沥青路面裂缝灌缝施工工艺分析
2017-06-10刘德
刘 德
江苏省徐州市公路管理处
沥青路面裂缝灌缝施工工艺分析
刘 德
江苏省徐州市公路管理处
在公路日常养护过程中，沥青路面裂缝是沥青路面的主要病害之一，公路养护人员在处治沥青路面裂缝时，一般是采取开槽灌缝、不开槽直接灌缝两种工艺。在沥青路面裂缝灌缝作业时，由于采用的机械设备、原材料、施工工艺不同，灌缝处治的效果也不同。本文对沥青路面裂缝灌缝选用的机具及施工工艺进行分析，提出改进的方法，指导公路养护施工。
公路养护；沥青路面；裂缝；施工工艺
1.概述
在公路日常养护过程中，沥青路面裂缝作为路面的主要病害之一，在公路技术状况评定时所占比重较大，沥青路面裂缝数量的多少直接影响到公路技术状况的好坏。将沥青路面裂缝处治完好，可以适当延长公路的使用寿命，提升公路路况，更好地服务人民群众的出行。沥青路面灌缝施工工艺分为开槽灌缝和不开槽直接灌缝两种形式，其中开槽灌缝适用于较规则、较宽的裂缝，不开槽灌缝则适用于不规则、较窄的裂缝或支缝。
2.开槽灌缝
2.1 适用范围
对于沥青混凝土路面面层裂缝较规则且缝宽＜10mm的裂缝，可采用开槽灌缝处治。
2.2 主要材料及机具
当裂缝较宽时，选用干净、规则的5mm碎石或者石屑；当裂缝较窄时，选用滑石粉。
开槽灌缝使用填缝胶的技术标准见表1。
机械设备：灌缝机，改造后的40mm枪头托槽、50mm枪头托槽，高压热空气吹烤喷枪，扩缝机，清缝机，撒布机，小型压实机具。
2.3 灌缝枪头托槽的选择
开槽灌缝首先应使用扩缝机进行扩缝作业，由于机具的新旧程度、路面结构类型、路面温度等不同，扩缝后的宽度也不同。
在某国道公路SMA-13(玄武岩)路面扩缝过程中，施工人员通过对不同路面温度下扩缝后的宽度测量发现，在施工机具、人员、工艺等均不变的情况下，不同路面温度下，扩出缝的宽度差别较大。该路段共测量1518点，统计表见表2。
不同路面温度下，裂缝扩缝后的宽度趋势图见图1。
图1 不同路面温度下SMA-13路面扩缝后宽度趋势图
由以上总结得出：随着路面温度的升高，扩缝后的宽度逐渐变小，在25℃时，扩缝后的宽度约为25mm，灌缝机枪头托槽的宽度一般应大于扩缝宽度10~15mm，故在沥青路面灌缝时应采取以下方式选取枪头托槽：
当路面面层是玄武岩等硬度较大的路面结构时，以25℃为分界点，当路面温度≥25℃，宜采用宽度为40mm的枪头托槽；当路面温度＜25℃时，宜采用宽度为50mm的枪头托槽。
当路面面层是石灰岩等硬度较小的路面结构时，一律采用40mm枪头托槽。
2.4 施工工艺流程
表1 开槽灌缝灌缝胶技术标准
表2 不同路面温度下SMA-13路面扩缝宽度明细表
表3 不开槽直接灌缝灌缝胶技术标准
路面裂缝开槽灌缝的施工工艺见图2。
图2 路面开槽灌缝施工工艺流程图
2.4.1 施工准备。按照《公路技术状况评定标准》要求开展沥青路面裂缝调查，计算轻重裂缝面积，准备充足符合要求的灌缝胶和填充料。
对灌缝机械设备进行检查，保证开槽机、灌缝机等机械设备运转正常，灌缝机的枪头、托槽、管路等完好；
按照规范要求，备齐安全设施，做好警告区、上游过渡区、缓冲区、工作区、下游过渡区、终止区等安全设施的布设。
2.4.2 加热灌缝胶。启动灌缝机，对灌缝胶进行加热，当加热至80~100℃时及时搅拌，保证受热均匀。当加热到170~190℃时，即可以开始灌缝施工。为达到最佳灌缝效果，灌缝胶最佳施工温度为180℃左右。
2.4.3 扩缝清缝。对于细小的、不规则的、缝宽5mm以下的裂缝，使用扩缝机进行扩缝作业。扩缝后的宽度不小于10mm、深度不小于13mm，且深宽比应介于1.3~2.0之间。
扩缝完成后使用清缝机进行清缝，吹干净缝内的尘土、碎屑等。
2.4.4 高压热空气吹烤喷枪吹烤。当路面温度较低(＜4℃)时，或者缝内有水渍时，应使用高压热空气吹烤喷枪对扩过的缝进行吹烤。将缝内水渍吹干并将缝壁沥青混凝土烤热，增加灌缝胶与老路的粘结。
2.4.5 灌缝。根据沥青路面类型和路面温度选用合适的枪头托槽。使用沥青灌缝机进行灌缝作业，作业时注意机械设备与缝之间的距离，保证工人作业的舒适度、便捷性。沥青路面灌缝时应做到流畅，力争一气呵成。
灌缝过程中，应控制好速度、灌缝机枪头的出胶量。当灌缝作业处于气温较高的夏季时，灌缝后胶面应略高于路面；当灌缝作业处于一般气温的春秋季时，灌缝后胶面应同路面基本持平；当灌缝作业处于气温较低的冬季时，灌缝后胶面应略低于路面。若不论气温、季节，灌缝后胶面全部同路面持平，灌缝胶在季节变换时热胀冷缩，会影响行车的舒适度。
2.4.6 撒布碎石、石屑或滑石粉。对于较宽的缝，使用撒布机撒布碎石或石屑，撒布应均匀；对于较窄的缝，撒布滑石粉。撒布后可以使用小扫帚扫匀，并清理走多余的碎石、石屑或滑石粉。
2.4.7 冷却放行。对于较宽已撒布碎石或石屑的缝，使用小型压路机压实，把碎石或石屑压入缝中，冷却15~30分钟后开放交通。
对于较窄撒布滑石粉的缝，直接冷却15~30分钟后开放交通。
3.不开槽直接灌缝
3.1 适用范围
当路面温度超过25℃及以上时，对于沥青混凝土路面，出现面层裂缝为纵向路面裂缝、非反射裂缝，裂缝伸缩量较小，缝宽<2mm，以及主缝边缘出现的支缝，可采用不开槽直接灌缝施工。
当路面温度低于25℃时，不得采用不开槽直接灌缝的施工工艺。
3.2 主要材料及机具
不开槽直接灌缝专用灌缝胶的技术标准见表3。
机械设备：沥青灌缝机，改造后专门用于不开槽灌缝的40mm枪头托槽，高压热空气吹烤喷枪，清缝机，撒布机，小型压实机具。
3.3 灌缝枪头托槽的选择
由于此施工工艺不需开槽，故灌缝枪头托槽采用40mm宽，前端中心底部开20mm宽、3mm高的缺口。
3.4 施工工艺流程
除不需要扩缝机开槽施工外，其他工艺流程与开槽灌缝基本一致，一般不开槽直接灌缝施工撒滑石粉，不需要小型压实机具压实，冷却到一定温度即可开放交通。沥青路面不开槽灌缝的施工工艺见图3。
图3 不开槽直接灌缝施工工艺流程图
需特别注意的要点有：
①不开槽灌缝对密封胶与路面间的黏合要求高于普通的开槽灌缝时使用的密封胶，因此灌缝前应使用高压吹尘机对路面进行彻底的除尘，保证路面裂缝处无尘土、无碎屑、无残留老料。
②需对裂缝位置采用高压热空气吹烤喷枪进行加热。
③施工时应确保灌缝胶处于合适的施工温度(不低于190℃)。改造后的枪头马蹄端部使得灌缝后形成的密封胶条带表面呈合适的凸面，并保证与路面有足够的接触面积。
④密封胶冷却完毕后即可开放交通，通常需要5~10分钟，根据天气与温度状况，时间略有不同。
沥青路面裂缝经灌缝处治后，外观应干净整洁，灌缝胶应饱满、顺滑，无拖痕、无污染、无多余灌缝胶，线形应流畅，无明显扭曲、淤结。裂缝均能得到灌治，不存在明显遗漏。
4.结论
公路养护作业时，根据不同的沥青路面结构类型、天气及温度条件采取不同的裂缝灌缝施工机具及施工工艺，可以起到既节约养护成本又很好的处治路面病害的效果，值得在公路日常养护中大力推广。
[1]《公路养护技术规范》(JTG H10-2009)；
[2]《江苏省普通干线公路小修保养施工规程》江苏省交通运输厅公路局.
