胡荣荣(安徽省黄山市公路管理局歙县分局,安徽 黄山 245200)
沥青路面裂缝的冬季养护
胡荣荣
(安徽省黄山市公路管理局歙县分局,安徽黄山245200)
摘 要:冬季是沥青路面裂缝发展的高发期,如不加强养护将导致从裂缝演变成路面大面积的爆发性病害。本文从裂缝产生的机理及实际养护作业中所常用的几种裂缝养护作业模式,来分析在不同状况下不同裂缝处理方案的利弊,旨在讨论分析如何选取最合理的沥青路面裂缝养护组织方案,来做好沥青路面裂缝的冬季养护。
关键词:沥青路面;裂缝;冬季养护;组织方案
裂缝是沥青路面最常见的病害之一,在日平均气温在10℃以上时,因材料的温缩较小,一般此时路面裂缝都较小,沥青料的柔性延展特性及高温环境下水汽蒸发快,都在一定程度上减少了裂缝渗水所造成的损坏;但到了冬季日平均气温在10℃以下时,此时路面因收缩裂缝一般较宽,容易积水,水汽还较难蒸发,沥青料物理特性也变得较脆裂,此时裂缝对沥青路面的损坏达到高发期,如不加以针对性养护将导致从裂缝演变为线性坑槽,继而引起路面大面积的爆发性病害。
反射裂缝:常见于新改建路面,主要是由于半刚性基层在温度和湿度变化下产生收缩开裂,超出了沥青砼的延展性,而形成的裂缝;也见于“白改黑”的刚柔复合路面,由水泥混凝土路面向上反射至沥青面层而形成的裂缝,一般更为严重。
温缩裂缝:由于受沥青、沥青混合料性质影响,沥青面层因低温抗裂性不足而产生的裂缝。温缩裂缝一般的由沥青级配或老化问题引起的,单纯的温缩裂缝一般较少,多是在车辙等荷载复合作用下引起的面层不规则裂缝,在冬季表现更为明显。
荷载型裂缝:由于路面面层或半刚性基层强度不足,或由于车辆严重超载,在车辆荷载重复作用下,致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而裂缝。荷载型裂缝一般伴随局部的沉陷或车辙变形,常见于重交路面或使用期较长的老路面。
目前对路面裂缝的分类有很多种,但在实际养护作业中,主要是根据裂缝病害的严重程度来进行不同的处置作业。一般可分为以下几种情况:
(1)新生裂缝:指新发生、较轻微(3mm以内)、尚未引起进一步病变的裂缝,实际养护中一般会遇到两种:规则线性的反射裂缝和不规则的荷载裂缝。该类裂缝早期较多,对行车舒适性没有明显影响,但不做预防性处理会引起病害的进一步加剧。
发展裂缝:指已经做出处理再次开裂的裂缝或缝隙较大(大于3mm)、缝周沥青层已有破损的裂缝。该类裂缝应是裂缝病害比较典型的类型,已处于裂缝病害发展的高速期,不适当处理就急剧病害将加重。常见的裂缝养护一般是从此时开始。
重度破损裂槽:指裂缝已扩散破损严重,已涉及基层损坏或周边面层碎裂剥落,单纯灌缝已不满足病害处理需求。此类裂槽对行车舒适性已有严重影响,车辆通过会出现明显颠簸。这类裂缝是被动性养护中经常遇到的类型,因早期未及时处理,演变成影响行车的较大病害再不得不做处理。
(2)日常养护中沥青裂缝常用处置措施。日常养护中冬季对裂缝的处置措施,必须根据病害的状况,采取简单可靠、经济易行的工艺,对于道工难于驾驭的高新材料及设备一般由专业公司实施,本文不做讨论。常用的养护作业方式如下:
简易封缝:对裂缝表面做简单除尘后,采用热熔改性沥青手工浇一道2cm宽、3mm厚的沥青封缝条,冷却后即可开放交通。实际施工时一般一人一壶即可,简单经济易行,是最原始及传统的养护工艺。但由于成本低、简单易行,这看似原始的工艺在一年内可以多次实施作业,在实际养护中应用最广、性价比最高。一般冬春季节两次封缝即可有效控制病害发展。缺点是受材料、工艺所限,有效寿命较短。适用于一般的新生裂缝的初步处理,但限于养护成本控制,对普通公路也有采用此种办法处理发展裂缝的,也能获得一定的效果。
开槽灌缝:工艺流程为:开槽机扩槽—清槽除尘—热熔灌缝机灌缝—养护冷却放通。目前开槽灌缝的工艺、设备及灌缝胶材料都相对比较成熟,缺点的一个是成本较高工效较低,再一个就是开槽清缝现场灰尘较大,对环境破坏较严重。从使用效果来看,最适用于发展型裂缝,即简易处理无法达到可靠效果的情况下,开槽灌缝还是较为可行早期预防性措施。
裂缝热处理:利用带红外热再生的综合养护车对裂缝段进行加热,是沥青料熟化后添加沥青等添加剂对裂缝路面重新铺筑压实,也可在铺筑前添加玻纤格栅、防裂贴等进一步加强处理。该工艺修补后外观效果最好,人工、材料成本也较低,唯一的缺点就是目前设备费用太高,动辄上百万局限了实际养护中的运用。从实际使用比较看,对重度破损的裂缝修复效果明显强于开槽灌缝。
开槽挖补:使用切缝机对严重裂缝段路面切缝后,凿除病害裂缝沥青面层,然后对基底做相应处理后,使用热拌沥青料重新铺筑。在没有热再生设备的情况下,该方案是处理严重裂槽的有效措施。局限是人工成本较高,对路面交通影响较大,不适合大面积使用。
(3)冬季裂缝处理的组织方案。道路的裂缝在实际中是各种类型都同时存在的,对路面裂缝的养护施工组织也是需从以下几点综合考虑的:1)从经济角度考虑:应以可以获得的资金预算为基础,并调查掌握道路的裂缝的数量及等级,充分把有限的资金的预防养护效益发挥到最大值。不一定是最先进最可靠的工艺才是最好的,最合适的工艺才是最好的;2)养护周期性考虑:应结合道路大中修养护周期,前期的应采取相应的积极的处理策略,后期可考虑相应的维持性办法,等待大中修彻底处理;3)道路的养护等级要求:重要干线、普通公路、县乡道等的养护标准及对道路舒适度的要求是不同的,病害发展速度也因交通量的不同也有区别,不同的状况应对应不同的处理方案。
根据以上几点,一般的建议方案:普通公路早期多实施简易封缝,有条件及时对发展型的实施开槽灌缝,对少数严重的路段实施开槽修补,条件好要求高的路段采用热再生处理。对高等级道路而言,最好是直接采用热再生工艺处理裂缝,美观可靠。
冬季是处理道路裂缝的最佳季节,养护作业应按“预防为主,及时处治”的原则,对已经产生的裂缝则应进行及时有效的处理,目的不一定是根治,而是控制裂缝的发展,延长路面的使用寿命,从而取得最大的道路养护综合经济效益。
参考文献:
[1]伊萍.论市政道路沥青混凝土路面裂缝的产生及养护[J].商品与质量:房地产研究,2014(07):651.
DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.088