高分子聚合物抗裂貼在白改黑公路養護中的應用

吳海燕

摘 要：本文分析了G312線K2639+100—K2640+100原“白改黑”路段瀝青路面產生裂縫、推移等病害的成因，結合該路段在路面病害銑刨治理中采用“高分子聚合物抗裂貼”對原混凝土面板裂縫處理的效果進行分析總結，對于“白改黑”路面病害處治具有一定的借鑒作用。

關鍵詞：高分子聚合物抗裂貼；公路養護；施工工藝

中圖分類號：U414 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）13-0108-02

瀝青路面早期病害已被列為公路工程的八大病害之一，可見它的普遍性。而“白改黑”路面由于有舊水泥混凝土板的病害隱患使加鋪層瀝青路面破壞更加頻繁。那么已破損的路面應該如何修補？怎樣提高瀝青路面的使用壽命？這些問題一直困擾著我們無數專業技術人員。筆者親歷G312線（滬霍線）K2639+100—K2640+100段“白改黑”瀝青路面的病害維修工作，從中了解和認識到加鋪層瀝青路面的一些特點，在此對“白改黑”路面病害成因分析，提出治理方法僅供參考、借鑒。

1 工程路段背景

G312線（滬霍線）K2639+100—K2640+100段路面寬24m，早先為水泥混凝土路面，面板厚30cm，修建于1996年。該水泥混凝土路面每5m一道橫向膨脹縫，每6m一道縱向膨脹縫，表面無刻紋。2010年7月對該路段實施了“白改黑”，在原水泥混凝土面板上鋪設玻纖格柵后鋪筑了3+5cm厚的瀝青混凝土面層。

該路段位于張掖市東大門，所有車輛都通過該路段出入張掖市，交通量大且重型車輛較多。在實施“白改黑”后前期路面較為平整、行車舒適，效果較好，但使用不到一年瀝青路面上出現了大量的水泥混凝土面板膨脹縫的反射裂縫，二年后該路段行車顛簸，路面推移逐漸顯現，局部路段甚至出現了大面積的推移、坑槽等病害。病害出現后公路養護部門都會及時進行修補，但修補后效果不盡人意，時間不長會在修補過的原位置再次出現推移、坑槽等病害，影響行車。本文將結合實體工程，在G312線（滬霍線）K2639+100—K2640+100段“白改黑”路面病害銑刨處理中采用高分子聚合物抗裂貼對原水泥混凝土面板上的裂縫進行處理的工藝、效果進行總結。

2 路面病害成因分析

結合該路段的路面結構、該地區氣候因素和其他外在因素綜合分析，造成“白改黑”瀝青路面病害產生的主要原因有四個方面：一是面層較薄，容易出現功能性的早期病害，使用壽命受到影響；二是基層對面層的粘結力不足，在車輛水平力作用下，面層容易產生推移破壞；三是反射裂縫的問題，舊水泥混凝土板塊接縫處的變形和位移很容易反射到瀝青面層上形成反射裂縫；四是水損害，當反射裂縫出現后地表水沿著裂縫滲入到基層，裂縫不斷擴大使路面出現坑槽，縮短路面使用壽命，造成巨大的經濟損失。

3 路面病害維修方案確定

因該路段未列入養護維修工程，受公路小修保養養護經費的限制，宜采取局部維修的方法進行處治，即對路面坑槽、推移較為集中的部位采用大型銑刨機銑除舊瀝青路面后對原水泥混凝土面板表面進行橫向拉毛處理，拉毛深度不小于1cm，使水泥混凝土面板具有足夠的抗滑性能，然后對水泥混凝土面板之間的膨脹縫及裂縫進行處理，之后噴灑粘層油、鋪筑瀝青混凝土上、下面層。為保障路面病害維修質量，在原水泥混凝土面板膨脹縫及裂縫處治中我單位率先引進新材料——高分子聚合物抗裂貼。其橫向拉伸強度、縱向抗拉強度、粘附性等方面均具有較大的優點，并且還取得顯著的經濟成效。

4 高分子聚合物抗裂貼的作用

（1）隔離作用：鋪放抗裂貼，將原水泥混凝土路面與新攤鋪瀝青層隔離，避免了水泥混凝土路面的工作縫與上一面層的直接接觸，工作縫拉應力不能直接傳遞到新攤鋪的瀝青層；而且高分子聚合物抗裂貼能使上下層很好的粘連，共同承受車輛荷載，防止界面上下層的相對位移而保持一致。

（2）加筋作用：抗裂貼具有一定的抗拉強度，可承受一定的拉應力并通過經、緯向織物分散應力，當原水泥混凝土路面工作縫開始脹縮時，抗裂貼底層的高聚物膠首先開始伸展，然后是高抗拉胎基延伸，直到拉應力大于抗裂貼的抗拉強度時，抗裂貼才開始完全變形直至斷裂，此時上一層面才開始承受抗裂貼傳應上來的壓力。顯然抗裂貼起到加筋作用，因此，它提高了結構的抗拉強度。

（3）消能緩沖作用：抗裂貼具有一定的延伸性，其高聚物有較好的低溫柔韌性，鋪設在原水泥混凝土路面和瀝青面層間，相當于設置了一彈性層，基層裂縫拉應力通過抗裂貼高聚物擴展到更寬范圍，從而緩解裂縫處應力強度，在彈性的層間能起到吸收部分拉伸能量的作用。

（4）隔水防滲作用：抗裂貼的高聚物能形成完整的隔水防滲透層，可隔斷路面水向路基滲透，從而保護基層的強度，使基層免受水蝕。

5 高分子聚合物抗裂貼的性能指標（表1）

6 高分子聚合物抗裂貼寬度的選擇

有關單位經過抗裂貼多年的使用，以及對裂縫產生應力在實驗室所做的力學模型分析，生產出不同規格寬度的產品，一般道路可選用寬度有32cm、48cm、96cm三種。

（1）32cm。建議在水泥路面、半剛性基層，特別是縱、橫向裂縫寬度為（5-10mm）的地方使用。

（2）48cm（96cm）。建議在水泥混凝土路面表面已經修補或灌縫等處理過的路段的裂縫（10-50mm）、嚴重損壞的區域使用等等。

7 高分子聚合物抗裂貼施工要求

（1）施工工具：膠輪壓路機、裁紙刀（或剪刀）、吹風機、汽油噴燈或烤槍（視環境溫度及路面干燥程度而定）、鋼絲刷、鐵鍬、掃帚等。

（2）抗裂貼對表層的處理要求：1）必須將黏附表面清除灰塵和水等雜物，保持路面干燥清潔。2）在5-19mm之間的裂（接）縫，必須將其清理干凈，并用密封膠填充。3）在19-50mm之間的裂（接）縫及下陷區域，必須將其清理干凈，用膠砂、密封膠或熱瀝青混合料填充并壓實至現有高度。4）超過50mm的裂縫或坑槽，必須將其清理干凈，然后用砂漿或熱瀝青混合料填充并壓實至現有高度。5）高度不同的裂（接）縫及下陷區域，必須進行找平處理。6）橋面、路面的突起、鐵釘等凸起物，進行清理或找平處理至平整。

（3）使用抗裂貼的環境要求：1）空氣不能低于4℃；2）環境溫度等于或大于21℃時可以直接鋪設；如低于21℃時，使用溫火烘烤抗裂貼的膠面，注意不得過烤，膠面熔化即可。

（4）抗裂貼的鋪設：1）在鋪設前不得將隔離膜揭開。2）在鋪設抗裂貼時應將成卷材料拉緊、騎縫粘貼，鋪設后抗裂貼應平整、不起皺、不翹起。3）在鋪設過程中若出現重疊時，重疊長度為50-125mm。不能超過兩個以上的重疊。4）鋪設抗裂貼后用膠輪壓路機或車輪進行滾壓至少三遍。5）鋪設完成后，車輛即可通行。但是與上面層鋪設的間隔時間不應超過24小時。

8 高分子聚合物抗裂貼施工工藝流程

（1）檢查水泥混凝土面板的情況，若出現斷板、空板，錯臺，及板角冒漿等病害進行處治后方能攤鋪抗裂貼，否則不能使用抗裂貼。

（2）對原水泥混凝土路面裂縫或工作縫進行處理，裂縫寬度在5-19mm的進行灌縫處理，縫寬在19-50mm的進行瀝青砂灌縫并用皮錘錘實。

（3）鋪設抗裂貼。鋪設后需要用膠輪壓機碾壓至抗裂貼與路面緊密結合為止，鋪設后的抗裂貼應平整、周邊不翹起、不起皺。

9 施工過程中出現的一些問題及處理措施

在施工過程中，由于使用大型銑刨機對原水泥混凝土面板進行了拉毛處理，拉毛過程中粉塵吸附在了水泥混凝土面板表面，先期使用吹風機清理灰塵后鋪設抗裂貼，出現了局部粘接不牢固的現象。發現問題后立即采取了另一種清理粉塵的方式，即采用高壓水槍沖洗水泥混凝土面板上的粉塵，這樣可將水泥混凝土面板的表面徹底清洗干凈，確保了抗裂貼粘接牢固。

10 經濟效益分析

從經濟性分析。我們對使用高分子聚合物抗裂貼處治水泥混凝土面板裂縫后鋪筑的瀝青路面進行了跟蹤觀測，修補后的瀝青路面未出現反射裂縫、推移、坑槽等病害，路面平整、行車舒適，現已正常運行8個多月，從目前使用的效果來看，效果較顯著。而之前的“白改黑”路面病害維修中僅對水泥混凝土面板上的裂縫進行瀝青膠或瀝青砂灌后重新鋪筑瀝青面層，這樣雖施工工藝簡單，但維持時間較短，大概一個月多后會再一次出現路面裂縫、推移、坑槽等病害，影響行車，而且按照傳統的路面病害維修工藝實施，一年需要多次反復的修補，累計下來使用的人工、機械、材料的成本比較大。因此采用高分子聚合物抗裂貼在“白改黑”路面中處治水泥混凝土面板裂縫成本相對較低且質量較好。

從社會效益分析。由于按照傳統的路面病害維修工藝實施后，養護部門一年需要多次反復的修補，會多次影響交通正常通行，而且也會對單位造成不良的社會影響，影響單位形象。

11 結語

從以上分析可以看出，在“白改黑”路面病害處治中，抗裂貼用于原水泥混凝土路面和新攤鋪的瀝青路面層間可有效抑制裂縫向上傳遞，并防止雨水滲透到原水泥混凝土路面工作縫內，在實際工程中能夠發揮良好的抗裂、防水的作用，其有效性已經過實踐檢驗。從養護角度來看，可從根本上解決水泥混凝土面板裂縫問題，在一定范圍內具有推廣價值，目前已將其應用于水泥混凝土面板或基層裂縫日常養護維修，將大大減少后期養護的費用。

參考文獻

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