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摘要:随着我国经济的快速发展,我国的公路建设得到了迅猛发展。从目前情况来看,沥青混凝土路面是最为常见的类型之一。对于沥青混凝土路面来说,最为常见的病害之一就是裂缝问题。现阶段我国沥青路面的修补大多采取表面填缝的方式,此种方式的耐久性较差并且失效率较高,所以需要对沥青混凝土路面裂缝的修补技术进行研究,以此来提升路面维修效率、确保路面良好的使用性能,并且延长路面的使用寿命。本文主要分析沥青混凝土路面裂缝修补技术内容,希望能够对相关人士有所帮助。
关键词:沥青混凝土路面;裂缝修补技术;病害
0 引言
沥青混凝土路面属于一种无缝连续路面,其力学强度高、行车较为平稳并且噪音较低,所以得到了非常广泛的应用。随着沥青混凝土路面在我国的广泛应用,沥青路面逐渐出现了较多的病害,例如裂缝、车辙、坑槽等等,其中裂缝问题是最为严重、最为重要的病害。从相应的参考文献中能够得知,对于沥青路面裂缝病害实施第一时间的修补可以有效延长道路的使用寿命,能够大量节省维修费用(约45%-50%)。所以随着我国公路沥青路面的迅猛发展,对于沥青混凝土路面裂缝修补技术进行研究具有非常重要的作用和意义。
1 沥青混凝土路面裂缝产生的原因分析
沥青混凝土路面产生裂缝的原因是多方面的,是很多因素综合作用的结果,本文重点分析如下几方面原因:
(1)温度变化造成的裂缝
沥青材料对于温度具有非常高的敏感性,随着温度的剧烈变化,沥青材料的体积会出现非常显著的改变。随着温度的上下波动而造成沥青体积的反复改变就会造成路面内部结构出现较大的变化,从而形成微裂缝,如果没有对其进行及时控制就会发生扩展。一般情况下温度裂缝可以分为两种形式,分别为温度疲劳裂缝以及低温收缩裂缝。
第一,温度疲劳裂缝。此种裂缝形式更多发生在日夜温差较为严重的地区,温度的上下较大波动非常容易造成沥青路面温度的应力疲劳,降低沥青混合料的极限拉伸应变,使得应力松弛性能降低,最终达到极限抗拉强度而造成路面产生裂缝;
第二,低温收缩裂缝。随着温度的强烈下降,沥青材料受到其影响会逐渐的变硬、变脆,同时会发生收缩。一旦面层中产生的收缩拉应力达到甚至超出了沥青混合料的抗拉强度就会造成裂缝的产生。
(2)道路设计方面的原因
道路设计人员没有充分考虑到道路预期交通量、路面所能承受的载荷等问题,造成道路的结构设计不合理,沥青混合料的级配类型不合理。在某些等级相对较低的道路建设时,为了最大程度节省费用并降低耕地占用,常常采用老旧道路,最大程度上利用已有道路的结构层和平面线性,甚至在没有充分分析老路土质的情况下就进行设计,常常会使得新路的弯沉值要远大于设计值,从而造成新路强度较差,容易造成路面裂缝。另外, 某些老旧路基经过了很多年的使用,在新路设计过程中缺少必要的勘查,在路基杂质没有有效清除的情况下就按照一般性路基给出施工方案,这就造成了施工后的路基稳定性较差,路面铺筑之后的表面非常容易形成裂缝问题。
(3)道路载荷问题造成路面裂缝
第一,随着我国车辆数量越来越多,路面受到行车载荷的作用就会在半刚性基层底部位置产生拉应力,若是此拉应力超出了半刚性基层材料的抗拉强度就会造成半刚性基层底部的开裂。在此情况下若是受到车辆载荷的反复作用,半刚性基层的裂缝就会逐渐的向上扩展,最终影响到沥青混凝土层面,造成沥青混凝土路面的裂缝。
第二,沥青混凝土路面受到重载负荷的反复作用下就会先产生网裂,之后会形成纵向裂缝以及形变轮迹,此位置的沥青混凝土路面具有更大的回弹弯沉值,这就是所谓的荷载疲劳破坏。因为疲劳破坏所造成的龟裂在严重情况下会逐渐扩展到所有的沥青混凝土路面,从而产生裂缝。
(4)路基层开裂所造成的裂缝
路基是路面的承载体,确保路面能够最大程度发挥作用,所以一旦路基发生开裂的情况就会造成在具体使用过程中出现路面反射式的裂缝。所以需要对于沥青混凝土的这些表面实施较好的测试以及管理,确保路基在其上部的承载力。另外,整个路基上部的聚热性能具有着相应的要求,通过对水分上部控制能够有效转变其性能,这样可以提升施工过程中的有效性,能够避免温度的影响。同时,如果路基具有较大的含水量并且没有进行及时的排出,那么一旦受到较低温度的影响就会产生冻胀裂缝。
2 沥青混凝土路面裂缝修补技术
沥青混凝土路面裂缝额修补技术总体上可以分为三种类型,分别为:开槽灌缝、不开槽灌缝、贴缝等等。
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2.1 灌缝
(1)开槽灌缝
开槽裂缝主要用于活动性裂缝的处理,一般情况下此种裂缝在冬季等温度较低情况下具有较大宽度,在夏季温度较高的情况下具有较小的宽度。比较典型的活动性裂缝在夏季时宽度一般为3mm,冬季时宽度一般为3.5-6mm。在进行开槽灌缝实施过程中先要按照裂缝几何形状实施开槽,之后对其实施清理以及干燥,最终要选择合适的材料完成灌缝操作。其具体的施工工艺为:
第一,做好相应准备。首先要对开槽机以及灌缝机等施工机械进行检查,保证施工机械处理良好的状态;其次要按照路面裂缝的实际情况来确定具体的修补方案;最后要启动灌缝机,将密封胶实施加热并搅拌,确保其温度达到170-180℃。
第二,要根据交通施工安全规定进行安全警示牌、施工牌和路标设施的设置,以此来保证施工现场的安全以及路面行车的安全。
第三,开槽施工。要根据完成设计开槽尺寸来进行开槽宽度以及开槽深度的调节,完成调节之后可以进行开槽作业。在开槽过程中要按照裂缝的实际情况来调整开槽的尺寸,从而满足设计方面的要求。
第四,清缝处理。要通过吹风机将裂缝两侧10cm范围内灰尘以及槽内部的碎渣完完全全的清理干净。
第五,灌缝施工。如果在温度处于4℃以下进行施工时,一定要通过灌缝机所配备的预热设备对于开设的沟槽设施预热,否则就会严重影响到密封胶的粘结力;如果在温度高于4℃时进行施工,那么可以不对其进行预热。灌缝机上配备有刮平器的压力喷头,可以通过此喷头将加热到170-180℃的密封胶均匀的灌入到槽内部,同时要在裂缝两边拖成厚度和宽度一定的封层(一般情况下要宽出10mm,高出原有路面3mm),并撒上少量石屑。
第六,养护。完成了灌缝之后要确保密封胶能够充分冷却,同时要将路面上的碎渣情况干净后才能开放交通。一般情况下的冷却时间在15分钟左右,具体开放交通的时间要按照实际的气候和温度情况确定。
(2)不开槽灌缝
不开槽灌缝更多应用在非活动裂缝修补方面,此种裂缝的宽度大多在3mm左右。非活动性裂缝属于裂缝的初始阶段状态,常常发生了温度较低、气候较为温和的区域。此种修补方式并不需要对于裂缝实施开槽,可以通过加热的压缩空气进行裂缝的清理以及干燥,之后再通过热沥青或者乳化沥青对其进行密封。具体的施工工艺为:
第一,要严格按照标准规范设置施工所需要的安全标志,同时对于施工区域进行必要的封闭;
第二,采用铁钩等工具对于裂缝进行前期的简单处理,之后通过吹风机等设备将裂缝内的杂物(更多是泥土等)清理干净;
第三,通过相应的工具(例如水壶、注射器等)将养护剂灌入到裂缝当中,同时撒入一定量的养护砂对其进行养护。等到灌封胶自然冷却到常温状态之后对于路面上的碎渣等杂物进行清理,彻底清理干净之后就可以开放交通正常运行。
2.2 贴缝
贴缝主要就是通过贴缝带对于路面的裂缝实施修补。一般情况下贴缝带都是滚卷式阻裂防水隔膜,可以避免路面裂缝进一步扩散,能够起到非常好的防水以及密封的作用。贴缝带材料具有非常大的抗拉强度以及粘合力,可以和路面完全粘结到一起,能够有效防止雨水的侵入,从而提升路面的使用寿命。其具体的施工工艺为:
第一,施工之前需要对材料性能进行检测,确保其满足施工要求。同时要确保施工机械设备都处于良好的工作状态。要按照裂缝的实际情况设定相应的修补方法:如果裂缝宽度在5mm以内直接通过贴缝带对其进行修补即可;如果裂缝宽度在5mm以上,需要先进行沥青的灌缝,之后通过贴缝带对其进行修补。
第二,通过吹风机等设备对于裂缝进行必要的清洁以及干燥,需要确保裂缝和裂缝两侧20cm范围内的路面保持清洁干净,从而提升贴缝带粘贴效果。要确保裂缝表面不会出现凹陷、松散以及污物等情况,若存在坑槽需要对其填补。
第三,在具体贴缝时,先取长度略长于裂缝的贴缝带,揭去其背部的隔离纸后按照施工当时的温度等待3-5分钟后将其贴到裂缝当中,同时要用手指按压贴缝带以及裂缝两侧,约5分钟后即可。
第四,完成贴缝带粘贴后需要通过铁滚对其碾压,将贴缝带熨贴到地面上,确保贴缝和路面结合成为一体。之后就可以放行通车。
3 结束语
本文主要阐述了沥青混凝土路面裂缝修补技术方面的内容,通过本文的介绍能够对沥青路面裂缝修补提供一定参考和帮助。
参考文献:
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论文作者:贺然
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/17
标签:裂缝论文; 路面论文; 沥青论文; 开槽论文; 混凝土论文; 温度论文; 路基论文; 《防护工程》2018年第30期论文;