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摘要:沥青路面在高速公路的建设中一直都是被广泛使用和推广的,然而,现代高速公路因为车流量过大和其他的一些因素,沥青路面出现裂缝的现象越来越多,如何在第一时间对裂缝进行处理,保证道路使用安全是文章的重点。
关键词:高速公路;沥青路面;裂缝修补技术
1高速公路上沥青路面出现裂缝的原因
1.1沥青路面上出现的横、纵向裂缝
高速公路上沥青路面出现的横、纵向裂缝主要包含纵坑与波纹、横车辙与突出两种。纵向裂缝通常也有这两种类型之分,一种裂缝经常出现在高速公路的行车道上,多呈纵向条带状分布,不过两端并没有完全延伸出去。而另一种多呈月牙形状分布,经常出现在紧急停车道,或是沿着路肩边缘开始由内向外不断扩散,出现这种裂缝之后,路基就会发生滑移,给行车带来很大的危险。横向裂缝多是呈垂直分布的裂缝,在高速公路硬路肩上经常出现,之后开始不断扩散到高速公路的全部路段上。
1.2路基上出现的裂缝
路基上如果填料出现问题或是压实度不达标的情况下都会造成裂缝的出现,如果路基存在有关排水设施方面的问题,会在很大程度上导致路基塌陷的情况出现。高速公路上沥青路面在建设过程中,其选择的大多是层状结构,路基的平整性直接影响到沥青路面的平整性。然而,在绝大部分情况下,路基的平整性是无法调整的,只能通过在施工时多注意质量确保其平整性。如果基层出现不平整的情况,裂缝很容易就出现在路面上。
1.3摊铺机的使用不当会造成裂缝的出现
作为沥青路面施工工程的核心,摊铺机自身具备的特性和其操作的要求对摊铺的平整性起着一定程度的作用。如果摊铺设备出现结构或是数据异常,亦或是行走设备出现内置等问题等等都很有可能导致路面出现沟壑。如果在施工过程中使用速度过大的设备进行碾压,或是出现不按照规定随意在路面紧急停止的情况,就不可避免地会出现路面堆积的现象,如果紧急停止的地方是还没有完全冷却的路面,就不可避免地出现压痕,时间一长,压痕的位置就会出现裂缝。
2高速公路沥青路面裂缝处理技术
2.1有效提高高速公路施工中的质量
想要保证高速公路沥青路面少出现裂缝,就需要在施工的过程中尽量让施工单位进行一些大规模的材料生产,保证其有统一的筛选尺寸和统一的各环节施工,尽量避免出现复杂的情况,如此才能有效减少变动。同时,还需要非常重视沥青的温度,因为沥青的温度非常敏感,所以在施工的过程中要尽可能地选择使用低敏感度的材料,并适当增加沥青表层的厚度,有效提高沥青的性能。还有一点需要注意的是,沥青路面往往会因为半刚性基层裂缝造成发射裂缝的出现。因此在施工时,铺筑沥青的时候速度要快,不要使基层被长期曝晒。
2.2对横、纵向出现的沥青路面裂缝的处理技术
针对沥青路面上出现的横、纵向的裂缝,要在这些裂缝宽度的基础上进行处理。比如:裂缝的宽度不管是低于还是高于6mm时,首先都要对这处裂缝进行有效的清扫,如果低于6mm,就选择用压缩空气吹掉表面的尘土,清洁干净之后,再选择使用乳化或加热的沥青直接对这处裂缝进行浇筑,裂缝就会被堵住。如果高于6mm,就可以选择在裂缝内和其边缘直接进行清扫,在开槽之后再选择使用压缩空气沿着裂缝直接进行吹风,等到完全清洁干净后对裂缝进行填充。
2.3通过浇油进行填补的裂缝处理技术
通过浇油填补的技术对高速公路沥青路面出现的裂缝进行处理,需要注意的是在使用这项技术之前,一定要像处理横、纵向裂缝一样,把裂缝处清洁干净,之后就是直接向裂缝内注入加热的沥青,然后浇油进行填补,把裂缝堵住。
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2.4优化路面的设计
要想有效减少高速公路沥青路面的裂缝,需要优化路面设计,例如:选择合适的沥青混合材料,因为每一种沥青混合材料都存在着一定的空隙,水长时间的注入会对其造成破坏,为了避免这种情况的发生,可以选择在路面设计时多在沥青面层上涂上一层防水的材料,形成一层薄膜,对沥青路面进行封层。同时还需要优化沥青路面的排水系统。
3高速公路沥青路面裂缝预防措施
3.1基层控制
在高速公路的设计阶段就应当对基层材料进行合理的选择,一般宜选用抗冲刷、温度系数低、抗拉强的半刚性材料。
3.2设置应力吸收层
为了预防反射裂缝,可以考虑在基层和面层间添加橡胶沥青中间层等具有应力吸收作用的中间层,可以有效地避免或延缓反射裂缝的形成与发展,减小了基层产生裂缝后向面层传递的应力,降低了应力强度因子。
3.3原材料及级配优选
高速公路沥青路面产生裂缝的主要影响因素在于沥青的品质,优质的沥青具有松弛性能好的优点,并且在稳定性达到要求的情况下优先选择针入度大的沥青材料。此外,改性沥青具有强粘结力、抗氧化老化等优点,能对荷载裂缝以及温度裂缝的产生起到较强的避免作用。集料一般宜选用粗糙、坚固、耐磨且与沥青粘结性强的材料。在进行混合料的级配时一般要考虑到它的高温稳定性、抗疲劳以及低温抗裂等方面的需求,最好选用空隙较大、较为密实的沥青玛蹄脂碎石混合料。此外还可以在半刚性基层上采用预防开裂的工艺,例如对其进行人工预切缝等,对高速公路沥青路面的裂缝进行防治。
4实际案例应用
4.1工程概况
某高速公路全场约为150km,其路面宽度为22m,基层宽度为25m。该高速公路选用沥青混凝土路面,交通上设计为双向四车道。2003年5月开始进行施工建设,2005年11月建成并开始运行。在通车六年后由于车流量较大,路面发生了部分损坏,给群众的安全行车造成了较大的安全隐患。在2011年对该段高速公路进行了系统的排查后,确定了其主要损坏是由裂缝、变形等构成的,除此之外在系统的排查前进行的小规模沥青路面修补也对高速公路外观以及行车质量造成了影响。
4.2裂缝的处置步骤
1整修。使用刻槽机对高速公路路面上的裂缝进行开槽,开槽的宽度应较为均匀,且其断面应垂直于边缘。2对缝槽进行清洁以及干燥。利用吹风机以及毛刷等工具对刻槽机刻出的缝槽进行清洁,再利用热气枪干燥缝槽。3准备封面材料并对其进行填充。本阶段主要使用的工具包括:沥青锅、输料器等。在进行封面时应对路面进行干燥,并避开气温低于5摄氏度的时段。封面材料不能积压在输料管内,应当由材料供应部门提供进行填充时材料的温度。4整料。依据具体情况将填封材料进行修整,修整工具一般为橡皮棍,修整形状包括了凹形、梯形封顶等。5吸油。将纸或沙子铺在封面材料上,防止在其尚未完全定型时受到荷载作用而引发破坏或脱落。
5结论
高速公路沥青路面上的裂缝严重影响到了高速公路的使用质量,缩短了高速公路的使用寿命,使得高速公路常常需要进行局部或整体的维修,提高了其营运成本。因此必须对裂缝的产生以及防治给予高度重视,只有从设计阶段开始,优化材料的选择、改善施工工艺并且对高速公路进行优质的养护,才能在最大程度上避免或延缓路面裂缝的产生,提升高速公路沥青路面的工程质量和使用寿命。在未来,我们要继续探索低成本且安全高效的路面裂缝处理工艺,延长我国高速公路的使用寿命,推动我国经济更好更快的发展。
参考文献:
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[4]张宇.北方地区沥青混凝土路面裂缝修补技术研究[D].内蒙古农业大学,2017.
论文作者:王宁宁
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/11
标签:裂缝论文; 高速公路论文; 沥青论文; 沥青路面论文; 路面论文; 材料论文; 路基论文; 《防护工程》2018年第31期论文;