沥青路面裂缝灌缝处治的经验

一、灌缝的目的

  

灌缝延长了沥青路面的使用寿命。由于温度的差异,引起路面热涨或冷缩,从而产生了道路裂缝;


水通过这些裂缝渗入到基层,直至路基,产生如唧浆等病害,造成结构的材料流失,影响道路结构的整体稳定性。

    

灌缝是一种预防性的养护措施,旨在防止水进一步侵蚀道路。使用冷热灌缝材料能够阻止渗水、基底结冰和结构破坏;


更重要的是,灌缝能够延长沥青路面的使用寿命,而且施工费用较低,仅为挖补路面费用的1/6。  

 

二、裂缝类型及产生原因    

  

路面裂缝可分为纵裂缝、横裂缝、网裂、块状裂缝等。


(1)纵裂缝。

纵裂缝通常产生在拓宽的新旧路面交界处或路基半填半挖处,由路面不均匀沉陷引起;


或在沥青路面施工的纵向接缝处,由施工接缝不善引起;或软地基处理不彻底引起;


在行车荷载作用下,应力分布不均,形成车辙,车辙的边缘也易形成纵裂缝。

  

(2)横裂缝。

横裂缝通常是由于温度、湿度的变化、路面层产生收缩和路面应力不能均匀分布而引起的;


半刚性基层的收缩裂缝及其面层的反射裂缝,大多是横向裂缝。


(3)块状裂纹。

块状或方形,它是由于路基或底层铺路材料塌陷或车辆超载造成的。


(4)网裂。

它是由于道路结构己严重破坏,此时道路已经不能再进行灌缝修复,只能通过中修来恢复道路通车能力。    


三、施工要求


结合几年来对成南高速、遂回高速、遂渝高速路面灌缝施工的实际情况以及密封胶性能指标、灌缝施工工艺的特点,灌缝施工的外部环境应达到以下要求:


(1)施工温度:施工温度是造成密封胶脱落的原因之一。路面潮湿和温度低于4℃会降低密封胶的粘结力,容易脱落。


路面整体温度较低,密封胶灌缝后,温度下降较快,密封胶收缩明显,密封胶与槽壁之间温度应力较大,将降低密封胶与路面的粘结力。


(2)裂缝湿度:灌缝时路面应干燥,如潮湿会降低密封胶与路面的粘结力,造成部分密封胶脱落。


(3)保持清洁:灌缝前,用空压机将开过槽后的裂缝中的灰尘杂物及周边松动的物体干净,保持裂缝的清洁。


(6)灌缝范围:车辙严重,尤其是形成网裂的路面,不宜用此方法处理裂缝。


四、材料、设备使用情况


1、原材料性能指标及产地

品名:道路专用密封胶(点击查看)




各项检测指标如下:

序号

检测项目

检测结果

试验方法

1

针入度(25℃,100g,5s),1/10mm

74

JTJ 052—00

2

软化点,℃

92.0

JTJ 052—00

3

延度(25℃,5cm/min),cm

43.2

JTJ 052—00

4

弹性恢复(25℃),%

98

JTJ 052—00

5

粘结试验(-18℃,50%延长)

合格

JTJ 052—00


2、设备技术参数

设备名称:路面灌缝机(点击查看)




四、具体施工工艺



(1) 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170-180℃。并根据要求对灌缝作业区域进行封闭。


(2)开槽:


按照设计的开槽尺寸,预先调节好开槽机开槽深度和宽度,成南高速设计开槽宽度为10mm,开槽深度8-12mm,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,满足设计要求。



       

(3)清缝:

用肩背式吹风机将槽内的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:

若在气温低于4℃时补缝,灌缝机须配有预热设备对开槽部位进行预热,若在此温度下不预热进行补缝,会降低密封胶的粘结力;


如果在气温高于4℃时补缝,可不进行预热。公路养护网微信公众号提醒在密封胶加热温度达到170-180℃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,每边宽出10mm,高出原路面3mm,撒少量玄武岩石屑。 


(4)养护:

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,一般冷却时间为15min左右,具体开放交通时间根据气温情况灵活掌握。


五、经验总结


(1)裂缝修补成本降低

  

采用传统沥青灌缝封堵法,常规灌缝的沥青材料为AH-90、AH-110、AH-130;


使用的主要机具有:材料灌入工具、材料加热罐(箱)、加热材料主要是煤和液化气;灌缝器皿一般用水壶改成。


虽然施工设备费用投入几乎没有、初期施工造价较低,但1年失效率为90%以上。


对于开槽式修补法,虽然初期施工投入较高、初期施工造价较高,但其使用寿命长,裂缝密封的效果好,有效率大为提高,使用3年后,开槽式修补处理的裂缝有效率达到95%以上。



(2)耐久性明显提高,降低劳动强度

传统修补法其使用寿命最多不超过1年,裂缝密封的效果不好,1年内失效率为90%以上。

  

开槽式修补法达到一次修补多年受益的效果,大大降低了养护工人的劳动强度,减少了重复上路施工的次数,保障了道路的通行能力。


根据我们实施情况跟踪统计,除个别路段因路基病害加剧引起失效外,其他所修补的裂缝经5年多运营使用,有效率为95%以上。


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