沥青路面裂缝修复技术分析论文_张放

沥青路面裂缝修复技术分析论文_张放

广州市润程通建筑工程有限公司 510660

摘要;本文主要从笔者亲身参与的沥青路面养护现状与沥青路面裂缝的分类以及工程实例及施工要点的建议措施,旨在与同行探讨学习,共同进步。

关键词;沥青路面;裂缝修复;路面材料

1.概述

公路养护是保持路况完好、延长公路使用寿命,发挥公路社会与经济效益,为经济建设提供良好服务的重要内容。在我单位公路养护工作中,路面养护是公路养护工作的中心环节。沥青路面已是我国目前公路和城市道路路面的主要结构形式之一,随着我国沥青路面公路通车里程的增长和使用时间的延长,公路养护工作量会越来越大,所需要的养护经费会越来越多。为了适应大量交通不间断、快速、舒适和安全地通行,就必须提高路面养护质量,使路面的服务水平得到有效保证。裂缝类破损为沥青路面的主导性损坏方式,对沥青路面裂缝的修补是沥青路面养护的经常性工作。公路担负着繁重的交通流,一旦出现裂缝不允许长时间的中断交通或压缩通行断面来进行修补,运用新的裂缝修补技术是有积极意义的。

目前我国沥青路面裂缝的修补技术还比较落后,一般是采用乳化沥青进行灌缝封填。根据施工经验,乳化沥青及热沥青均很难灌入缝内,而且沥青与裂缝粘结不牢,沥青受热易挤出,既影响外观,又不能起到封水的作用。近几年,有的裂缝采用专用的开缝机扩缝后,用与旧沥青混合料相容性较好、粘结强度较高、低温不发脆的填缝材料灌缝。这样做的优点是对裂缝处治较为彻底,但同时需要专门的扩缝机械,造价较高,据省内一些单位使用后认为,高温时膨胀易挤出及外观仍然较差是这一施工方法的主要缺陷。

目前高速公路路面裂缝修复应用较多的施工方法主要是采用沿裂缝开槽以新混合料填补压实的方法。坑槽的维修是挖除坑凼及周边松散料再填入新混合料压实整平;车辙的维修是将出现车辙的面层切削或铣刨清除再重铺沥青面层。这些处理方法都存在着明显的新旧沥青混合料交界面,会带来沿路面接缝处路面破损问题,而且由于工作面小,修补后的路面强度、压实度、平整度都难以得到有效保证,因该修复部位原本就是路面结构中最薄弱的地方,最容易发生破坏,所以,我单位目前在沥青路面的日常养护维修中运用一些新开发的材料和新的工艺,取的了一定的养护效果。

2. 沥青路面养护现状

沥青路面以其行车舒适、噪音小、扬尘少、维护方便等优点被各等级公路广泛采用。然而,沥青路面由于气温、干湿以及车辆荷载等影响,不可避免地会出现裂缝,因此裂缝填封是沥青路面最普遍的一项日常养护维修工作。目前,沥青路面裂缝填补技术主要采用3种方法:根据裂缝宽度使用普通热沥青修补;使用乳化沥青修补;采用密封胶填充。然而,无论采用何种修补方法,尤其对于前两种方法,修补后的寿命往往比较短暂,路面使用一段时间后(一般不超过2年),修补处又出现新的裂缝。

3.沥青路面裂缝的分类

按照国际上的一般认识,沥青路面裂缝大体上有以下一些类型。

(1)横向裂缝 主要包括温缩裂缝及半刚性基层沥青路面的反射裂缝。

(2)纵向裂缝及网裂 分为自上而下的表面裂缝和自下而上的疲劳裂缝。

(3)块状裂缝。

(4)边缘裂缝。

(5)沉降或沉陷裂缝。

(6)构造物接头裂缝。

各类裂缝的成因是非常复杂的,由于成因的不同裂缝在路面结构的垂向深度相差较大,很多专著已有详细论述,同时也在防治措施方面做了很多研究。同时,往往由于裂缝的存在,路面结构(或沥青面层)下卧层在刚度或荷载传递上是不连续的,因而仅对路面结构(或沥青面层)的处理上是不彻底的,修补效果较差。但沥青路面在使用过程中出现裂缝往往又是不可避免的,关键是出现裂缝后处理的态度。只要一发现裂缝就立即对其封缝处理是最要紧的,防止雨水下渗影响路面基层及土基的强度从而引起恶性循环,这已在业内成为共识。

4.工程实例及施工要点

国道108线广北段属国道108线川陕连接段,车流量大,超重车多,工程于1998年建成通车,通车不久即出现较大面积的破环,整治主要采用的路面结构为:4cmAC-13I+6cmAC-20I+30cm水泥稳定碎石基层,由于施工过程不能中断交通,只能采取半幅施工方案,纵向接缝处理极为困难,设计及施工时依据施工规范进行了相应处理,虽精心施工,连接部位裂缝迟早都要反射到面层上来。最早情况是施工完成后不久即出现这种裂缝,大多在2年左右出现。

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省道205线遂潼段全长30.686km,二级公路,路基宽8.5m,路面宽7.5m,工程于2004年建成,路面结构为:4cmAC-16I+4cmAC-20I+30cm二灰稳定碎石基层+28cm天然砂砾底基层。在营运过程中,出现了少量的半刚性基层反射裂缝,个别地段出现了纵向裂缝。

在某某魁道公司的配合下,采用魁道路面封缝材料对上述两路段的裂缝进行了封缝处理,该种材料是一种以沥青为基质材料含活化物的卷材,经过了6个月现场试验使用,效果较为明显。主要是施工方便、投资不高,能及时处理,以满足需要。如施工配置,除安全设施外,仅需一工人,加热设备靠一煤气罐即可,并且无须专门断道。施工要点如下:

(1)清洁缝边路面的灰尘、脏物和松散的砂子。

(2)根据缝宽确定裁取封缝带宽度,准备好封缝带。

(3)用喷灯或喷枪将封缝带加热,沿裂缝位置将封缝带紧贴于缝口,加热的温度以其表面变得油滑就可以了。

(4)为了克服封缝带与原路面的色差影响观瞻效果,可在封缝带未完全冷却时在其上面撒一些细砂、石屑等。

(5)当裂缝宽大于20mm时,首先用普通材料填满特大缝大约至缝宽1.5倍的高度,即填充料至缝面的距离大约是缝宽的1.5倍。把大缝封缝料熔化后浇在缝里,并加入适量干净的碎石料,如此反复直到缝满,这个过程要进行人工捣实,再在其上贴封缝带;当裂缝小于10mm时,可直接贴封缝带;当裂缝间介于10~20mm之间时,应用细砂进行填实后再贴封缝带。

(6)施工现场应做好交通管制,确保施工安全。

5. 建议措施

随着中国汽车市场的迅速发展,全国汽车数量急剧增多,同时,最近几年极端天气与地震、洪水、泥石流、雪灾、干旱等灾害的频繁出现给全国现有道路造成巨大压力,若不及时采取相应应对措施,将极易出现大范围路面破坏现象,严重影响国家的经济发展。笔者认为,可通过以下两种途径来应对:

(1)研发新材料,这是解决目前困境的根本出路。路面结构破坏的过程可以分为5个阶段:路面材料抗剪强度降低;‚微裂缝的形成;ƒ裂缝的不断扩展;④裂缝数量的急剧增多;⑤路面大面积的破坏。该过程一旦发展到第二阶段即微裂缝形成阶段,则后续发展无法阻止。因此,若要确保不发生路面破坏,则必须确保上述过程仅停留在第一阶段,即路面材料抗剪强度降低阶段。

对于任何材料,在各种复杂外载及时间效应作用下必然会经历第一阶段,而第一阶段一旦形成,根据目前的条件和技术水平根本无法阻止第二阶段的发生,即,目前无法有效解决路面结构破坏问题。

进行逆向分析,要解决路面结构破坏问题,实质上是要解决路面结构强度弱化问题,即如何确保路面材料抗剪强度始终保持在一个较高值。从这个角度出发,笔者建议开发一种新型纤维材料,该材料是一种具有自我修复能力的高科技智能材料,其最主要特点是:材料强度弱化的自我修复。一旦路面材料抗剪强度出现不断弱化的趋势,该纤维材料能自动对其进行修复,确保抗剪强度的波动始终保持在一个合理范围。此外,该纤维材料还具有较高的结构稳定性、高强度、良好的整体抗震性、较好的行车稳定性等优点。

结语;

(1)国道320线某某至大城段建成后经检测是一条质量优良的公路,主要质量指标均满足规范及设计要求。目前路面出现一些裂缝,由于裂缝涉及路面结构层及路基的垂向深度较大,有的路段还是因为路基的沉降固结未彻底完成造成的纵向裂缝,常规的处理方法造价高、对交通影响大且不彻底,采用新工艺进行封缝处理确保雨水不下渗,效果较为明显。(2)采用新路面裂缝材料进行预防性养护,延长了路面使用寿命,具有很好的社会、经济效益。(3)采用封缝带进行沥青路面裂缝处理,提高了营运公路的服务水平,减少养护对交通的干扰,尤其是养护便捷简单,对养护管理决策具有特别重要的意义。

参考文献;

[1]沥青路面裂缝修复处强度弱化机理研究_吉晓东

[2]沥青路面裂缝修复措施探讨_王晓军

[3]沥青路面裂缝修复技术_徐拥军

[4]沥青路面裂缝修复新技术_肖伟

[5]沥青路面裂缝修复新技术初探_肖伟

[6]沥青路面裂缝修复新技术在公路养护中的应用_胡星

论文作者:张放

论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期

论文发表时间:2017/9/7

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