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【摘要】现如今我国公路局管养的多为沥青路面,这种路面的特点在于平整、无接缝,但是受到很多因素的影响,沥青路面经常会出现不同程度的裂缝,对公路的整体质量造成了影响,因此对裂缝的分析了处理工作是非常重要的。本文首先介绍了沥青路面裂缝的分类,然后对沥青路面裂缝的形成条件进行了简单的分析,重点阐述了沥青路面裂缝的养护措施。
【关键词】沥青路面;裂缝;养护
裂缝是沥青路面中一种常见的病害,这些病害不仅影响了行车的速度和安全,对公路的使用寿命和道路的投资效益也有着极大的影响,因此公路局必须要真正重视起来,对裂缝的形成条件进行深入的分析,针对不同的裂缝采取科学合理的养护对策,尽最大的可能降低公路路面裂缝的出现。
1、沥青路面裂缝的分类
按裂缝的形状可分为纵向裂缝、横向裂缝、网状裂缝(龟裂)和不规则裂缝等四种型式。
1.1网状裂缝
相互交错的裂缝将路面分割成形似网状或龟纹状的锐角多边形小块,块的尺寸小于50cm×50cm。其最初形态是一条或几条平行的纵缝,随着荷载重复作用次数的增加,平行纵缝间出现了横向、斜向连接缝,形成多边的、锐角的、形似网状、龟裂状的裂缝形式。
1.2纵向裂缝
与道路中线大致平行的长直裂缝,有时伴有少量支缝。路基、基层沉降引起的纵缝,通常断断续续,长度很长;施工搭接引起的纵缝,其形态特征是长且直;而结构承载力不足引起的纵缝多出现在路面边缘,由于路基存在软地基造成承载力不足,从而导致纵缝。
1.3横向裂缝
与道路中线近于垂直的裂缝,有时伴有少量支缝。横向裂缝多由路基、基层裂缝的反射或由路面低温收缩造成;最初多出现于路面两侧,逐渐发展形成贯通路幅的横缝。
1.4不规则裂缝
路面裂缝呈不规则形状,块的最长边长小于100cm,不规则裂缝主要由面层材料的收缩和温度的周期性变化所致。
2、沥青路面裂缝的形成条件
2.1设计原因
由于沥青路面而厚度小足,或因对道路设计年限内交通量的增长率估算偏小导致设计缺乏科学依据,路而强度小足,无法适应车辆荷载作用,致使沥青路而产生裂缝。地下管道如水电暖气等管道埋设深度小足,也会出现因基层压实小平而产生的路而横向裂缝。
2.2材料因素
一是沥青品质,目前沥青路面大多采用收缩性较小的半刚性基层,沥青路而裂缝以温度收缩裂缝形式为主,沥青品质也就成为沥青路而裂缝的首要内因,其中包括如沥青油源、低温延性、劲度、含腊量以及抗老化性能等都属于沥青品质。二是沥青混介料组成,小同组成结构的混介料性质也有所差别,诸如沥青用量、集料级配、矿粉细度及配介比等都会影响到沥青混介料的抗裂性能,其中沥青劲度与混介料低温劲度都是决定沥青路而开裂与否的关键。三是基层材料类型与性质,传统沥青路面的基层材料多使用石灰土基层作为主要承重结构,但其显然无法满足城市交通载荷发展的要求,山基层破损逐步发展至路而破损。此外,半刚性基层材料的小同选择也会因其收缩性的差异影响到而层裂缝率的大小。
2.3施工因素
半刚性基层的温缩、层间接触状况对沥青路而的抗裂性能存在重要影响,这就对施工工艺与流程执行提出了更为严格的要求。但鉴于沥青道路工程的特殊性,即公路局管养的沥青路面与其他公用基础设施同步建设,任务重、工期紧,部分施工单位甚至需要按进度表倒排施工环节,山于以上种种因素的制约,沥青路面施工存在部分工序简化或省略的现象,尤其是市区十道更需考虑城市交通压力而采用半封闭式施工,这势必造成路日处的横向搭接与两幅间的纵向搭接成为病害多发地段,影响到道路的整体性。
2.4载荷因素
超载严重历来是沥青路面病害包括裂缝产生的重要原因。这主要是山于超载车辆累计轴次增大,引起设计弯沉值减少;超载与车辆的振动冲击作用会对路而产生一次性破坏作用;超载车辆在刹车、上下坡时造成对沥青而层的剪切破坏;超载还会因超出路而基层的设计抗拉强度使底层提前产生拉裂。
3、沥青路面裂缝的养护措施
由于技术的原因,原来对高速公路裂缝的养护都是采用热沥青对裂缝进行人工灌注。这种养护的手法是非常简单、容易操作的,但是这种技术存在很大的弊端,沥青不能渗入裂缝内,只能在路而形成一层保护层覆盖裂缝。当行车路过时会把沥青带走,而且这种沥青很容易老化,不能有效防水的入侵,养护作用甚微。这种方法对于高速公路裂缝的反射裂缝和低温裂缝的修补效果较差,现在基本已经不使用此种方法来进行裂缝的修补。
随着科技的发展和对高速公路裂缝种类及特征的不断认识,日前我国已经逐渐开发出了新的处理高速公路裂缝养护的手段,逐渐推广采用开槽灌缝、贴缝、养护剂灌缝等等一些新技术、新材料、新工艺。
3.1开槽灌缝
3.1.1基本要求
开槽灌缝就是在有裂缝的地方对裂缝处进行开槽,开槽一般用开槽机,开槽的宽度约为1cm-1.5cm,深1.5cm-2cm,然后采用灌封机把专用的灌缝用的材料通过灌缝机灌入切割好的开槽中,从而完成路而裂缝的修补。这种方法在初期要投入巨大的资金用来购买设备,施工造价较高,但是从长远的利益来看,这种方法对裂缝的处理效果较好,裂缝封闭效果也好,而且不易复发,提高了工作效率,如图1为开槽灌缝的施工现场。
3.1.2施工工艺
①开槽:要根据裂缝的种类来确定裂缝的开槽宽度和深度,确定好规格后就进行开槽作业,开槽要沿裂缝的方向进行,可视情况随时进行调整开槽的尺寸,以便满足修补养护要求。
②清槽:首先用铁刷对槽的周围边缘进行清理,然后用空气泵将槽内的碎渣和灰尘等杂物清理干净,保证槽周围10cm范围内的路而干净无杂物,当气温过低时,还要对开槽部位进行预热,因为气温过低会使得密封胶的粘性下降,进而影响裂缝修补效果,预热后进行修补可以使得修补效果增强。 ③灌缝:对密封原料放入设备进行加热,一般温度设定为193℃左右即达到灌缝的要求,这时燃烧机进入保温状态。然后就可以进行灌缝了,灌缝时,灌缝机的出料口带有加热器和刮平器,能有效保持灌缝的温度和灌缝后的地而平整度。一般灌缝后要在两侧拖成宽度5cm,厚度0.1cm的封层,这样有利于把裂缝边缘的小裂缝也封盖,从而达到了密封的最佳效果。
④养护:进行了缝补后,只有填补的密封胶完全冷却并把路而的碎石屑等清理干净,才能放行。一般情况冷却时间至少要15min,具体情况也可以根据当地的气候情况来定。如果交通比较拥挤,为了节约时间,可以在缝补后表面放一些细砂,或者贴上薄膜,这样5min后就能行车。
3.2贴缝
选用PCR-WIII型修复剂来进行贴缝。这种材料以低模量丁苯橡胶为基材,采用三种极性高分子聚合物改性,由纳米级进口橡胶生产而成,细度模数小、流动性强,在裂缝中渗入的深度和数量加人,增加了封缝效果,同时,极性高分子聚合物能对缝壁起到还原再生作用,增加粘附性。
对裂缝中的潮气进行有效处理,可以保障灌缝的耐久性。当前,最常用的吹缝设备是直流式的,但是这种机器的效果并不是最好的。而变频螺旋式高压热气喷机是较先进的一种,它采用数控等高科技技术,通过机器将电力转变成变频旋转的热气流,使得裂缝的各方位能均匀的受热,从而使得烘烤效果更好,这样材料修补裂缝时,渗透性强,粘性好,因此不用进行开槽作业就可以进行修补,而且修补效果较好。
耐磨型涂聚脉弹性增强纤维布,可以增强耐磨性。这种缝补手法的工艺流程如下:自一先对要修补的裂缝进行放样,放样可以用粉笔进行标注,然后采用螺旋式高压热风喷机进行烘烤,裂缝湿度达到要求后,进行灌封,之后便贴上耐磨型涂聚脉弹性增强纤维布,并用橡胶锤加以锤实,确保密封的牢固性,这样15 min左右就可以行车。
3.3改良性沥青养护剂灌缝
改良性沥青养护剂,这种养护剂对裂缝的处理不适合人的裂缝,只适用于3mm以内的裂缝,而且能有效的灌入缝中,这种灌缝的方法对于渗水率在3%以内的裂缝能有效延民路而寿命。
其施工工艺如下:①要用铁钩或其他物品来清理裂缝:②用吹风机来把缝中杂物清理干净;③用注射器或者水壶等把养护剂加入裂缝,养护2h就可以行车。
总结:
综上所述,沥青路面的裂缝问题对整个公路的影响是非常大的,对其的养护维修是一个长期的、不容懈怠的工作,公路管理部门必须要加强对公路的质量监管力度,结合裂缝的实际情况,采取最科学的修补和养护方法进行处理,以此保证公路的质量,降低裂缝的出现。
参考文献:
[1]杨政武.浅析公路沥青路面裂缝养护技术研究与应用[J].黑龙江交通科技,2014,(08):60-61.
[2]俞卫春.浅谈公路沥青路面裂缝成因及应对策略[J].科技创新导报,2013,(01):132-133.
[3]王新星.道路沥青路面裂缝的成因及预防措施分析[J].门窗,2013,(11):129-130.
【关键词】沥青路面;裂缝;养护
裂缝是沥青路面中一种常见的病害,这些病害不仅影响了行车的速度和安全,对公路的使用寿命和道路的投资效益也有着极大的影响,因此公路局必须要真正重视起来,对裂缝的形成条件进行深入的分析,针对不同的裂缝采取科学合理的养护对策,尽最大的可能降低公路路面裂缝的出现。
1、沥青路面裂缝的分类
按裂缝的形状可分为纵向裂缝、横向裂缝、网状裂缝(龟裂)和不规则裂缝等四种型式。
1.1网状裂缝
相互交错的裂缝将路面分割成形似网状或龟纹状的锐角多边形小块,块的尺寸小于50cm×50cm。其最初形态是一条或几条平行的纵缝,随着荷载重复作用次数的增加,平行纵缝间出现了横向、斜向连接缝,形成多边的、锐角的、形似网状、龟裂状的裂缝形式。
1.2纵向裂缝
与道路中线大致平行的长直裂缝,有时伴有少量支缝。路基、基层沉降引起的纵缝,通常断断续续,长度很长;施工搭接引起的纵缝,其形态特征是长且直;而结构承载力不足引起的纵缝多出现在路面边缘,由于路基存在软地基造成承载力不足,从而导致纵缝。
1.3横向裂缝
与道路中线近于垂直的裂缝,有时伴有少量支缝。横向裂缝多由路基、基层裂缝的反射或由路面低温收缩造成;最初多出现于路面两侧,逐渐发展形成贯通路幅的横缝。
1.4不规则裂缝
路面裂缝呈不规则形状,块的最长边长小于100cm,不规则裂缝主要由面层材料的收缩和温度的周期性变化所致。
2、沥青路面裂缝的形成条件
2.1设计原因
由于沥青路面而厚度小足,或因对道路设计年限内交通量的增长率估算偏小导致设计缺乏科学依据,路而强度小足,无法适应车辆荷载作用,致使沥青路而产生裂缝。地下管道如水电暖气等管道埋设深度小足,也会出现因基层压实小平而产生的路而横向裂缝。
2.2材料因素
一是沥青品质,目前沥青路面大多采用收缩性较小的半刚性基层,沥青路而裂缝以温度收缩裂缝形式为主,沥青品质也就成为沥青路而裂缝的首要内因,其中包括如沥青油源、低温延性、劲度、含腊量以及抗老化性能等都属于沥青品质。二是沥青混介料组成,小同组成结构的混介料性质也有所差别,诸如沥青用量、集料级配、矿粉细度及配介比等都会影响到沥青混介料的抗裂性能,其中沥青劲度与混介料低温劲度都是决定沥青路而开裂与否的关键。三是基层材料类型与性质,传统沥青路面的基层材料多使用石灰土基层作为主要承重结构,但其显然无法满足城市交通载荷发展的要求,山基层破损逐步发展至路而破损。此外,半刚性基层材料的小同选择也会因其收缩性的差异影响到而层裂缝率的大小。
2.3施工因素
半刚性基层的温缩、层间接触状况对沥青路而的抗裂性能存在重要影响,这就对施工工艺与流程执行提出了更为严格的要求。但鉴于沥青道路工程的特殊性,即公路局管养的沥青路面与其他公用基础设施同步建设,任务重、工期紧,部分施工单位甚至需要按进度表倒排施工环节,山于以上种种因素的制约,沥青路面施工存在部分工序简化或省略的现象,尤其是市区十道更需考虑城市交通压力而采用半封闭式施工,这势必造成路日处的横向搭接与两幅间的纵向搭接成为病害多发地段,影响到道路的整体性。
2.4载荷因素
超载严重历来是沥青路面病害包括裂缝产生的重要原因。这主要是山于超载车辆累计轴次增大,引起设计弯沉值减少;超载与车辆的振动冲击作用会对路而产生一次性破坏作用;超载车辆在刹车、上下坡时造成对沥青而层的剪切破坏;超载还会因超出路而基层的设计抗拉强度使底层提前产生拉裂。
3、沥青路面裂缝的养护措施
由于技术的原因,原来对高速公路裂缝的养护都是采用热沥青对裂缝进行人工灌注。这种养护的手法是非常简单、容易操作的,但是这种技术存在很大的弊端,沥青不能渗入裂缝内,只能在路而形成一层保护层覆盖裂缝。当行车路过时会把沥青带走,而且这种沥青很容易老化,不能有效防水的入侵,养护作用甚微。这种方法对于高速公路裂缝的反射裂缝和低温裂缝的修补效果较差,现在基本已经不使用此种方法来进行裂缝的修补。
随着科技的发展和对高速公路裂缝种类及特征的不断认识,日前我国已经逐渐开发出了新的处理高速公路裂缝养护的手段,逐渐推广采用开槽灌缝、贴缝、养护剂灌缝等等一些新技术、新材料、新工艺。
3.1开槽灌缝
3.1.1基本要求
开槽灌缝就是在有裂缝的地方对裂缝处进行开槽,开槽一般用开槽机,开槽的宽度约为1cm-1.5cm,深1.5cm-2cm,然后采用灌封机把专用的灌缝用的材料通过灌缝机灌入切割好的开槽中,从而完成路而裂缝的修补。这种方法在初期要投入巨大的资金用来购买设备,施工造价较高,但是从长远的利益来看,这种方法对裂缝的处理效果较好,裂缝封闭效果也好,而且不易复发,提高了工作效率,如图1为开槽灌缝的施工现场。
3.1.2施工工艺
①开槽:要根据裂缝的种类来确定裂缝的开槽宽度和深度,确定好规格后就进行开槽作业,开槽要沿裂缝的方向进行,可视情况随时进行调整开槽的尺寸,以便满足修补养护要求。
②清槽:首先用铁刷对槽的周围边缘进行清理,然后用空气泵将槽内的碎渣和灰尘等杂物清理干净,保证槽周围10cm范围内的路而干净无杂物,当气温过低时,还要对开槽部位进行预热,因为气温过低会使得密封胶的粘性下降,进而影响裂缝修补效果,预热后进行修补可以使得修补效果增强。 ③灌缝:对密封原料放入设备进行加热,一般温度设定为193℃左右即达到灌缝的要求,这时燃烧机进入保温状态。然后就可以进行灌缝了,灌缝时,灌缝机的出料口带有加热器和刮平器,能有效保持灌缝的温度和灌缝后的地而平整度。一般灌缝后要在两侧拖成宽度5cm,厚度0.1cm的封层,这样有利于把裂缝边缘的小裂缝也封盖,从而达到了密封的最佳效果。
④养护:进行了缝补后,只有填补的密封胶完全冷却并把路而的碎石屑等清理干净,才能放行。一般情况冷却时间至少要15min,具体情况也可以根据当地的气候情况来定。如果交通比较拥挤,为了节约时间,可以在缝补后表面放一些细砂,或者贴上薄膜,这样5min后就能行车。
3.2贴缝
选用PCR-WIII型修复剂来进行贴缝。这种材料以低模量丁苯橡胶为基材,采用三种极性高分子聚合物改性,由纳米级进口橡胶生产而成,细度模数小、流动性强,在裂缝中渗入的深度和数量加人,增加了封缝效果,同时,极性高分子聚合物能对缝壁起到还原再生作用,增加粘附性。
对裂缝中的潮气进行有效处理,可以保障灌缝的耐久性。当前,最常用的吹缝设备是直流式的,但是这种机器的效果并不是最好的。而变频螺旋式高压热气喷机是较先进的一种,它采用数控等高科技技术,通过机器将电力转变成变频旋转的热气流,使得裂缝的各方位能均匀的受热,从而使得烘烤效果更好,这样材料修补裂缝时,渗透性强,粘性好,因此不用进行开槽作业就可以进行修补,而且修补效果较好。
耐磨型涂聚脉弹性增强纤维布,可以增强耐磨性。这种缝补手法的工艺流程如下:自一先对要修补的裂缝进行放样,放样可以用粉笔进行标注,然后采用螺旋式高压热风喷机进行烘烤,裂缝湿度达到要求后,进行灌封,之后便贴上耐磨型涂聚脉弹性增强纤维布,并用橡胶锤加以锤实,确保密封的牢固性,这样15 min左右就可以行车。
3.3改良性沥青养护剂灌缝
改良性沥青养护剂,这种养护剂对裂缝的处理不适合人的裂缝,只适用于3mm以内的裂缝,而且能有效的灌入缝中,这种灌缝的方法对于渗水率在3%以内的裂缝能有效延民路而寿命。
其施工工艺如下:①要用铁钩或其他物品来清理裂缝:②用吹风机来把缝中杂物清理干净;③用注射器或者水壶等把养护剂加入裂缝,养护2h就可以行车。
总结:
综上所述,沥青路面的裂缝问题对整个公路的影响是非常大的,对其的养护维修是一个长期的、不容懈怠的工作,公路管理部门必须要加强对公路的质量监管力度,结合裂缝的实际情况,采取最科学的修补和养护方法进行处理,以此保证公路的质量,降低裂缝的出现。
参考文献:
[1]杨政武.浅析公路沥青路面裂缝养护技术研究与应用[J].黑龙江交通科技,2014,(08):60-61.
[2]俞卫春.浅谈公路沥青路面裂缝成因及应对策略[J].科技创新导报,2013,(01):132-133.
[3]王新星.道路沥青路面裂缝的成因及预防措施分析[J].门窗,2013,(11):129-130.