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浅析黄石高速公路沥青路面裂缝修补技术
发布时间:2018-11-28      浏览:810次
高速公路大多都采用沥青路面。沥青路面具有良好的力学性能和较好的耐久性以及行车舒适性,适合于各种车辆的行驶通行,具有坚实、耐久、平整、良好的抗滑、防渗、耐疲劳的性能,以及抗高温开裂的温度稳定性。但是随着国民经济快速、协调发展,交通量的不断增长,道路交通量日益增大,车辆迅速大型化且严重超载,使公路路面面临严峻的考验。很多公路沥青路面均呈现出一定的损坏现象,其中以路面裂缝最为普遍。裂缝的产生不仅使水顺利进入路面内部成为可能,而且使行车荷载作用于路面的应力发生变化,如果处置不及时,在水、荷载等外界条件的影响下,裂缝将不断扩大,会导致其他病害的出现,进而影响到路面的结构和使用性能,缩短了沥青路面的使用年限,增大了养护管理资金的投入。
1、路面裂缝的成因
沥青路面的开裂的主要原因,可分为三大类:
(1)荷载裂缝
由于行车荷载的作用而产生的结构破坏性裂缝。在车轮荷载的作用下,当路面结构层底部产生的拉应力大于其材料的抗拉强度时,产生的开裂称之为荷载裂缝。在荷载作用下,半刚性基层底部产生拉应力,当拉应力大于基层材料的抗拉强度,底部就会开裂,在行车荷载反复作用下,底部裂缝会逐渐扩展到上部,并使沥青面层产生开裂,形成裂缝。
(2)温度裂缝
在季节变化时,沥青面层由于温度变化而产生的温度裂缝,包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝,称之为非荷载裂缝。沥青面层的非荷载裂缝主要是温度裂缝。主要是横向裂缝,也有纵向裂缝。在寒冷地区,一旦气温大幅度下降,在上下沥青面层中就会产生较大温度梯度,直接与大气接触的沥青面层表面温度迅速下降,而温度向沥青面层底部传递需要一定的时间,沥青面层内部、底部与表面始终有温差。沥青层愈厚,表面与地面温度差愈大。同时表面温度变化率大于沥青面层中的温度变化率,更大于沥青层底部温度变化率。沥青面层表面产生的温度收缩应力一旦超过沥青面层某一薄弱部位的抗拉强度,沥青面层首先就要开裂。这种反复作用下的温度应力使沥青面层从表面开始向下发展,产生温度疲劳裂缝。
(3)沉降裂缝
由于填土固结沉陷或地基沉陷不均而引起的桥涵两端横向裂缝,或在路段上出现较长的纵缝,称之为沉降裂缝。
黄石高速公路从2000年开通至今已运营15年,通过多年的养护经验和统计数据来看,尽管沥青路面开裂的原因和裂缝的形式多种多样,行车荷载作用、沥青面层温度变化,才是产生裂缝的主要原因。
2、修补方式
黄石高速公路对于路面裂缝的修补,一般在冻融前后集中进行封灌,封灌时间为每年的3-4月份和10-11月份,零星的裂缝及时发现及时修补,不允许裂缝存在。一般采用进口多功能开槽灌缝车进行开槽灌注灌封胶封缝处理。
3、施工工艺
(1)灌缝材料的选择
黄石高速公路灌缝材料采用橡胶类改性沥青灌缝材料,采用普通型即可。它能适应不同环境温度的变化,具有极佳的抗水损能力、良好的弹塑性、低温可操作性、较高的延展性、良好的热稳定性、低温柔性、较好的协调变形能力、可反复加热使用等优点。
普通型灌缝胶的技术要求:
评价指标
数 值
备注
低温拉伸
通过
 
锥入度/ 0. 1 mm
30-70
 
软化点 ℃
≥80
 
流动值/ MM
≤5
 
弹性恢复率/ %
30-70
 
(2)施工工艺流程
封闭交通→开槽→清缝→灌缝→开放交通。 
当裂缝宽度超过3 mm时须进行开槽灌缝处理,开槽需由经过专业培训的操作人员进行,用带有旋转式碳钢切缝刀头的裂缝开槽机对准裂缝中线切割出均匀的正方形或长方形凹槽,宽度和深度的尺寸均控制在20 mm
开槽完成后,用高压吹风机配合钢丝刷,对裂缝周边及裂缝凹槽进行清理两遍:1将吹风机喷气嘴置于距离裂缝大约5 cm的位置初步清理缝内的杂物、石子、灰尘;2用钢丝刷清理凹槽表面,以便将缝边缘的老化松散材料清理干净;3喷气嘴与裂缝的距离稍微远些,以便清除裂缝和周边所有松散颗粒和杂物,从而达到对裂缝的彻底清理干净
对裂缝进行清理后,用热气喷枪对裂缝的残渣进行最后清理,对裂缝壁进行烘干加温以清除潮气,确保密封胶与裂缝壁的紧密结合。当密封胶加热到(195 ±5) ℃时,灌缝机紧随热气喷枪进行灌缝,以提高密封胶与沥青路面的粘结性,从而达到最佳的灌缝密封效果。通过灌缝机上带有刮平器的压力喷头,将密封胶均匀地灌入槽内,灌注时要自下而上充分填满,避免在下部产生孔洞特别值得注意的是每条缝应连续灌注,灌缝分两次灌入,第一次灌入槽深的4/5,第二次灌满并在槽口两侧拉成60MM宽,3MM厚的 T 贴封层。
在填缝材料灌注完成后,在灌缝胶表面撒砂子或细骨料。待灌缝胶冷却至常温后方可开放交通,一般冷却时间为15min。
最后收取安全标志,人员设备撤离现场,开放交通。
4、检查与验收
(1)验收的质量要求:灌封胶灌注应均匀、饱满,上覆层平整无堆积、无脱落、开裂现象。所灌缝为正方形或长方形凹槽,宽度和深度的尺寸均为20MM。检查安全标志摆放是否符合规定,填写《安全作业检查表》。
(2)抽检频次及要求
应及时对修补质量进行检查,抽检频率不得低于施工工程量的20%,对于不合格的,进行返工处理,并修复达到合格要求。
5、注意事项:
(1)禁止在路面潮湿或温度低于4℃的环境下施工。
(2)当雨天、雾天或表面有积水时不允许施工。
(3)施工完成后,将现场清理干净。
高速公路是国民经济发展很重要的一部分,路面的破坏理应受到有关部门的重视。沥青路面的裂缝病害修补处理效果,除与选择的修补工艺有很大的关系外,还与选择的修补材料相关,施工技术人员要根据高速公路的实际情况适当的选择相应的修护方法,延长高速公路沥青路面的使用年限。
【作者】康非【单位】石家庄养护工区
打印】 【关闭 【责任编辑】 苏洪蕾