沥青路面裂缝和坑槽养护维修技术探讨

2016-09-16 09:30陈银萍
广东交通职业技术学院学报 2016年3期
关键词:槽内填料沥青路面

陈银萍

(阳江市地方公路管理总站,广东阳江529500)

沥青路面裂缝和坑槽养护维修技术探讨

陈银萍

(阳江市地方公路管理总站,广东阳江529500)

在日益增大的车流量超过了设计行车流量的客观因素以及日晒雨淋的环境因素影响下,普通公路沥青路面出现了不同程度的裂缝和坑槽等病害,为了延长公路的使用寿命,对其采取适当的措施进行维修养护。文中通过具体的工程实例,研究分析对于沥青路面裂缝和坑槽的养护维修技术。

沥青路面;裂缝;坑槽;养护维修

裂缝和坑槽是沥青路面中最常见的两种破坏形式。路面一旦出现裂缝,雨水会顺着裂缝进入基层和路基,使得基层和路基软化强度降低,路面承载能力减小,在车辆作用下出现唧泥现象,造成路面局部或成片区域的破碎。沥青混合料出现剥落、松散,使得坑槽出现,路面的平整度降低,影响行车舒适性、安全性。为保证沥青路面的使用性能和耐久性,延长公路的使用寿命,确保行车舒适、快速、安全、高效的特点,在路面发生轻微缺陷和病害时选择适当的措施进行养护维修,以避免轻微裂缝发展为深层次的路面结构损害,出现坑槽而影响正常的交通秩序。

1 工程概况

西部沿海高速公路阳江雅韶至白沙连接线自建成通车投入使用中的沥青路面,已有多处出现不同程度的裂缝和坑槽损坏现象。从损坏的面层中取样分析得知,以破坏的面层中片状及针状颗粒物的含量和泥土含量皆超过规范规定的值。在松散的沥青路面中取样分析表明,细颗粒含量少、面层孔隙率大。对该路段进行抽芯检验,结果如表1所示。

2 沥青路面裂缝破损及修补分析

2.1裂缝破损原因分析

投入使用后的沥青路面,由于原材料沥青本身的特性,随着时间的变化,其可挥发性油逐渐消失,路面发生收缩现象,产生位移的变化,使得路面出现随机、不规则的裂缝。沥青路面的裂缝破坏形式一般有横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝和反射裂缝4种。

表1 抽芯检测结果

(1)与车辆前进方向垂直的裂缝为横向裂缝,其产生的主要原因是沥青路面施工过程中,施工技术不到位,施工缝处理不好,粘结部位接触不良而产生横向裂缝。

(2)纵向裂缝,由于路面施工时,路基、基层回填以及软土路基处理不当水分浸泡路基边缘使得路基发生不均匀沉降,使路面产生纵向裂缝。

(3)网状裂缝的产生主要是由于横向、纵向的裂缝发生后,外部水分通过裂缝进入路基和基层,在水作用下,路基和基层的材料承载能力下降,造成路面承载能力不足,车辆荷载作用下,路面不堪负荷而产生网状裂缝。

(4)反射裂缝,加铺在有裂缝的旧水泥路面或旧沥青路面上,由于加铺施工时未能及时适当处理新旧层的接缝,导致新加铺层产生与旧路面的原有裂缝相似的反射裂缝。

2.2裂缝填缝材料分析

粘结能力强以及耐水性能优良的优点使沥青成为路面填缝时的首选材料。将沥青加热到140~160℃,使其具有优良的流动性和浸润性,但由于其本身材料柔韧差、温度敏感性大的原因,当温差较大且裂缝宽度较大时不适用热沥青进行填缝。乳化沥青在沥青中加入了乳化剂、稳定剂和水,能在潮湿的环境中包裹石料,但粘结性和延展性不足,一般多用于潮湿低温天气中的裂缝应急填缝情况下。

2.3裂缝填缝养护维修处理工艺

2.3.1裂缝开槽

为避免填缝材料在裂缝中受到过分的拉、压应力和车辆荷载对其产生破坏,填缝前沿着裂缝发展方向开凿一条具有一定宽度的凹槽,确保正在开裂和将要合拢的裂缝有充足的空间。部分随温度变化而发生位移变化的裂缝,采取开槽填料修补措施,有利于填料随水平位移的变化受到一定的应力,增加粘结力。

在温度作用下,缝宽不大于6mm的细微未成熟裂缝存在合拢的可能性,采用开槽填料的维修措施不经济,可以直接清理裂缝后填入流动性好、渗透性强的乳化沥青进行填缝养护维修。

2.3.2裂缝清理和干燥

为确保填料能与裂缝壁良好接触,在填入物料前,将裂缝中的水分、灰尘以及碎屑等杂物清理干净,壁面尽可能做到完全干燥。由以往工程总结的数据可知,在干燥状态下的裂缝进行填料修补,路面寿命比潮湿状态下填缝的路面寿命高出2~4倍。施工临界温度是40℃,温度高于40℃时,填缝路面的使用寿命比温度低于40℃时的填缝路面寿命低,详见表2。

表2 路面填缝平均寿命

2.3.3填缝材料准备和填装

在填缝修补前,将需要用到的材料准备好,并根据相应的施工方法做好填装工作,随时准备进行填缝。

2.3.4填缝封边修整

将填缝材料填进裂缝或凹槽后,用橡胶辊在裂缝上方将填料摊成约3mm厚的带状封边,以便于将溢出裂缝的填料压迫回裂缝中,确保裂缝修补需要的材料充足,同时将多余的表面材料刮掉,使填缝外观美观。为了缩短因修补裂缝而封闭交通的时间,在填缝成型后,使用筛选过的干净砂子或石屑作为吸收材料,均匀地覆盖在填缝材料上防止修补区产生轮印或滑溜现象。等填缝材料固化后扫去砂子或石屑,开放交通便可。

3 沥青路面坑槽破损及修补分析

3.1坑槽破损原因分析

沥青路面坑槽的产生主要是由于路面产生裂缝后不及时处理,路面结构在水以及行车荷载的共同作用下,沥青结合料出现剥落、脱离的现象。此外,在道路修建时,路面基层铺筑不符合施工要求使得基层承载能力不足,道路出现不均匀沉降也是坑槽产生的原因之一。

3.2坑槽修补材料分析

将级配优良的矿质混合料和沥青一起加热拌合而成的热拌沥青混合料,具有修补质量好、耐久性强、施工和易性好且易于压实的优点,通常作为坑槽永久性修补材料的首选。

级配良好的矿质混合料与乳化沥青温拌而成的冷拌沥青混合料,其修补性质较差,粘结性、耐久性一般,而且乳化沥青需要加入乳化剂和稳定剂,造价高。能包裹潮湿的石料,多用于潮湿多雨、低温天气中修补坑槽。

3.3坑槽修补施工工艺

坑槽修补的主要方式有挖补式坑槽修补、填料式坑槽修补、热烘式和喷射式坑槽修补。结合本文的工程实例,选用挖补式坑槽修补技术。依据“圆洞方补”的原则,将不规则的坑槽挖成范围沿实际坑槽扩张大于30 cm且四周与路面标线平行或垂直的坑槽,将槽内旧物料掏干净,彻底清理槽底病害威胁。具体工艺如下:坑槽成型→坑槽清理和干燥→涂粘结层→修补材料的准备和摊铺→坑槽压实→封边修整。

3.4施工注意事项

(1)开槽时,保持槽壁垂直,为确保槽内病害清除彻底,开槽深度不得小于原坑槽最大深度。

(2)槽壁内有杂物会破坏混合料与槽壁的粘结,修补材料粘结不良容易使接缝脱离槽壁,修补材料剥落达不到修补目的。为保证修补材料与槽壁粘结优良,槽内的水分、石屑、灰尘等杂物应彻底清理干净,并进行干燥处理。

(3)为增加修补材料与槽壁的粘结,在填入修补材料前,在槽内壁面涂粘结层,涂粘结层时注意保持路面与坑槽内的清洁,避免由于灰尘等杂物落入槽内影响修补材料与原路面的粘结。

(4)材料摊铺时注意松铺系数,当槽深不大于4 cm时,摊铺材料应超过原路面不低于1 cm高度;当槽内深度处于4~7 cm时,摊铺材料应超过原路面不低于1.5 cm高度;当槽内深度大于7 cm时,修补材料应分层(分为2~3层)摊铺压实。

(5)碾压时先碾压接缝处,再由边向中间碾压1~2遍,最后进行3~5遍的振动碾压。碾压过程中注意对修补坑槽周边多料铲除,少料补给。

4 结语

对沥青路面裂缝和坑槽养护维修是道路养护工作中的重要研究课题,为确保道路的使用性能和延长道路的使用寿命,裂缝和坑槽的修补养护工作不容忽视。本文结合具体的工程实例,从沥青路面裂缝和坑槽产生原因开始,并结合具体原因以及修补材料分析,对材料选用提出建议性结论,同时对维修施工工艺注意事项做了总结,为日后深入全面研究工作提供参考意见。

[1]郝 萌.沥青路面病害处理技术及工程应用[D].山东大学,2014.

[2]姬 猛.福泉高速公路沥青路面病害成因分析与治理技术研究[D].长安大学,2013.

[3]夏毓翔.宝鸡地区干线公路沥青路面病害成因分析及处治与旧路大修方案研究[D].长安大学,2012.

[4]郭永祥.半刚性基层沥青混凝土路面病害分析与路面结构设计参数研究[D].中南大学,2012.

[5]方 怡.沥青路面裂缝灌缝新技术在公路养护中的应用[J].江西建材,2016,(4):36.

[6]崔海龙.沥青路面裂缝治理分析[J].交通世界(建养.机械),2015,(6):26-27.

Discussion on the Maintenance and Repair Technology of Asphalt Pavement Crack and Pit

CHEN Yin-ping
(Yangjiang Local Highway Management Terminal,Yangjiang 529500,China)

Caused by the growing excessive traffic flow,along with exposition to the sun and rain and other environmental factors,varying degrees of cracks and pits and other diseases arise in highway asphalt pavement.Proper maintenance measures are taken to extend the service life of the road.With a case study,this paper analyzes the maintenance and repair technology of asphalt pavement cracks and pits.

asphalt pavement;crack;pit groove;maintenance and repair

U416.217

A

1671-8496-(2016)-03-0015-03

2016-04-15

陈银萍(1980-),女,路桥工程师

研究方向:沥青路面病害及处理

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