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沥青路面裂缝问题的处理方法浅析

时间:2013年01月09日 分类:推荐论文 次数:

如果裂缝不能及时得到处理, 会向纵深宽发展, 不仅会过早地引起沥青路面结构的早期强度破坏, 而且会引起路面使用品质的下降, 降低路面的服务性能, 甚至引发更大的交通事故。本文阐述了沥青路面裂缝种类,探讨了裂缝类病害的处理办法。

  摘要:如果裂缝不能及时得到处理, 会向纵深宽发展, 不仅会过早地引起沥青路面结构的早期强度破坏, 而且会引起路面使用品质的下降, 降低路面的服务性能, 甚至引发更大的交通事故。本文阐述了沥青路面裂缝种类,探讨了裂缝类病害的处理办法。

  关键词:沥青路面;裂缝;种类;处理方法

  Abstract: If cracks can't to be processed, will be to deep wide development, not only caused by prematurely asphalt pavement structure of the early strength damage, and can cause pavement quality drop, reduce the pavement performance of the service, even spark more traffic accidents. This paper expounds the type cracks on asphalt pavement, this paper discusses the way to handle of crack disease.

  Key words: the asphalt pavement; Crack; Species; Processing method

  中图分类号:U416.217         文献标识码:A          文章编号:

  沥青路面以其平整度好、 施工无接缝、 行车舒适、 耐磨、 振动小、 噪声低、 施工期短、 易于养护维修等特点被广泛应用于各种等级的公路。但是, 随着公路使用年限的延长和动载作用次数的增加, 沥青路面在不同程度上会出现一系列破坏现象, 其中,裂缝是最典型的类型。如果裂缝不能及时得到处理, 会向纵深宽发展, 不仅会过早地引起沥青路面结构的早期强度破坏, 而且会引起路面使用品质的下降, 降低路面的服务性能, 甚至引发更大的交通事故。

  一、沥青路面裂缝种类

  1、低温裂缝。 由于沥青混合料低温劲度的影响,当气温下降时,沥青材料逐渐发硬并开始收缩,由于沥青面层在路面中是受到约束的,面层中产生的收缩拉应力或拉应变一旦超过沥青混合料的抗拉强度或极限拉应变,沥青面层就会开裂。

  2、 纵向裂缝 。纵向裂缝产生的主要原因是新老路基结合部的不均匀沉降及公路工程施工中路面摊铺碾压不均匀 多形成于新老路基结合部的上面或道路中间处,裂缝两侧会发错位。

  3、龟裂。 龟裂是水泥稳定砂砾基层破坏的标志。 严重时常伴随表面的形变和挤浆现象多是厚度不足、 强度不够、 路面发生疲劳破坏、水损坏造成的。

  4、温度疲劳裂缝。 在日温差较大的地区,由于温度反复升降导致沥青面层温度应力疲劳,使沥青混合料的极限拉伸应变能力变小。 加上沥青的老化使沥青的劲度增高,应力松弛性能降低,最终达到极限抗拉强度,使路面产生开裂。

  5、刚性路面的反射裂缝。 在寒冷地区,在结合较好的沥青面层下,开裂的半刚性基层的水平位移,使得直接在裂缝上的沥青面层内产生大的拉应力或拉应变 因此,沥青面层容易被拉裂。

  6、刚性路面的对应裂缝。 在已经产生干缩裂缝的半刚性基层上铺筑沥青面层,在沥青面层厚度较薄的情况下,半刚性基层的裂缝会由于温度应力而使面层的底面开裂,并较快形成反射裂缝。

  二、对裂缝类病害的处理办法

  1、常用的处理方法

  (1)沥青混合料罩面法

  当路面裂缝严重、交通量大时,即先在原路面喷洒粘层沥青,然后根据交通量大小,选取细

  粒式或中粒式沥青混合料作为罩面材料,厚度一般控制在1.5 -4.0cm以内,施铺前原路喷洒粘稠沥青。 应用此法及乳化沥青稀浆封层修补裂缝时,可用土工布、 土工格栅和喷洒橡胶沥青作为应力吸收层,以提高防裂效果。 采用上述常规裂缝修补方法,由于不能改变裂缝处原有沥青混合料的性质,修补后裂缝可能再次出现。

  上世纪90年代以来,欧洲国家推出一种新型沥青路面罩面材料,他们称之为沥青砂浆或沥青胶砂。 其特点是集料级配为开级配,最大粒径为 4.75mm,高矿粉含量和高沥青用量,为能吸收较多的沥青,还加人一定数量的纤维材料。

  这种沥青砂浆,摊铺厚度一般为1.5- 2cm。 由于这种混合料中大于 2.36mm 的颗粒要占 60%-70% ,在某种程度上形成了骨架,能够承受车轮荷载的作用 由于沥青含量较高,一般可达6.5%-8.0% ,沥青膜较厚,使混合料有较好的柔韧性,所铺路面有很好的抗裂性和耐疲劳性能。这种沥青砂浆压实后成密实结构,基本上不透水,路面耐久性好,与普通沥青罩面相比有较长的使用寿命。 沥青砂浆成细密结构,但仍有良好的抗附性能。 沥青砂浆在欧美国家应用较多。

  (2)灌油修补法

  在深秋冬末季节,将纵横裂缝处清扫干净,直接用油壶灌入加热的沥青,但是常出现浇灌的沥青晾干后进入不到缝纹深处,在与冷的旧油面粘结前就被车轮带走。 因此,开发出用乳化沥青进行灌缝处理的技术,用液化气将缝壁加热至粘性状态后,再把沥青或沥青砂浆(在低温潮湿季节宜喷洒乳化沥青),喷抹到缝中,再匀撒一层2 5mm的干燥洁净石屑或粗砂加以保护,最后用轻型压路机将矿料碾压。 如果是细小的裂缝,则要预先用盘式铣刀进行扩宽,再按上述方法做处理,沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青。

  1995年,美国研究出一种CRF-PM聚合物改性乳液,适合裂缝冷灌注。 实践证明对裂缝修补有良好的效果,坚固、 耐磨、 粘结力强,具有很好的防滑性能 它不受季节和气候条件影响,甚至-34℃ 的气温下也可使用,无需加热和机械作用,能愈合裂缝。 它应用时人工和材料花费很少,能取得很好的经济效益。

  (3)乳化沥青稀浆封层

  稀浆封层工艺原理是将乳化沥青、 符合级配的骨料、 水、 填料及添加剂按一定的设计配比搅拌成稀浆混合料,均匀地摊铺在待处理的路面上,经裹复、 破乳、 析水、 蒸发和固化等过程与原路面牢固地结合在一起,形成密实、 坚固、 耐磨和道路表面封层,大大提高路面使用性能,稀浆封层按乳化沥青性能不同,分为普通稀浆封层和改性稀浆封层。 此法适应于大面积裂缝处治,也可直接处理单缝。

  根据美国各州多年的使用效果来看,稀浆封层具有良好的经济效益,研究结果表明:用稀浆封层作有计划预防性养护路面的费用,比不保养使用20年再重建的费用要低63% ,比每10年加铺一次的费用要低55% ,而且路面性能要好的多。 稀浆封层施工从装料、 配比、 拌和、 摊铺。自始至终在常温条件下操作,乳化沥青和砂石料都不需加热,没有繁重的体力劳动,完全由机械自动操作,减轻劳动强度,显著降低有害物质排放。 用乳化沥青修路,只需在生产乳化沥青时将沥青加热到130℃ ,以后无论倒运多次或保存多久都不需加热 。拌混合料用的骨料,即使在潮湿状态下,也可拌制,不需烘干加热。 据资料统计,用乳化沥青修路比用热沥青节约能源在50% 以上。

  2、 现场再生维修法

  封层、 罩面法对开裂处的沥青混合料未能触动,性能得不到改观,覆盖层厚度有限,裂缝在封层、 罩面后常会在表面复出,对此可利用沥青再生利用原理修补裂缝,目前各国大量使用的再生系列加热器大体可分为如下三种:红外线式加热器;热风循环式加热器;红外线热风组合式加热器。

  (1)裂缝处的再生

  先用轻便型路面加热器在裂缝处宽 5-10cm范围内,将旧油路面加热至沥青混合料熔化松散状态,用油壶倒入适量热沥青,再掺入少量砂或石屑,人工就地热拌,使裂缝处自上而下、 左右两边形成含油量较大的新混合料,找平后撒砂养护,其裂缝含油量大且柔软,可吸收各

  种因素引起的应力,改变了裂缝处沥青混合料的性质,就能彻底消除裂缝。 试验证明,这种方法可消除裂缝,人工操作,无须大型设备,是代替传统灌油缝的好方法。

  (2)大面积裂缝油面的再生

  对于裂缝较多路段,用加热车对旧油路路面实施多次加热至表面裂缝深处全部融化变软,喷洒一定数量的再生剂和稀沥青后与掺入的适量集料实施就地拌和,然后再进行碾压成型。 有的是将松散裂缝的旧油面,趁夏季高温刨出,堆成小堆或加热融化或人工破碎或利用融化剂粉碎,重新加沥青、 集料拌和后,就近摊铺碾压,由于改变了裂缝处的沥青混合料性能,从而达到消除裂缝的目的。

  据美国联邦公路局调查,旧沥青路面再生利用,可节约材料费53.4% ,路面造价降低25%左右,沥青节省50% 据统计,早在20世纪80年代初美国就使用了5000万吨旧路面材料,节省投资达3.95亿美元 我国在80年代也曾对沥青路面再生技术进行了研究,结果表明,再生沥青路面不仅有很好的使用效果,而同铺筑新沥青路面相比,平均可节约沥青费用52% ,节省工程投资20% 左右。

  沥青路面中, 裂缝是不可避免出现的现象。出现裂缝的原因是多方面的, 既有设计的原因, 又有施工的原因, 还有自然因素与车辆荷载作用的原因, 非常复杂。只要我们认真分析, 结合工程实例,抓好每个环节, 实事求是, 规范施工, 质量过硬, 就可以控制或者延缓裂缝的产生, 从而延长路面的使用寿命, 提高路面的服务性能。

  参考文献:

  [1] 王志军. 沥青混凝土路面裂缝处治技术的探讨 山西建筑

  [2] 梁治江. 灌缝技术在沥青路面预防性养护中的应用
甘肃科技纵横 2011,(03)

  [3] 黄玲. 沥青路面裂缝处治的实践

  [4] 伍卫良, 谭益利, 林进锋. 应力吸收层技术在开阳高速公路沥青路面裂缝处治的应用

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