路面灌缝施工技术在公路养护中的应用分析

2024-04-24 02:15杨京丽
时代汽车 2024年8期
关键词:公路养护应用分析

杨京丽

摘 要:路面灌缝施工技术是指对公路路面裂缝进行科学有效的填充与密封,防止材料劣化,以延缓路面老化速度,提升路面整体性能。公路养护是在日常维护到长期修复的各种活动,旨在保持公路系统的最佳运行状态。通过精确地选择灌缝材料和施工方法,路面灌缝施工技术能够有效应对温度变化、交通负荷等影响,提高公路的功能性。文章主要探究路面灌缝施工技术的优势,总结沥青路面裂缝处治工艺和技术要求,分析路面灌缝施工技术的实际跟踪效果。

关键词:路面灌缝施工技术 公路养护 应用分析

1 引言

公路作为国家基础设施的重要组成部分,其状态直接关联交通安全、运输效率及区域经济发展。然而,受自然条件及车辆负荷的影响,公路路面不可避免地会出现裂缝等损伤现象,严重时甚至导致路面结构功能退化,危及行车安全。因此,深入研究路面灌缝施工技术,并结合实际路况科学施工,对于延长公路使用寿命,提高交通安全性,以及降低维护成本具有重大的实践意义。

2 公路沥青路面裂缝的形成原因

2.1 温度影响

公路沥青路面在面对温度波动时,会表现出显著的物理响应。沥青混合料在高温条件下展现出膨胀性质,在低温下则表现出收缩性。这种热胀冷缩循环,特别是在气候剧烈变化的地区,会导致路面材料产生应力,进而引发裂缝的产生。随着时间的推移,微小裂缝会因为重复的温度变化而逐渐扩大,最终形成明显的裂缝。此外,沥青材料的热敏感性质也会加剧裂缝的形成。新铺设的沥青路面初期具有较好的柔韧性,但随着暴露在环境中的时间增长,沥青逐渐老化,失去原有的弹性,变得更易碎裂。在低温条件下,路面的脆性增加,裂缝便更易发生。

2.2 车辆荷载

车辆荷载对公路沥青路面裂缝形成的影响显著,尤其是在高交通流量的路段。沥青路面在施工时,虽考虑了承受一定程度的车辆荷载,但在实际使用中,车辆荷载通常会超出预期交通量,对路面材料造成极大压力。重载车辆特别是带有重型轴的车辆,对路面的压迫力度远超过轻型车辆,容易导致路面出现疲劳裂缝。随着时间的推移,微小裂缝不及时修补,将在车辆荷载的反复作用下逐渐扩大,最终形成较大的裂缝。裂缝的存在会降低路面的整体结构强度,使得路面更容易在车辆荷载的作用下产生进一步的损害。此外,重型车辆所引起的路面振动也会加速路面裂缝的扩展。

2.3 材料老化

随着时间的推移,沥青混合料中的沥青成分会经历氧化过程,导致其各种性质发生变化,具体表现为沥青分子量的增加以及沥青的粘稠度提升。最终导致原本具有良好延展性的沥青材料变得更加脆硬,失去应对温度变化和机械压力的适应能力。在老化过程中,沥青材料的抗裂性能显著下降,使路面更易于在车辆荷载和环境因素的共同作用下产生裂缝。特别是在低温条件下,沥青的脆性增加,使其容易在受到外力作用时开裂。此外,紫外线照射也会加速沥青的老化过程,导致表面层的抗裂性能下降。

3 路面灌缝施工技术的优势

3.1 延长路面使用寿命

路面灌缝施工技术通过有效填补裂缝,能够有效减缓路面老化。裂缝若不及时处理,会导致杂质渗透进路基,加速路面结构的破坏。灌缝技术能够有效阻断这一过程,保护路基不受侵蚀,显著提高路面的耐久性。此外,这一技术利用高性能的密封材料,既能够填补裂缝,还能够恢复路面的原始性能。这些材料具有良好的弹性,能够更好地适应温度变化和车辆荷载,减少裂缝的再次发生。相比传统的修补方法,灌缝技术能够提供更为持久的解决方案,有效延长路面的服务周期。

3.2 提升路面平整性

路面灌缝施工技术利用有效的裂缝处理,能够解决路面的结构性问题,显著改善路面的整体平滑度。当路面出现裂缝时,若不及时进行有效处理,裂缝区域会因车辆行驶和环境因素逐渐扩大,导致路面不平整,影响驾驶的安全性。应用灌缝技术,借助专业的材料填补裂缝,可以将原本不平整的裂缝区域恢复到与周围路面相近的平整度,减少车辆行驶时的颠簸,从而有效减轻因路面不平所导致的车辆损耗。

3.3 降低维护成本

路面灌缝施工技术能够及时有效地处理路面裂缝,防止裂缝的恶化,减少更为昂贵的大规模维修或路面重建的需求。采用灌缝技术,施工团队可以在裂缝初期阶段进行干预,避免裂缝由浅变深,由小变大的风险,防止由于更复杂的施工程序而产生的较大的经济成本。此外,灌缝技术使用的高性能密封胶材料,具有良好的适应性,能够抵抗恶劣天气和交通荷载的影响,减少反复修补的需求。灌缝技术的应用还能够降低路面整体的养护周期成本,通过延长路面的使用寿命,减少频繁养护的次数,从而在整个路面寿命周期内节省大量的维护费用有助于公路管理部门优化养护预算。

4 沥青路面裂缝处治工艺

4.1 准备工作

准备工作直接影响后续修补的效果。技术人员需要对路面裂缝的宽度、深度、长度及其在路面中的分布情况进行细致评估,从而制定补缝方案,确定最适合的补缝方法。技术人员要对关键设备进行检查,保证开槽机与灌缝机的技术状况良好,检查设备机械性能的稳定性、操作系统的准确性及安全装置的有效性。在添加密封胶至加热罐时,需注意灌装的技术要求。灌嘴必须插至罐底,以避免产生气泡,降低修补质量,同时需要将密封胶加热并搅拌至180℃,以达到理想的使用状态。在加热搅拌的过程中,技术人员需要严格控制密封胶的温度以及均匀性,保证其流动性和粘结性符合施工要求。整个准备阶段的专业性是确保裂缝修补工艺成功实施的基础,对提高修补效果、延长路面使用寿命具有重要意义。经过详细的调查评估,决定对负责管养的G247线、S325线、G316线、S222线上的路面裂缝采取灌封处理措施,使用益路泰Sealtight173型灌缝胶作为主要材料,在现场加热至适宜温度后,对沥青路面的裂缝进行灌封处理。

4.2 开槽

开槽要求高度的精确性,开槽的目的是创建坚实、整洁的裂缝壁面,使裂缝得到有效的密封。开槽工作的核心在于对准裂缝中心,避免偏离原有裂缝路径,提高裂缝处治的有效性,尽量减少对周围路面材料的损伤。技术人员需要将裂缝周边的损坏材料彻底切除,露出坚固的裂缝壁面。开槽尺寸的控制至关重要,其宽度和深度需符合最低设计要求,通常宽度不小于1厘米,深度不小于1.3厘米,使密封膠可以顺利填充到裂缝底部,同时保证开槽线与裂缝线的完美吻合,避免任何错位现象。对于不同宽度的裂缝,开槽的方法有所不同。当裂缝宽度在10至20毫米之间时,可以直接进行下一道工序。对于宽度在5至10毫米的裂缝,则需使用开槽机进行更精确的切割,对于路面裂缝的非直线形状,尤其是弯曲严重的情况,开槽过程需要根据裂缝的实际形态进行,进行多次开沟,沿着裂缝有效地进行开槽。这一过程需要精细操作,以达到最佳的裂缝处理效果。

4.3 清理及烘干

清理及烘干过程涉及到对裂缝及其周围区域的彻底清洁和烘干,以便为接下来的密封工作创造理想条件。技术人员需要使用肩背式吹风机对开槽后的槽内碎渣进行清理,利用吹风机的强力气流有效移除裂缝内及其两侧至少20厘米范围内的杂质,使槽内环境的干净,为后续密封工作提供清洁的表面。技术人员还需要用小扫把清理刻槽内部残留的渣皮,保障裂缝内部没有遗留任何可能影响修补效果的碎屑,并使用空压机对整个裂缝凹槽进行处理,通常需要进行至少两次的清扫,彻底清除凹槽里的渣皮以及裂痕两侧至少10厘米范围内的杂质,以提高修补材料与路面的粘结力。在特殊情况下,如施工温度低于5℃或槽内存在潮气,还需通过热喷枪对裂缝进行加热处理,消除潮气,提升路面温度,从而增强密封胶粘剂与路面的黏结力。通常,经过加热处理后的补缝效果更佳,高温能够保证密封材料与路面之间更好的结合,从而提高修补质量,提升路面的耐用性。

4.4 灌胶

密封胶需要加热至180℃以上,以保证其流动性和黏合性均达到最佳状态,并利用装配有刮平器的高压喷嘴的灌缝机,将加热后的密封胶均匀地灌注入裂缝槽中。这一步骤要求精确控制,使裂缝两侧形成相应宽度和厚度的密封层。在灌胶过程中,需要保证新开的灌缝沟能够充分填满并密实,灌筑成型需达到饱满的效果。对于每条裂缝的灌筑作业,必须保持连续性,并在裂缝上形成T字形的密封层,提高修补后路面的整体稳定性。料枪嘴的移动速率控制是灌胶过程中的关键细节,技术人员在操作时的移动速率应保持缓慢,以避免密封胶粘剂未能完全填满裂缝空隙以及因胶体过薄导致后期容易脱落的问题。

4.5 封边整修

在灌胶步骤后,通常会有部分密封胶从裂缝溢出,这就需要通过封边整修来处理。封边整修的主要任务是将溢出的密封胶压入裂缝中,保证修补区域的平整。在执行封边整修时,操作人员需采用专业工具,如刮刀或压辊,对溢出的密封胶进行精准操作,将密封胶均匀压入裂缝,确保裂缝的完全填充,增加裂缝处治区域与周围路面的结合强度,提升修补处的整体美观性。封边整修的技术要求高度精细,过度的压实会导致密封胶在裂缝区域周围堆积,不足的压实又会导致裂缝未能完全封闭。因此,施工人员需根据实际情况调整压实力度,以达到最佳的修补效果。

4.6 养护

沥青路面裂缝处治工艺的养护是提高修补质量、延长路面使用寿命的关键。在灌缝操作完成后,技术人员需要对施工区域进行彻底的清扫,去除施工过程中产生的任何残留物,保持路面的整洁,为接下来的养护步骤打下基础。在密封胶施工完成后,需要保证密封胶有充足的冷却时间,让密封胶完全固化,形成坚固耐用的修补层。在这个阶段,施工团队应避免过早开放交通,以防未固化的密封胶被车辆碾压破坏,影响修补效果。为加速密封胶的冷却过程,并提高其性能,可采用在未凝固的密封胶上撒布石屑、细沙等材料,加速密封胶的冷却,防止由于车辆碾压产生的轮迹。此外,细沙等材料的撒布也有助于增强路面的抗滑能力,提高行车安全。

5 路面灌缝施工技术要求

5.1 材料选择要标准

选择合适且优质的灌缝材料是提升路面性能、延长路面寿命的基础。施工材料的质量直接影响灌缝后路面的稳定性及其抵抗各种环境因素的能力。因此,灌缝材料必须满足特定的性能标准,具备良好的粘结性、足够的弹性和抗老化能力,保证材料能够在不同的环境条件下维持其性能,不容易温度变化或车辆荷载而破裂。同时,材料的环境适应性也不容忽视,技术人员应当选用能适应特定施工路段的气候条件和交通状况的灌缝材料,使其在极端温度下或高负荷使用中依然保持其性能稳定。

5.2 温度控制要准确

精确的温度控制能够使得灌缝材料在施工过程中保持最佳状态,大幅提升修补效果,保障路面性能。温度对灌缝材料的流动性和粘结特性有着决定性影响,过低的温度会使灌封胶过于稠密,难以流动。过高的温度会导致灌封胶过于流动,降低其在裂缝中的稳定性。准确的温度控制还包含环境温度对施工的影响。在高温或低温环境,施工策略需要进行相应的调整。例如,在低温条件下,技术人员需要提高灌封胶的加热温度以保证灌缝效果。在高温条件下,技术人员需要注意防止灌缝胶材料过度加热。

5.3 施工操作要规范

技术人员在操作过程中需要保证从准备阶段到施工完成的各个环节,都严格按照既定标准执行。因此,施工团队需要对技术人员进行充分的培训,以便技术人员熟悉灌缝材料的特性、施工设备的操作方法以及相关安全规程,从而避免施工过程中的事故。在施工过程中,每个步骤都需严格遵循操作规程,仔细处理裂缝、加热灌缝胶至标准温度、控制灌缝深度和宽度,以及均匀施加密封材料,以使灌缝材料能够有效填充裂缝并与路面紧密结合。此外,规范的施工操作还要求施工团队对现场的管理,保障施工区域的安全,合理安排交通引导,并做好施工后的清理工作。

5.4 后续跟踪要持续

持续的后续跟踪包含施工后即时的检查,以及施工团队对施工路段的长期监控与评估,确保施工质量并及时处理潜在问题。技术人员在灌缝施工完成之后需要对施工路段进行初步检查,检查灌缝材料是否均匀填充裂缝,灌缝材料与路面的结合是否牢固,以便及时发现并纠正任何施工缺陷。长期跟踪侧重于评估灌缝处理的持久效果,技术人员需要定期检查修补过的路面,评估裂缝处理区域的稳定性,监测可能发生的再次裂缝,有助于评估灌缝技术的有效性,并为未来的维护工作提供宝贵数据。除对路面状态的监测,持续跟蹤还需要包含对施工方法和材料选择的评估,不断优化施工技术,提高未来项目的效果。

6 跟踪效果

实施路面灌缝技术后的跟踪效果显示,灌缝技术对于公路养护极为有效。在采用灌缝胶进行路面裂缝处理后,纵横裂缝能够得到显著改善,阻止路面状况的进一步恶化,并且有效延长道路的使用寿命。通过对灌缝处理的路段进行持续的监测,目前的使用情况表现出色。观察结果表明,处理过的裂缝区域没有出现明显的脱落现象,证明灌缝材料与原路面能够进行良好结合。此外,裂缝处治后的区域在日常使用中表现稳定,显示出良好的抗破坏能力。经过专业的灌缝处理,路面的维护需求降低,为日常养护工作提供了坚实的基础,对于公路养护管理具有重要意义,既能够节约资源,也能够提高公路的服务质量。

7 结束语

路面灌缝施工技术作为公路养护的重要手段,其在实践中的应用能够展现显著的成效。通过精准的材料选择、温度控制、规范的施工操作以及持续的后续跟踪,灌缝技术能够有效延长路面的使用寿命,显著提高公路的行车安全性,对于防止路面裂缝的进一步恶化具有重要作用,同时也在经济效益方面表现出色,能够减少长期的维护成本。路面灌缝施工技术既体现了技术的进步,也彰显了养护理念的发展。总体而言,路面灌缝施工技术的应用对于提升公路养护工作的质量,增强道路的长期稳定性,具有重要的实践价值。

参考文献:

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