在向科學管理要效益,向精準養護要效益的精神引導下,衡德高速公路養路人經過十幾年的不斷努力實踐、總結、提高,逐漸形成了一套成本較低、施工規范、成果顯著的高速公路路面灌縫工藝。衡德高速公路創造了12年未大中修的記錄,柔性基層路段更是創造了14年未大修的記錄,以路面灌縫積累的點滴成果換取了減少一個路面養護周期的巨大回報,這在全國應該是首例。
多年來衡德公司工程養護部和養護工區,通過總結路面開裂規律,跟蹤觀測灌縫效果,開展灌縫試驗,總結灌縫經驗,堅持以“灌早、灌小、灌好”為原則,從灌縫原材料入手,注重機械設備的維護、改造及更新換代;以灌縫效果為出發點和立足點,不斷提高灌縫效率和灌縫質量,完善灌縫施工工藝流程。
一、比選灌縫材料,提高灌縫效果
巧婦難為無米之炊。灌縫材料在路面灌縫中有著舉足輕重的作用。“公路百害水為先”,選用品質優良的灌縫材料并及時進行灌縫,能防止水分下滲和雜物進入,避免路面進一步損害。我公司經過不斷的對比、試驗最終選擇益路泰D1190型灌縫材料為近期路面灌縫主要材料。
益路泰D1190型灌縫材料是瀝青基高分子聚合密封材料,該灌縫材料與路面粘結性能優良、粘合力出眾,在寒冷季節不會失去彈性,炎熱天氣不會流動,適用于冷暖干濕差異較大的大陸季風氣候區。
表1 D1190型灌縫材料技術指標
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實驗項目 |
D1190型技術指標 |
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針入度(mm/10) |
75 |
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流動性(cm) |
0.2 |
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低溫粘結實驗 |
通過(在低溫-18℃時可延長50%,5周) |
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比重 |
1.2 |
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彈性(%) |
65 |
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適用環境溫度 |
-23~45℃ |
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建議灌縫溫度 |
180~190℃ |
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二、優選灌縫設備,提高灌縫效率
工欲善其事,必先利其器。改進、更新灌縫機械設備對搶抓灌縫時機、提高灌縫效率起到決定性作用。根據路面寬度、車流量、路面老化程度等多方面因素,通過了解各個灌縫機械廠家不同灌縫機械的各項性能、價位,進行綜合對比,最終選擇邁瑞森145HD型灌縫機為我公司當前主要灌縫機械,并對該灌縫機械灌縫槍的槍頭進行了改進。
邁瑞森145HD型灌縫機為可調式導熱油加熱管輸送系統的設計,不僅大大提高實際操作中需要不停擺動的軟管的使用壽命,具有更高的穩定性外、雙流路設計更是避免了軟管堵塞和清洗軟管問題。同時,邁瑞森145HD型灌縫機還具有低油耗、加熱快、面積大、作業范圍大、裝料高度低、防潑濺及反方向裝料等特點。
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三、總結裂縫規律,確定灌縫時機
舟循川則游速,人順路則不迷。由于衡德高速公路在路面出現裂縫之初即進行了灌縫處理,路基未出現沉陷,只有極少水滲入路面基層,出現唧漿現象。路面裂縫位移大多數是由環境溫度變化引起的水平裂縫位移和由荷載作用產生的豎向反復位移。溫度引起的裂縫位移一般與環境溫度的變化相一致,裂縫水平位移量是溫度變化的函數,同時也受瀝青路面老化程度、周圍環境以及相鄰裂縫間距的影響。經觀測,裂縫張開的最大值約在2月底或3月初,而在4月至5月初,裂縫約有50%的寬度。根據以上觀測、總結,我公司分三個層次進行路面灌縫,一是在春季的3、4月,裂縫寬度大于50%時集中進行灌縫施工;二是根據路面開裂和天氣情況,在秋冬季進行補灌;三是路面檢查發現灌縫開裂時,隨時進行補灌。
四、規范灌縫工藝,提高灌縫質量
小事成就大事,細節成就完美。路面灌縫前積極做好各項前期工作,保證灌縫工作順利實施,確保施工、行車安全。一是根據路況調查結果,統計出比較準確的灌縫數量,制定施工組織計劃;二是組織施工人員開展教育培訓工作,提高操作水平;三是完善安全措施,及時向路政、交警部門申請上路施工許可。各項前期工作就緒后,開始灌縫作業。
第一步:作業準備。一是嚴格按照有關規程,設置作業控制區,擺放齊全、規范的標志,并指派專人負責維持交通。二是啟動灌縫機將灌縫膠提前熔化。灌縫機可一次性熔化13-15塊約300kg的灌封膠,灌縫機初次使用需加熱3-4小時溫度達到200℃,之后每次使用加熱時間約為2小時。
第二步:開槽擴縫。一般裂縫大于3 mm的,先進行擴縫。開槽機沿裂縫方向進行開槽,開槽的寬度為1.1cm,深度為1.3-1.8cm。
第三步:裂縫清理及吹干。擴縫后,以及縫隙小于3mm的較小裂縫,使用清縫機將裂縫及兩邊清理干凈,保證裂縫兩面及底部干燥沒有粘附雜質,以確保灌縫膠和路面的有效結合。
第四步:灌縫。在溫度較低的情況下,需要使用熱噴槍將裂縫進行加熱,保證溫度在4℃以上,確保灌縫膠能夠滲入裂縫中。在實踐過程中,將原產的托盤狀槍頭改進為盒狀槍頭,更好的保障了灌縫膠充滿整個裂縫。灌縫時應慢拉槍頭,盡量一次性灌滿整條裂縫,提高路面平整度,提升行車舒適度。裂縫較深的,往往一次灌縫不能灌滿整個縫隙,就需要及時進行補灌,確保灌縫飽滿。完成一個工作段后,及時統計灌縫數量。
第五步:開放交通。施工溫度在10℃以下進行灌縫處理后,約10分鐘即可以開放交通;施工溫度高于10℃時可以在灌縫完成后在灌縫位置撒布細沙,防止灌封膠粘結車輛輪胎。
圖5 路面裂縫灌縫施工前后對比
由于路面裂縫多不規則,且現在路面上面層骨料粒徑較大,擴縫不易形成規則縫槽,在實際作業中,一般不對裂縫進行擴縫,清縫后直接灌縫,效果很好。
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圖6 2017年春季灌縫施工
自衡德高速公路建成通車以來,截至2016年底,路面灌縫累計完成755761m。高速公路一般通車5-6年,即需要進行中修罩面,通車10年左右需要進行大修處治。我公司通過路面灌縫等預防性養護措施,有效延長了路面使用壽命。經測算,衡德高速公路累計節約大中修養護成本達到15000萬元,僅僅經濟效益就十分顯著。
2017年是集團公司確定的“企業經營效益年”,我公司堅持預防性養護理念,提質增效。春運結束后,根據天氣情況,早準備、早開工,截至目前,已完成路面灌縫4917m,占計劃的40%,預計3月底完成全部路面灌縫工作。
同時,我公司積極觀測故城支線路面使用情況,將多年來的工作經驗用于故城支線,及時開展路面灌縫等預防性養護工作,力爭做到故城支線10年不中修,為集團公司可持續發展做出更大貢獻。


