沥青混凝土路面裂缝处治技术的探讨

王志军

1 裂缝类型

路面裂缝可分为纵裂缝、横裂缝、网裂、块状裂缝等。

1)纵裂缝。纵裂缝通常产生在拓宽的新旧路面交界处或路基半填半挖处,由路面不均匀沉陷引起;或在沥青路面施工的纵向接缝处,由施工接缝不善引起;或软地基处理不彻底引起;在行车荷载作用下,应力分布不均,形成车辙,车辙的边缘也易形成纵裂缝。

2)横裂缝。横裂缝通常是由于温度、湿度的变化、路面层产生收缩和路面应力不能均匀分布而引起的;半刚性基层的收缩裂缝及其面层的反射裂缝,大多是横向裂缝。

3)块状裂纹。块状或方形,发生范围通常在 1.2～3.6之间,它是由于路基或底层铺路材料塌陷或车辆超载造成的。

4)网裂。它是由于道路结构已严重破坏,此时道路已经不能再进行灌缝修复,只能通过中修来恢复道路通车能力。

2 灌缝的目的

实践证明,通过灌缝处置技术,可以延长沥青路面的使用寿命。由于温度的差异,引起路面热胀或冷缩,从而产生了道路裂缝,水通过这些裂缝渗入到基层,直至路基,产生如唧浆等病害,造成结构的材料流失,影响道路结构的整体稳定性。

灌缝是一种预防性的养护措施,可以阻止水进一步侵蚀道路。使用冷热灌缝材料能够阻止渗水、基底结冰和结构破坏;更重要的是,灌缝能够延长沥青路面的使用功能,而且施工费用较低,仅为挖补路面费用的 1/6。

3 施工工艺流程

3.1 准备工作

检查开槽机与灌缝机,确保其技术状况良好;根据路面裂缝的具体情况,确定补缝设计方案。

3.2 开槽

按照设计的开槽尺寸,预先调节好开槽机开槽深度,然后进行开槽作业。作业时,根据裂缝宽度种类情况,及时调节开槽尺寸,满足最低设计要求。

3.3 清槽

用肩背式吹风机将槽内的碎渣及裂缝两侧至少 10 cm范围内的灰尘彻底清扫干净。

3.4 灌缝

若在气温低于 4℃时补缝,灌缝机须配有预热设备对开槽部位进行预热,若在此温度下不预热就进行补缝,会降低密封胶的粘结力;如果在气温高于 4℃时补缝,可不进行预热,一般预热后的补缝效果要好。

3.5 养护

用密封胶灌缝后,在密封胶充分冷却并把路面上的碎渣清扫干净后,才能开放交通,一般冷却时间为 15min左右,具体开放交通时间可根据气温情况灵活掌握。

4 试验分析和注意事项

4.1 温度对比试验

试验目的:分析路表温度高低对密封胶与路面粘结力的影响。试验过程:在灌缝过程中,对路表温度高于 4℃与低于 4℃时灌缝路段进行统计,对每天路表温度随时间变化情况实行每小时测量。同时有目的的选择早晨和天气寒冷时段进行路面灌缝。

4.2 施工工序对比试验

试验目的:分析清缝程度对密封胶与路面粘结力的影响。试验过程:将刷缝列入施工工序当中。用钢丝刷刷缝完毕后,再进行吹缝、烤缝、密封胶灌缝工作。

4.3 开槽深度对比试验

试验目的:开槽深度对密封胶与路面粘结面积的影响。脱落的部分路段直接利用旧槽口清缝后灌缝,其他路段对裂缝重新进行开槽,并加大了开槽深度,从原来的1.5 cm增加至2 cm。

4.4 密封胶粘结能力和密封胶与灌缝机匹配性试验

试验目的:验证百和公司H 164型密封胶与路面的粘结能力,分析密封胶与鞍山森远灌缝车的匹配性。试验过程:采用了森远集团生产的道路密封胶和美国“德瑞”牌密封胶在部分路段进行路面灌缝,与H 164型密封胶灌缝路段进行对比试验;为了分析灌缝车与密封胶的匹配性,租用了百和公司生产的灌缝车对部分路段进行了灌缝工作。

4.5 槽口部位路面预热试验

试验目的:分析预热对密封胶与路面粘结能力的影响后灌缝进行对比试验。与此同时,还对密封胶脱落部位、分布情况进行统计。试验过程:在部分路段清缝后,不进行预热,直接进行路面灌缝工作。与全路段预热分析。试验段施工完毕后,根据在试验段中积累数据进行分析论证,认为密封胶脱落原因主要由以下几方面构成。

4.5.1 路况

路况是影响路面灌缝质量的一个主要因素,也是造成密封胶脱落的主要原因之一。水的下渗,重车荷载的冲击碾压,加速了裂缝中密封胶与槽口的分离。经调查了解,其他公路也存在此类问题。

4.5.2 施工温度

施工温度是造成这次密封胶脱落的原因之一。影响施工温度的因素主要有两个:1)季节因素。2)机械因素。

5 结语

通过以上对比试验和原因分析,得出以下结论:

1)灌缝季节:考虑到密封胶有 14%的收缩量,最好在 7℃～18℃为宜,即春秋两季是灌缝的最佳季节。2)密封胶与路面的主要粘结面是裂缝的两侧壁,所以侧壁的清理一定要彻底。3)温度:储存温度是 5℃～32℃;路面整体温度应高于 4℃;出料温度不小于 188℃,掌握好这三个温度非常关键,否则会降低胶的粘结力,容易脱落。4)密封胶可重复使用但多次重复加热会导致材料性能下降,建议重复加热次数不超过 3次。5)灌缝前,用空压机将开过槽后的裂缝中的灰尘杂物及周边松动的物体清除干净,保持裂缝的清洁和干燥,最好是刷一遍缝。6)车辙严重,尤其是形成网裂的路面,不宜用此方法处理裂缝,如果不到中修,应采用改性乳化沥青灌缝。

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