摘 要：介紹了石安高速公路開(kāi)通營(yíng)運(yùn)幾年來(lái)，對(duì)瀝青混凝土路面縫修補(bǔ)所采用的幾種方法，并對(duì)施工成本進(jìn)行比較分析，最后指出研究開(kāi)發(fā)裂縫修補(bǔ)設(shè)備的重要性。
關(guān)鍵詞：高速公路；瀝青混凝土路面；裂縫；灌縫；成本分析 裂縫是高速公路路面各類(lèi)破損中最常見(jiàn)、最易發(fā)生和最早期產(chǎn)生的病害之一，它幾乎伴隨著高速公路的整個(gè)使用期，并隨著路齡的增長(zhǎng)而加重。路面出現(xiàn)裂縫不但影響路容美觀(guān)和行車(chē)的舒適性，而且容易擴(kuò)展造成路面的結(jié)構(gòu)性破壞，縮短路面的使用壽命。瀝青混凝土路面出現(xiàn)裂縫，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行密封修補(bǔ)，否則雨水及其他雜物就會(huì)沿裂縫進(jìn)入面層結(jié)構(gòu)及路基，導(dǎo)致路面承載能力下降，加速路面局部或成片損壞。
石安高速公路全長(zhǎng)234km，于1997年12月30日正式建成通車(chē)，最早發(fā)現(xiàn)首條路面裂縫是在1998年4月，到目前為止，全路橫向、縱向裂縫累計(jì)長(zhǎng)度達(dá)46×105m，灌縫修補(bǔ)工作已經(jīng)成為日常養(yǎng)護(hù)工作中的一項(xiàng)重要內(nèi)容�，F(xiàn)將石安高速公路幾年來(lái)的裂縫修補(bǔ)工藝及成本分析介紹如下。
一、裂縫修補(bǔ)工藝及方法
裂縫修補(bǔ)方法很多，一般根據(jù)裂縫的寬度和深度確定修補(bǔ)工藝。我們根據(jù)裂縫寬度將裂縫分為4種：(1)微裂縫，此類(lèi)裂縫縫寬<5 mm，裂縫邊緣無(wú)碎裂或僅有輕微碎裂，沒(méi)有或有少量支縫，對(duì)車(chē)輛行駛的平穩(wěn)性影響不太大；(2)小裂縫，此類(lèi)裂縫寬為 5～15mm，裂縫邊緣有輕微碎裂，并有少量支縫，裂縫兩側(cè)有微量錯(cuò)臺(tái)，會(huì)引起車(chē)輛輕微跳動(dòng)；(3)中裂縫，此類(lèi)裂縫縫寬為15～25 mm，裂縫邊緣有中等碎裂，并有少量支縫，裂縫兩側(cè)有少量錯(cuò)臺(tái)，會(huì)引起車(chē)輛明顯跳動(dòng)；(4)大裂縫，此類(lèi)裂縫縫寬>25mm，裂縫邊緣有嚴(yán)重碎裂，并有較多支縫，裂縫兩側(cè)有較大錯(cuò)臺(tái)，會(huì)引起車(chē)輛劇烈跳動(dòng)。
1、 非開(kāi)槽修補(bǔ)法(傳統(tǒng)修補(bǔ)法)
非開(kāi)槽修補(bǔ)法適合對(duì)微裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，根據(jù)使用材料的不同，這種修補(bǔ)方法可以分為熱補(bǔ)和冷補(bǔ)2種。
1AH—110重交通石油瀝青熱補(bǔ)施工
機(jī)具設(shè)備：瀝青熱熔和噴涂設(shè)備(安裝在工程車(chē)上)。
施工工藝：準(zhǔn)備工作→備料→加熱熔解AH— 110重交通石油瀝青→清除裂縫四周灰塵→騎縫噴涂熱熔石油瀝青→抹板抹平→自然冷卻→開(kāi)放交通。
2、改性乳化瀝青冷補(bǔ)施工
改性乳化瀝青是液態(tài)的混合冷補(bǔ)材料，對(duì)機(jī)具設(shè)備無(wú)特殊要求，現(xiàn)場(chǎng)攪拌后人工刮涂封縫(三涂)。
施工工藝：準(zhǔn)備工作→清縫→工人拌料→人工刮涂一次→固化→二次刮涂→固化→三次刮涂→固化→開(kāi)放交通(固化時(shí)間15～20min)。
這些傳統(tǒng)的方法經(jīng)多年的生產(chǎn)實(shí)踐證明，無(wú)論是采用重交通石油瀝青還是改性乳化瀝青灌縫，隨著表層及基層的溫度收縮，最多不超過(guò)1年，維修后的裂縫又在原灌縫位置重新開(kāi)裂，其失效率占86％以上，只好第二年重新修補(bǔ)。這樣經(jīng)常的維修，不僅增加了養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，而且頻繁的養(yǎng)護(hù)作業(yè)會(huì)造成行車(chē)的諸多不便和不安全因素。
3、開(kāi)槽修補(bǔ)法
開(kāi)槽修補(bǔ)法適合于中小裂縫，是國(guó)外通用的裂縫處理方法，使用的設(shè)備包括開(kāi)槽機(jī)和灌縫機(jī)，補(bǔ)縫 材料采用針對(duì)裂縫修補(bǔ)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的密封膠(改性瀝青聚合物)，開(kāi)槽尺寸至少為1 cm寬，1~3 cm深，開(kāi)槽的深度、寬度比不應(yīng)超過(guò)2：1，深度比越低越好。開(kāi)槽修補(bǔ)法施工工藝流程一般分5個(gè)步驟。
(1)準(zhǔn)備工作。檢查開(kāi)槽機(jī)與灌縫機(jī)，確保其技術(shù)狀況良好；根據(jù)路面裂縫的具體情況，確定補(bǔ)縫設(shè)計(jì)方案；啟動(dòng)灌縫機(jī)并向密封膠加熱罐內(nèi)添加密封膠，將密封膠加熱、攪拌至193℃，不能超過(guò)204℃；加熱期間將灌縫機(jī)拖掛在卡車(chē)后面，并把密封膠、隔離墩、安全指示標(biāo)牌、開(kāi)槽機(jī)和肩背式吹風(fēng)機(jī)等裝在卡車(chē)上，拖到預(yù)定施工地點(diǎn)，將高速公路半幅的一半封閉作為施工區(qū)。
(2)開(kāi)槽。按照設(shè)計(jì)的開(kāi)槽尺寸，預(yù)先調(diào)節(jié)好開(kāi)槽機(jī)開(kāi)槽深度，然后進(jìn)行開(kāi)槽作業(yè)。作業(yè)時(shí)，根據(jù)裂縫寬度種類(lèi)情況，及時(shí)調(diào)節(jié)開(kāi)槽尺寸，滿(mǎn)足最低設(shè)計(jì)要求。
(3)清槽。用肩背式吹風(fēng)機(jī)將槽內(nèi)的碎渣及裂縫兩側(cè)至少10cm范圍內(nèi)的灰塵徹底清掃干凈。
(4)灌縫。若在氣溫低于4℃時(shí)補(bǔ)縫，灌縫機(jī)須配有預(yù)熱設(shè)備對(duì)開(kāi)槽部位進(jìn)行預(yù)熱，若在此溫度下不預(yù)熱就進(jìn)行補(bǔ)縫，會(huì)降低密封膠的粘結(jié)力；如果在氣溫高于4℃時(shí)補(bǔ)縫，可不進(jìn)行預(yù)熱，一般預(yù)熱后的補(bǔ)縫效果要好。在密封膠加熱溫度達(dá)到193℃左右時(shí)，用灌縫機(jī)上帶有刮平器的壓力噴頭將密封膠均勻地灌入槽內(nèi)，并在裂縫兩側(cè)拖成一定寬度與厚度的封層。
(5)養(yǎng)護(hù)。用密封膠灌縫后，在密封膠充分冷卻并把路面上的碎渣清掃干凈后，才能開(kāi)放交通，一般冷卻時(shí)間為15min左右，具體開(kāi)放交通時(shí)間可根據(jù)氣溫情況靈活掌握。
經(jīng)過(guò)幾年的灌縫實(shí)踐證明，灌縫失效的最主要表現(xiàn)是密封膠與裂縫兩壁未能牢固地粘結(jié)，主要與密封膠技術(shù)性能、清槽是否徹底和施工時(shí)的環(huán)境溫度有關(guān)，因此選擇施工季節(jié)和適合當(dāng)?shù)厥┕きh(huán)境的密封膠非常重要。
二、裂縫修補(bǔ)成本分析
以下采用石安高速公路5年來(lái)對(duì)裂縫修補(bǔ)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為依據(jù)，進(jìn)行成本對(duì)比分析。
1、傳統(tǒng)修補(bǔ)法成本分析
根據(jù)我單位采用傳統(tǒng)修補(bǔ)法幾年的施工統(tǒng)計(jì)，平均工程造價(jià)在2.5～4元／m左右，工程造價(jià)主要受灌縫材料價(jià)格變動(dòng)的影響，1年內(nèi)失效率在86％以上，因此5年的工程總造價(jià)達(dá)到10.25～20元／m，平均工程總造價(jià)在15元／m左右。
2、開(kāi)槽修補(bǔ)法成本分析
選用CRAFCO設(shè)備、SS125DC灌縫機(jī)和 MOD 程總造價(jià)在15元／m左右。
3、開(kāi)槽修補(bǔ)法成本分析
選用CRAFCO設(shè)備、SS125DC灌縫機(jī)和 MODEL200開(kāi)槽機(jī)。材料選用CRAFCO寶利福2型，常溫下該材料密度為12&kg／L；以開(kāi)槽后平均寬度為2cm、深度為25cm的中小裂縫為例。
(1)每延米密封膠消耗費(fèi)用。
填槽用量：2cm×25cm×100cm＝0.5L
0.5 L×12 kg／L＝0.6 kg
密封膠1kg價(jià)格：1t報(bào)價(jià)13 000元人民幣，則 1 kg即為13元人民幣。
每延米價(jià)格：0.6kg×13元／kg＝7.8元
(2)設(shè)備折舊費(fèi)用。
該設(shè)備折舊費(fèi)通常以10年為使用期限，每年折舊購(gòu)價(jià)的10％，SS125DC灌縫機(jī)和開(kāi)槽機(jī)總價(jià) 550 000元人民幣，則設(shè)備每年折舊費(fèi)為550 000×10％＝55 000元。
每年工作日以300 d計(jì)算，每天折舊費(fèi)為 55 000÷300＝183元。
每天正常工作6 h可灌縫600m，則每延米折舊183÷600＝0.305元。
(3)燃料費(fèi)用。
每天正常工作需消耗柴油45 L，汽油18 L，以每升3.2元計(jì)，則每延米費(fèi)用：(45+18)×3.2÷600＝0336元。
(4)正常耗損件費(fèi)用。
開(kāi)槽機(jī)刀片每套報(bào)價(jià)6 000元人民幣，可開(kāi)槽 6 000～28 000m左右，以15 000m計(jì)算，每延米刀具損耗費(fèi)為6 000÷15 000＝0.4元，包括其他維修、配件損耗，費(fèi)用以0.6元計(jì)。
(5)卡車(chē)費(fèi)用。
每臺(tái)班300元，則每延米費(fèi)用為300÷600＝0.5元。
(6)人工費(fèi)用。
正常施工需6人，平均每人每天50元，則人工費(fèi)6×50÷600＝0.5元。
以上6項(xiàng)費(fèi)用累計(jì)得每延米造價(jià)為10.041元，包括5年內(nèi)失效返工費(fèi)用后每延米工程總造價(jià)為11元左右。
3、結(jié)語(yǔ)
(1)對(duì)于傳統(tǒng)修補(bǔ)法，雖然施工設(shè)備費(fèi)用投入幾 乎沒(méi)有、初期施工造價(jià)較低，但其使用壽命最多不超過(guò)1年，裂縫密封的效果不好，1年失效率為86％以上，5年內(nèi)每延米工程總造價(jià)為15元左右。
(2)對(duì)于開(kāi)槽式修補(bǔ)法，雖然初期施工設(shè)備費(fèi)用投入較高、初期施工造價(jià)較高，但其使用壽命大為延長(zhǎng)，裂縫密封的效果好，有效率大為提高，使用5年后，開(kāi)槽式修補(bǔ)處理裂縫的有效率為87.6％，5年內(nèi)每延米工程總造價(jià)為11元左右。
(3)傳統(tǒng)修補(bǔ)法適合處理微裂縫和對(duì)中小裂縫進(jìn)行臨時(shí)應(yīng)急處理。開(kāi)槽式修補(bǔ)對(duì)中小裂縫進(jìn)行一次修補(bǔ)可以保持5年以上，一次修補(bǔ)多年受益。
(4)高速公路大量橫向、縱向裂縫出現(xiàn)高峰集中在開(kāi)通后2～3年，以后隨著路齡的增加開(kāi)始出現(xiàn)大量支裂縫，對(duì)路面的危害性相當(dāng)大。因此，裂縫修補(bǔ)作為一項(xiàng)主要的日常養(yǎng)護(hù)工作，應(yīng)引起公路養(yǎng)護(hù)工作人員的足夠重視。
(5)目前，開(kāi)槽修補(bǔ)法的設(shè)備、工藝和材料大多采用國(guó)外產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)有關(guān)部門(mén)應(yīng)重視設(shè)備和材料的研發(fā)，以降低工程造價(jià)。
