浅议沥青混凝土公路路面裂缝的成因与养护论文_刘兴国

浅议沥青混凝土公路路面裂缝的成因与养护论文_刘兴国

摘要:沥青混凝土公路路面裂缝是公路工程中常见的一种病害,如果不及时进行维护就会对路面的正常运行带来了很大的安全隐患,不仅影响公路自身的使用寿命还会影响车辆的使用寿命。在此基础上,文章对沥青路面裂缝成因进行了分析,同时针对这些成因提出了相应的养护措施,以供参考。

关键词:养护品质;裂缝;沥青路面

随着国民经济的快速发展,加快了我国公路建设的步伐,在长时间的使用下,沥青路面裂缝、坑槽等现象频频出现,严重影响到了公路的正常使用,纵向裂缝、横向裂缝、龟裂以及网状裂缝等是路面裂缝常见的几种类型,为此,必须加大对公路的养护力度,对不同类型的问题进行有针对的养护对策,才能确保公路投入正常使用。

一、沥青路面裂缝成因分析

纵向裂缝、横向裂缝、网状裂缝与龟裂是沥青混凝土公路路面经常发生的裂缝形状,给路面的平稳运行带来了很大的影响,当路面受损发生裂缝后,早期对路面运行平稳度的影响较小,在长时间的使用下,就会迅速的延伸,将裂缝不断的延伸,扩张,裂缝也会越来越严重,大大降低了路面的承载力,缩短了公路的正常使用寿命,加大了安全隐患。具体分析如下:

(一)横向裂缝

横向裂缝相对规则,基本与中心线在一条线上,裂缝会延伸到整个路面,沿路面不断扩宽,同时,外界环境、材料的抗裂性能是影响裂缝程度的重要因素。横向裂缝是沥青路面裂缝类型中最常见的一种现象。造成此裂缝发生的原因主要有三个。第一,地基基础不稳固导致的。软土地基导致构造物分布不均匀,从而影响到沥青面层,是路面下沉形成裂缝。第二,由于基层的收缩开裂导致层面形成裂缝。第三,受外界环境的影响,导致基层发生收缩,使沥青基层受拉,形成缩裂。

(二)纵向裂缝

纵向裂缝与行车方向一致,裂缝长度和宽度存在很大的差距。造成此裂缝发生的原因主要有四个。第一,地基原因,地基本身承载力较弱,导致施工过程中不能均匀沉降,从而导致路面发生纵向裂缝。第二,施工原因,在施工过程中含水量有误差,导致对路基施压时不能均匀受力。第三,水的侵蚀,路基受水侵蚀,导致路面承载力下降,在外力的作用下,路基受损产生裂缝。第四,施工缝原因,在施工过程中,没有处理好两幅接筑处,在外力作用下,导致裂缝不断延伸。

(三)网状裂缝与龟裂

网状裂缝是由于裂缝纵横交错形成的,在早期是有一条或多条纵缝不断延伸而来的。这种现象主要是由于路面整体强度不够引起的。造成此裂缝的主要原因有三个。第一,路面结构设计不合理,路基路面路基路面压实度不足,路面材料不达标导致沥青与石料粘结性差。第二,路面出现横向、纵向裂缝时,未进行及时有效的处理,导致路面水下渗,使基层表面被侵蚀,在外力作用下导致面层结构被破坏。第三,沥青老化和汽车严重超载,加重基层承受压力,从而影响面层破坏。总之,路面构造强度不完善是高速公路沥青路面发生网裂、龟裂的重要因素。

二、沥青路面裂缝的预防对策

为了减少沥青路边发生裂缝的现状,延长公路的使用寿命,必须对沥青路面裂缝做好预防对策。应从设计、施工等方面进行严格控制,这对解决公路运营管理部门实际问题及加强我国公路的建设和养护工作有重要的意义:第一,改善原材料性能,预防沥青路面裂缝的第一环节就是控制集料。第二,材料结构的配合比必须严格按照相关规定进行配置,对集料配比进行严格控制,稳定配级,同时对拌合料配级进行严格控制,建立和完善拌合收验制度,对原材料、水泥剂量、用水量和拌合时间上进行全面严格的把关。第三,对影响路基稳定性和强度的关键环节采取有针对性的处理措施,最大程度上降低路基施工后出现沉降的概率。第四,对施工工艺进行严格把关,加大对施工工艺的控制力度,确保各项配比指标都能达到最佳状态,确保所有材料都能在最佳状态下进行施工作业。如果沥青路面的裂缝问题不能得到及时有效的处理,就会导致其随着时间的推移逐渐延伸,在外界条件的影响下,就会进一步加快路面结构受损的步伐,受力程度不断被削弱。由此可见,路面裂缝的早期预防性对防止裂缝的蔓延、寿命的长短起到至关重要的作用。

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三、高速公路沥青路面裂缝的养护

过去对于裂缝的维修养护方法主要通过简单的热拌沥青进行灌缝处理,该方式在处理过程中有一定的弊端,热沥青不能进入得到面层部分,只是对表面进行了修补,效果并不理想,由于对原材料没有相应的技术要求,在试验检测过程中,没有对质量进行严格的把关。随着对路面裂缝处治的要求越来越严格,处治方式的不断深入,现阶段我国针对裂缝的处理上出现了多种新材料、新技术和新工艺,大大的提高了沥青裂缝处理的效果和处理效率,形成了以开槽灌缝、贴缝、养护剂灌缝等多种方法并存处理的现状。

(一)开槽灌缝

开槽灌缝我国当前广泛运用的一种裂缝处置方法,多用于原路面基层和横断面状况较好的情况下,只是表面出现横向裂缝、纵向裂缝的裂缝状况下,适用范围广,裂缝修补后使用寿命可达三年左右。开槽灌缝的施工工艺为:第一,交通封闭,准备开槽机和灌缝机;第二,利用开槽机顺着裂缝走向凿出一条深约1.5~2cm,宽约1~1.5cm的沟槽,开槽的深宽比例大致为2:1;第三,将沟槽内的灰尘、异物清理干净;第四,利用灌封机将公路密封胶加热到一定程度后,再将密封胶均匀灌入沟槽中,同时延伸到裂缝两侧5cm左右,以达到最佳的封闭效果;第五,做好养护工序,待密封胶充分冷却后再进行交通开放。开槽灌缝具有密封效果较好、使用寿命长、适用范围广的特征,但对设备有很高的要求,由于在施工过程中需要对材料进行加热、冷却处理,交通开放受时间限制,加大了维护成本。

(二)贴缝

贴缝大多用于原路面基层和横断面状况良好的情况下,公路表面只发生了横向裂缝、纵向裂缝,在裂缝处由大量细小的扩展裂缝。贴缝主要通过沥青路面裂缝修补剂对缝壁起还原再生作用,加大粘附性,为了加大贴缝施工的耐久性,在贴缝前应将裂缝的缝壁湿气去除,多种研究结果显示当前对缝壁进行除湿较佳的设备就是变频螺旋式高压热气喷机。贴缝的施工工艺为:第一,首先对需修补的裂缝用痕迹笔进行标注;第二,对缝壁采用变频螺旋式高压热喷机进行清理;第三,选用灌缝机对裂缝进行填灌密封剂;第四,在缝上覆盖耐磨型的增强纤维布,并用橡皮锤清理气泡,确保贴缝紧密。贴缝处治措施的具有无需开槽,修复材料粘附性好、渗透性强、耐久性强的优点,修复效果较好,使用寿命可达四年左右。当前市场上也出现多种贴缝带材料,施工简单、施工时间段,对交通影响小,贴缝带施工完毕后在外力的作用下可以渗透到缝隙中,有一定的粘结作用,但由于贴缝带的产品繁多,品种各异,其裂缝修补使用效果和使用寿命还需进一步的验证。

(三)养护剂灌缝

养护剂灌缝多用于裂缝宽度不超过3mm同时公路路面渗水率不高于3%的沥青路面裂缝,可选择改性沥青或者改姓乳化沥青作为使用的养护剂,养护剂灌缝能够充分灌入裂缝之中,能大大提高公路的使用寿命。改性乳化沥青养护剂灌缝主要涉及到的施工工艺包括:第一,封闭施工路段,做好交通管制;第二,使用吹风机将裂缝内的灰尘、碎屑清理干净;第三,利用大型养护剂注射器将改性乳化沥青养护剂灌入待施工的沥青裂缝中;第四,撒沙养护。养护剂灌缝施工技术灵活度高,手温度影响小,使用寿命大约四年左右,可以延长公路寿命,实际操作复杂,处理要求高,加大了成本,处理裂缝范围较小。可以对沥青路面裂缝进行养护,缝壁沥青路面裂缝,有效防止路表水分进入基层破坏路面结构,延长了公路的使用寿命。由此可见,贴缝养护措施在裂缝养护效果、延长公路使用寿命、减少养护的费用中具有较大优势,适用于渗水率不大的裂缝,同时,还要考虑路面裂缝的特性、损坏严重程度、公路等级以及交通量等因素。如果路面破坏严重,如网裂、龟裂等,缝壁有散落,裂缝有严重的渗水现象,以上三种方式就不能到达处理效果了,为防止出现因路表水渗入引起水损坏的现象,可以选用薄层热拌沥青混凝土罩面、沥青再生处治和微表处、稀浆封层、雾封层等表面封层处理技术进行预防性养护。

四、结语

综上所述,沥青混凝土公路路面裂缝对公路的正常通行带来了很大的影响,为了确保公路的正常使用,提高其使用的安全性,延长使用寿命,就必须对路面裂缝做好养护工作。同时在对路边裂缝进行养护的过程中,必须明确裂缝的类型,在此基础上科学的选择养护措施,从而到达了养护效果最佳。

参考文献

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论文作者:刘兴国

论文发表刊物:《防护工程》2017年第29期

论文发表时间:2018/2/9

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