沥青路面裂缝修补技术及其灌缝材料应用研究论文_王健

安徽省交通规划设计研究总院 安徽合肥 230088

摘要:为了更大程度上满足沥青路面需求,积极优化裂缝修补技术并合理利用灌缝材料是非常必要的。据此,本文主要对沥青路面裂缝修补技术及其灌缝材料的应用进行了深入探究。

关键词:沥青路面;裂缝;修补技术;灌缝材料

一、沥青路面裂缝类型

(一)温度裂缝

由于沥青面层温度变化而产生的裂缝称为温度裂缝,这包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝。温度裂缝为非荷载型裂缝。在温度降低特别是气温骤降时,面层表面的温度最低,其温度变化率也最大,因此,表面产生的温度拉应力最大。表层材料受下层材料的约束而不能自由伸缩,产生较大的张拉应力,当张拉应力大于表面材料的抗拉强度时,沥青面层就会开裂。温度裂缝在形式上主要表现为横向裂缝和块状裂缝,有时也表现为纵向裂缝。

(二)荷载裂缝

在行车荷载作用下,基层的底部产生拉应力,当拉应力大于基层材料的抗拉强度时,基层的底部就会开裂。在行车荷载的反复作用下,基层底部的裂缝会逐渐扩展到沥青面层,使沥青面层开裂。荷载裂缝在形式上主要表现为沿轮迹方向的纵向裂缝和龟裂。

(三)沉降裂缝

由于填土固结或路基不均匀沉陷所引起的纵向和横向裂缝,常出现在桥涵的两头或路基半填半挖处。

(四)反射裂缝

对于半刚性基层沥青路面,半刚性基层材料由于干缩和温缩产生开裂,干缩和温缩裂缝的产生和扩展会引起裂缝上方面层底部先开裂并逐渐向上扩展,最终将沥青面层拉裂,这种裂缝习惯上称为反射裂缝。反射裂缝在形式上主要表现为横向裂缝。

(五)其他裂缝

在沥青路面施工的纵向接缝处,由于施工接茬处理不善也容易产生纵向裂缝。沥青老化容易在沥青表面产生龟裂。

二、沥青路面裂缝修补技术

(一)加热型密封胶灌缝技术

首先,开槽。采用专用的开槽机进行该项作业,按照裂缝标示,根据裂缝的宽度和深度,调整好开槽机的开槽宽度和深度,对准裂缝的中线切割出均匀的U型凹槽。裂缝两侧壁至少各去除3mm,暴露出新的粘接面。需要强调的是,当沥青路面表面层没有足够的强度抵御开槽机的切割冲击力时,不宜进行开槽处理,而应直接进入下一步工艺,即填缝。其次,清理。清理裂缝中原有的尘土和开槽过程中产生的残渣,保证密封胶与缝壁间的牢固粘结。一般采用压缩空气清理裂缝。必要时,还可以采用热空气喷枪预热路面裂缝槽。再次,灌缝。把密封胶加热至灌入温度,用灌缝机上带有刮平器的压力喷头将密封胶均匀灌入槽内,为保证密封胶温度不降低,出料管道应装有加热功能。可采用针式喷嘴灌缝,即方槽灌封式的处理方式。推荐采用小拖靴在裂缝两侧拖成5cm宽度的贴封层,则形成方槽贴封式的T型密封层。每条裂缝的灌注工作应是连续的,如出现未完全填封的裂缝需要再次进行填封处理。最后,养护。根据气温条件冷却10-20min后开放交通。为了防止车轮粘起密封胶,有时在灌入密封胶后还要在其上撒上些细砂。但是,不同的裂缝处理方式不同,具体见表1。

表1 不同裂缝的填缝处理

(二)贴缝带修补技术

贴缝带,又称贴缝带或填缝带,通过外力挤压带状材料封闭裂缝,类似于路面裂缝“创可贴”,主要原料由橡胶沥青和纤维材料构成。贴缝带施工时不需要对路面裂缝进行开槽,只需对裂缝表面进行简单的清扫即可,具有很高的工作效率,而且不会产生开槽引起的次生病害。因此,贴缝技术较好地弥补了灌缝技术的不足,成为近年来逐渐兴起的一种新型裂缝修补方式。贴缝带施工采用无槽贴封式,首先清理缝面尘土和杂物,然后根据裂缝宽度,裁割贴缝带产品,粘贴在裂缝表面即可,施工效率很高。

三、沥青路面裂缝修补技术中灌缝材料的应用

1、灌缝工艺流程

图2 灌封工艺流程

2、在当下灌缝材料应用过程中,为了满足实际需要,需要针对不同的路况及其裂缝情况进行相关养护修补措施的应用。需要进行裂缝的程度、路面的等级、施工的时间、养护造价等因素进行详细分析,以保证路面的修复质量。对热熔型灌缝胶修补工艺,目前市场上可以选用的灌缝胶有很多种,为保证沥青路面裂缝修补效果,需对灌缝材料的性能进行限定和评价。目前,我国灌缝修补裂缝体系是不健全的,缺乏必要的规范及其标准,这需要进行标准性的填缝料方案的优化,保证其粘结能力的提升,实现其延展能力的开拓,保证其高流动性,从而克服裂缝工作过程中的问题,提升应用效益。填充能力即填缝料仅靠自重就可以填充到裂缝内每一个角落的能力,穿越能力即填缝料在自重下流过狭窄间隙的能力,抗老化性即填缝料在水文综合作用下的抗老化能力。

3、在当下沥青路面裂缝解决模块中,必须严格控制密封材料技术。这需要健全试验方法体系,更好的利用好沥青及其相关物质,进行相关沥青材料的汲取,保证材料的试验模块的有效开展。这需要进行试验性方案的优化,针对路面工作的实际需要,保证其综合效益的优化。并结合路面性能要求明确适合的指标要求及试验检测手段。,裂缝修补时机的选择非常重要,它不仅决定了施工的难易程度,而且关系裂缝修补的效果,所以,要求裂缝修补工作一般选定在裂缝宽度较大、路面湿度较小时进行。在裂缝填补材料应用过程中,需要考虑到季节及其气候性的变化。对于季节性的冰冻地区来说,需要抓住每一年修补裂缝的最好时间。对于南方比较温暖的地方,需要抓好雨季前的裂缝预防工作。为了更好的进行热熔型灌缝修补模块的开展,进行灌缝材料的深入研究是必要的。为了较全面的评定灌缝胶的性能,需要对各组材料进行室内的高温粘附性测试。由于沥青材料与集料间的高温粘附性指标尚无成型的规范和试验规程进行指导,所以,需要自行设计一套合理可用的试验流程。

4、为了更好的进行沥青路面的性能的控制,进行路面早期病害的预防是必要的。这需要引起相关人员的重视,进行预防性养护措施的应用,从而针对其沥青道路的实际情况,进行预防性养护措施的应用,进行路面的跟踪监测。从而提高道路的服务质量与使用寿命。沥青路面裂缝修补的效果与材料的选择、裂缝封闭处理设计和施工工艺等有密切的关系。所以,在裂缝修补过程中,应选择优良的灌缝材料,尽量采用开槽贴缝式处理设计,优化施工工艺,提高裂缝修补的成功率,从而延长沥青路面的寿命。

结语

总而言之,为了保证沥青路面的使用性能足够良好,切实解决路面早期病害,相关管理部门必须积极采取有效措施,全面加强对沥青路面养护工作的重视,根据实际情况,合理利用预防性养护技术,并选择最佳的养护方案。但是,沥青路面裂缝依旧十分常见,这就需要相关部门不断优化裂缝修补技术和工艺,科学合理引进灌缝材料,以此提高裂缝修补的质量,延长沥青路面的使用寿命,为人们的出行提供完善的安全保障。

参考文献:

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[2]金宏雷,许孛皋,黄瑞三.沥青路面裂缝修补技术与灌缝材料分析[J].交通运输研究,2013(1):8-11.

[3]孙柯.沥青路面裂缝冷灌缝浆液扩散规律与灌缝技术研究[D].山东大学,2016.

论文作者:王健

论文发表刊物:《防护工程》2018年第4期

论文发表时间:2018/6/21

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