层轻微裂缝的处理。

2 工作原理

对半刚性基层存在的裂缝进行开槽处理, 破坏了裂缝的原有应力结构, 有效防止了其反射裂缝的缺点。乳化沥青砂与半刚性基层粘合效果好, 有效防渗, 达到良好的裂缝处理效果。

3 工艺流程及操作要点

工艺流程:裂缝开槽———将开槽后的裂缝清理干净———涂抹乳化沥青———填实乳化沥青砂———压实———将裂缝周围多余的乳化沥青砂清理干净。首先开槽处理, 开槽方向一定要顺应裂缝方向, 按照尺寸要求开U型槽, 槽宽2cm左右, 深2-3cm, 一定要使槽边缘顺直整齐。然后清理裂缝, 用吹风机将缝内的松散颗粒和杂物彻底清理干净, 确保缝内干燥、干净无尘屑, 以利于灌缝材料与缝壁紧密结合。用排刷在槽壁两侧及槽底均匀涂刷一层乳化沥青。配制乳化沥青砂, 乳化沥青应当采用阳离子乳化沥青, 且含量在50%以上;砂子要过筛, 筛孔直径2.5mm;然后要将过筛后的砂子与乳化沥青搅拌均匀。配制好的乳化沥青砂要在半小时内使用完毕。乳化沥青砂拌和时, 要严格控制好乳化沥青与砂的比例, 不能太干, 也不能太稀, 要拌和均匀, 拌和时间要稍长一些。将乳化沥青砂沿着裂缝填充, 边填充边捣实, 确保填充均匀、饱满, 要略高出路面1cm左右, 对填充完毕的乳化沥青砂进行压实处理, 确保压实后乳化沥青砂高度与路面平齐。压实后将路面上多余的乳化沥青砂混合料清理干净, 保证路面干净整洁。

4 质量保证及过程控制

首先乳化沥青应当采用阳离子乳化沥青, 且含量在50%以上。河砂宜选中砂, 需过2.5mm筛孔过筛。设备选用开槽机、吹风机、涂刷、拌合、压实乳化沥青砂设备, 以及交通管制器材, 清扫工具等。实行单位一把手总负责制, 建立质量保证体系, 单位与施工人员签定质量目标责任书, 根据各自的岗位特点, 制定岗位职责和质量任务目标, 对每个施工环节都要严格控制施工质量。从机械维修保养、原材料采购与检验等层层把关, 确保每个环节的质量都在受控状态, 以保证本工程整体质量不出现任何问题。在施工过程中狠抓质量管理, 着力提高工程质量。针对事前、事中、事后三个过程的特点, 全方位进行质量控制。在事前控制中, 着重抓好技术交底工作, 技术交底做到横到边、纵到底, 明确工程的质量标准、施工工艺及容易出现质量问题的环节。在事中控制中, 着重发挥专职质检员的作用, 质检人员及时对工程进行检验, 根据质量检验标准自检合格后报监理验收, 对不合格工程坚决返工处理。

5 安全措施

在施工中从体系保障、制度约束、教育提高、自检查堵四个方面入手, 严格执行《中华人民共和国安全生产法》、《建筑工程安全生产管理条例》以及交通部颁发实施的《公路工程施工安全技术规程》 (JTJ076-95) 等国家颁布的安全方面的法律法规, 全力抓好安全生产工作。牢固树立“安全第一, 预防为主、综合治理”的方针。逐级建立安全组织体系, 设置专职安全员, 层层签订安全生产目标责任状, 提高职工的安全意识, 定期组织检查安全生产责任制和安全措施的落实情况, 及时召开安全例会。施工中要做到:安全设施与主体工程“三同时”;事故处理“四不放过”;办公区、生活区、生产区布局合理;施工现场危险部位安全警示标志齐全;机械操作规程随机悬挂张贴;全部人员做到持证上岗;安全管理人员和技术人员挂牌上岗。形成人人重安全、人人讲安全、人人保安全的良好氛围。加强施工技术人员及机械操作人员的安全技术教育和培训, 工程开工前首先要进行“三级”安全教育。建立施工安全档案, 做好安全技术交底, 对特殊工种的操作人员如电工等应必须持证上岗。现场技术人员及施工操作人员严格执行操作规程, 机械设备、施工工具要完好, 定机定人。夜间施工, 备足照明设备, 同时还要安排夜间安全巡查人员。施工作业区必须摆放安全警示标志, 非作业人员不得进入施工现场。施工人员按要求穿好安全防护服装, 配戴必要的劳动防护用品。

6 环保措施

严格遵照执行《中华人民共和国环境保护法》等各级有关部门颁发的环境保护方面的法律法规, 把环境保护当做关系民生的大事。把环境保护相关内容列入施工组织设计范围内, 在编制施工组织设计的同时要充分考虑环保内容, 做到环境保护有组织管理, 有检查落实。合理安排施工作业时间, 如周边有村庄, 尽量避免夜间施工, 特殊情况如需夜间施工的, 需采取相应的隔音措施, 同时灯光不允许直射民居。施工中产生的各种工程废弃物及生活垃圾要运到指定地点掩埋或销毁, 不得沿路基堆放或在路基附近掩埋。对全体职工及工人要进行环境保护交底, 树立自觉遵守环境的好习惯。着力提高“人本化”水平, 在施工过程中, 及时清理回收施工过程中产生的废料, 对每道工序科学安排, 使工程切实达到生态环保、安全有序、文明施工。

通过在施工过程中严格控制各项措施, 精心组织, 周密部署, 在2012年S330莱肥线燕家庄至范缜段大修工程中我们成功进行了半刚性基层灌缝, 完成工作量2181.6米, 现在已两年的时间, 路况良好, 原裂缝处无任何反射裂缝现象发生。使用该工艺, 在保证施工质量的同时, 大大降低了工程成本, 取得了较好的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]JTG F80/1——2004公路工程质量检验评定标准[S].

灌缝材料 篇7

由于我国大多数高速公路、地方干线公路、市政道路均采用沥青混凝土作为面层,因此开槽灌缝技术在我国交通公路、市政道路的预防性日常养护中正得到越来越广泛的应用。

1 裂缝处理方式技术性比较

1)根据交通部JTJ 073-96公路养护技术规范的规定:“缝宽在6 mm以内的裂缝,宜将缝内灰尘、杂物清除干净后,采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵;缝宽在6 mm以上的应剔除缝内杂物和松动的缝隙边缘,或沿裂缝开槽后用压缩空气吹净,采用砂砾式或细粒式热拌沥青混合料封堵,也可用乳化沥青混合料填封。”上述方法即传统的裂缝处理方式,一般工艺较简单、操作方便,但由于不开槽而直接灌缝导致缝内杂物及缝边缘已老化松散的材料无法清理干净,裂缝宽度大小不一而导致灌缝材料灌入不均匀,热沥青或乳化沥青等灌缝材料因自身性质而与老面层无法粘结牢固等原因导致封水效果较差,使裂缝在处理后数月原灌缝位置便重新开裂,造成一年中至少灌缝两次,增加养护成本,而且频繁的道路养护作业造成道路通行不便,存在安全隐患。

2)开槽灌缝技术由于采用专用机械开槽、高压吹风机清缝、专用灌缝机灌缝,从而使缝内杂物及缝边缘老化材料能清理干净且缝宽均匀,特别是采用专用灌缝胶使灌缝料与老路面能结合紧密,封水效果好,从而大大延长道路使用寿命,将原来一年至少进行两次灌缝的道路路面养护延长到2年～3年进行一次灌缝养护,保证了道路的良好通行环境。

2 设备选用

新公牌LD-Z1000B沥青路面裂缝养护车,该设备由车体、装有旋转式碳钢切缝刀头的开槽机、吹风机、热气喷枪、灌缝机、养护安全标志等组成,为成套裂缝处理设备,具有高度的机动性和灵活性,能够实现“快速到位、快速修补、快速撤离”的三快要求,对道路的通行影响减少到最小;该设备具有恒温控制系统,使材料加热到设定温度后,能自动控温并进入保温状态,独特的加热管路系统,杜绝出料口灌缝料冷凝问题,即使在低温状态下也能保证施工作业的连续进行;该设备灌缝速度为5 m/min～20 m/min,加热时间为45 min～60 min,加热温度为190 ℃±5 ℃,不得超过205 ℃。

3 灌缝材料选择

为保证对裂缝的成功处理,宜选用足各牌SXL系列热用高分子聚合密封胶作为灌缝料,它能适应不同环境温度的变化,具有极佳的抗水损能力、良好的弹塑性、低温可操作性、较高的延展性、良好的热稳定性、低温柔性、较好的协调变形能力、可反复加热使用等。

有关技术指标见表1。

4 施工工艺流程

封闭交通→开槽→清缝→灌缝→开放交通。

5 处理过程质量控制

5.1 裂缝开槽

根据经验,一般当裂缝宽度超过3 mm时必须进行开槽灌缝处理,开槽需由经过专业培训的操作人员进行,用带有旋转式碳钢切缝刀头的裂缝开槽机对准裂缝中线切割出均匀的正方形或长方形凹槽,宽度和深度的尺寸控制在10 mm～20 mm之间,槽的宽深比一般为1∶1,国外理论分析认为较大的宽深比可提高填缝料与裂缝两侧的粘结力和增强裂缝的修补效果。

5.2 裂缝清理

开槽完成后,用高压吹风机配合钢丝刷对裂缝周边及裂缝凹槽进行清理:1)将吹风机喷气嘴置于距离裂缝大约5 cm的位置初步清理缝内的杂物、石子、灰尘等;2)用钢丝刷清理凹槽表面,以便将缝边缘的老化松散材料清理干净;3)喷气嘴与裂缝的距离稍微远些,以便清除裂缝和周边所有松散颗粒和杂物,从而达到对裂缝的彻底清理。

5.3 灌缝

对裂缝进行清理后,用热气喷枪对裂缝的残渣进行最后清理,对裂缝壁进行烘干加温以清除潮气,确保密封胶与裂缝壁的紧密结合。

当密封胶加热到(195±5) ℃时,灌缝机紧随热气喷枪进行灌缝,以提高密封胶与路面的粘结性,从而达到最佳的灌缝密封效果。灌缝机上带有刮平器的压力喷头将密封胶均匀地灌入槽内,灌注时要自下而上充分填满,避免在下部产生孔洞,特别值得注意的是每条缝应连续灌注,在填缝材料灌注完成后可在表面撒砂子或细骨料。为达到较好的密封效果,理想的密封表面应比裂缝宽一点,并在裂缝表面及两侧形成一定厚度与宽度的T形密封层。

6施工过程中的关键点控制

1)开槽后,必须将槽口清理干净,不能让粉尘及杂物停留在槽内,特别是边缘老化松散材料应用钢丝刷清理干净;2)为了取得较好的密封效果,凹槽的深宽比不得超过2∶1,深宽比越低越好;3)对槽口内灌注密封胶后,应用刮板将缝口刮平,以形成路表封膜,并避免因密封胶流动而产生凹凸不平现象;4)禁止在路面潮湿或温度低于4℃的环境下施工,否则会降低密封胶的粘结力;5)为了保证密封胶与缝壁有较好的粘结力必须用热气喷枪清理缝壁,进行烘干加温;6)灌缝作业完成后开放交通的时间应超过30 min,并应在灌缝胶表面撒砂子或细骨料,以防止开放交通后车轮带走灌缝料。

7结语

开槽灌缝技术是一种比较先进的预防性养护措施,它与传统裂缝处理方式相比,能够很好地实现对沥青路面裂缝的有效处理,延长沥青路面的使用寿命,但由于前期需投入大批设备,成本较高,目前还没有在全国大面积铺开,但随着公路养护现代化、科学化的不断发展,必将有更多的养护单位采用该技术进行沥青路面裂缝处理。

摘要：指出传统裂缝处理方式只能对沥青路面裂缝进行暂时处理,不能治本,而开槽灌缝技术却能实现对裂缝的有效处理,从设备、灌缝材料的选用、裂缝的开槽、清理、灌缝等方面,对开槽灌缝技术的应用情况进行了论述。

关键词：开槽灌缝,裂缝处理,密封胶,公路养护新技术,沥青路面

参考文献

[1]JTJ 073-96,公路养护技术规范[S].

[2]马进福.高速公路沥青路面灌缝技术[J].山西建筑,2004,30(11):90-91.

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