王炳強
河南德馨高速公路有限公司,河南商丘 476000
路面裂縫及處理方法介紹
王炳強
河南德馨高速公路有限公司,河南商丘 476000
裂縫是瀝青混凝土路面最普遍、也是最主要的病害類型之一。初期產(chǎn)生的裂縫對瀝青混凝土路面的使用性能無明顯影響,但隨著表面雨水和雪水的侵入,裂縫附近的土基含水量加大,甚至飽和,路面強度明顯下降,在大量行車載荷反復(fù)作用下,產(chǎn)生沖刷和唧漿現(xiàn)象,使裂縫兩側(cè)的瀝青面層碎裂,影響瀝青路面的使用性能,并加速瀝青路面破壞、嚴(yán)重的甚至導(dǎo)致路面產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞。
路面;裂縫;處理方法
裂縫是瀝青混凝土路面最普遍、也是最主要的病害類型之一。初期產(chǎn)生的裂縫對瀝青混凝土路面的使用性能無明顯影響,但隨著表面雨水和雪水的侵入,裂縫附近的土基含水量加大,甚至飽和,路面強度明顯下降,在大量行車載荷反復(fù)作用下,產(chǎn)生沖刷和唧漿現(xiàn)象,使裂縫兩側(cè)的瀝青面層碎裂,影響瀝青路面的使用性能,并加速瀝青路面破壞、嚴(yán)重的甚至導(dǎo)致路面產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞。
一般來說,瀝青混凝土路面裂縫大體分為兩種類型:一種是荷載型裂縫,即主要由于行車荷載作用下產(chǎn)生的裂縫;另一種是非荷載型裂縫,以溫度裂縫為主的低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫,由于施工工藝不當(dāng)或用了不合格材料產(chǎn)生的裂縫。兩種類型的裂縫分別通過橫向裂縫、縱向裂縫、網(wǎng)裂和反射裂縫等形式表現(xiàn)出來。
裂縫與路中心線基本垂直,線寬不一,縫長有的貫穿整幅路面,有的路面部分開裂。
1)瀝青質(zhì)量沒有達到本地區(qū)施工氣候要求或者沒有達到相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),致使瀝青混凝土面層溫度收縮或溫度疲勞應(yīng)力大于瀝青混凝土的抗拉強度,產(chǎn)生橫向裂縫;
2)施工縫處理不當(dāng),接縫不緊密,造成不同部位結(jié)合不良,從而產(chǎn)生橫向裂縫;
3)半剛性基層由于水泥劑量、施工質(zhì)量等綜合因素產(chǎn)生的路面收縮裂縫,通過橫向裂縫形式表現(xiàn)出來;
4)橋梁、涵洞等結(jié)構(gòu)物回填部位沒有按照要求進行施工,或處理不得當(dāng),從而產(chǎn)生不均勻沉降,導(dǎo)致路面產(chǎn)生橫向裂縫。
裂縫走向基本與路線走向平行,裂縫長度和寬度不一。
1)路基填筑使用了不合格材料,路基吸水膨脹引起路面開裂。
2)縱向加寬沒有按照要求進行施工,或者碾壓沒有達到要求,從而造成加寬部位沉降,產(chǎn)生縱向裂縫。
3)路基邊坡坡度小于設(shè)計值,路基邊坡壓實度不足產(chǎn)生滑坡。
4)邊溝過深,使實際填土高度加大從而產(chǎn)生滑坡,造成路面開裂。
5)面層前后攤鋪相接處的冷接縫沒有按照相關(guān)要求進行處理,結(jié)合不緊密而相互脫離,產(chǎn)生縱向裂縫。
裂縫縱橫交錯,縫寬在lmm以上,縫間距離在40mm以下,裂縫面積在lm 以上。
1)縱橫裂縫出現(xiàn)后,繼續(xù)擴展,尤其是在北方地區(qū),經(jīng)過冰凍水的侵入發(fā)展而成。
2)瀝青混合料質(zhì)量差,拌和時間過長,拌和溫度過高或者在儲料倉中存儲時間過長,瀝青本身老化,導(dǎo)致混合料抗變形能力降低而易產(chǎn)生的裂縫。
3)瀝青的性能差,尤其是低溫抗變形能力過低。
4)路面結(jié)構(gòu)中含有軟弱夾層,粒料層松動,水穩(wěn)定性差,從而形成網(wǎng)狀裂縫。
5)瀝青層的厚度不足,水分侵入。導(dǎo)致層間結(jié)合較差,加速了網(wǎng)狀裂縫的形成。
6)瀝青總體強度不足,在損壞初期形成網(wǎng)裂,后裂縫逐步擴展,縫間距變小。
基層產(chǎn)生裂縫以后,在溫度和行車荷載的作用下,裂縫逐漸反射到瀝青混凝土面層,路面的裂縫形式與基層裂縫形式基本一致。對于半剛性基層以橫向裂縫居多,對于柔性路面上加蓋的瀝青結(jié)構(gòu)層,裂縫形式不一,主要取決下承層。
1)在已經(jīng)開裂的舊瀝青、舊水泥路面上加鋪瀝青面層,由于溫度的變化(降低),老路面的裂縫繼續(xù)拉開,從而使新鋪層在舊裂縫處斷開;
2)由半剛性基層溫縮開裂引起的反射裂縫;
3)新鋪半剛性基層隨著混合料中水分的減少產(chǎn)生干縮和干縮應(yīng)力,從而產(chǎn)生開裂,反射到瀝青面層。
最常規(guī)的處理方法,對于面層裂縫,寬度大于2mm以上,采用路面專用開槽機開槽,然后使用熱熔密封膠灌縫。
缺點:由于開槽機通常采用旋轉(zhuǎn)刀片的方式開槽,因此不能自如隨著裂縫的走向開槽,容易夾刀,導(dǎo)致所開的槽寬度一般在15mm左右,密封膠使用量大,刀片磨損厲害,故成本較大。對路面破壞也最大,行車時對人視覺影響也最大。
防滲膜具有很高的抗拉強度,很好的韌性和表面黏度。施工簡便,通常根據(jù)裂縫長度剪取相應(yīng)長度的防滲膜,將隔離膜撕除貼在掃凈的裂縫處壓實粘牢即可通行。處理寬度2mm以下裂縫及溫縮裂縫。
缺點:因為生產(chǎn)廠家的技術(shù)差別,此產(chǎn)品價格差異較大,使用效果各異,個別產(chǎn)品有粘接不牢跑掉的現(xiàn)象出現(xiàn)。此產(chǎn)品一般厚度在1mm~2mm之間,故施工后略高出路面。但如果嚴(yán)格把關(guān)因其施工簡便、價格合理、粘接牢固仍不失為一種良好的裂縫處理方法。
常溫密封膠是一種多組分有機大分子物質(zhì),密度大于水,有很好的流動性,有輕微氣味,殘留物軟化點大于85℃,彈性恢復(fù)大于80%。使用時采用毛刷沾取少量常溫密封膠刷涂在裂縫表面,常溫密封膠可以通過裂縫、混凝土空隙向下滲透,彌補裂縫。常溫狀態(tài)下1~2h即可凝固,殘留物顏色為淺黑色,可以阻止水的侵入對路面的破壞。原料一次使用不完,可以密封保存下次繼續(xù)使用,保質(zhì)期為3個月。
缺點:凝固時間相對較長,價格較熱熔密封膠高,不適于處理5mm以上裂縫。
高分子聚合物壓漿是瀝青砼路面裂縫處治,預(yù)防和治理瀝青路面翻漿、唧漿等病害的預(yù)防性養(yǎng)護施工技術(shù)。高分子聚合物壓漿液是一種多組分有機大分子物質(zhì),密度大于水,有很好的流動性(常溫密封膠)。高分子聚合物壓漿液壓入瀝青砼路面各層后與瀝青砼發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng),能夠填充路面內(nèi)各種裂縫,減少路面空隙率從而防止水的破壞,阻止路面基層翻漿。高分子聚合物壓漿技術(shù)主要處治瀝青砼路面中度以下路面翻漿(重度則采取寬逢處理)。
缺點:高分子聚合物壓漿處理瀝青砼路面中度以下路面翻漿效果顯著,對于面層不超過10cm深的裂縫處理不適合,需要專一壓漿設(shè)備及操作人員。
明膠瀝青主要成分為石油裂化、蒸餾等工藝流程的副產(chǎn)品,物理性能類似于瀝青,外觀為淺金黃色微紅,熔點90℃左右,閃點240℃??梢愿鶕?jù)使用要求進行調(diào)色,調(diào)色后即為彩色瀝青。主要有紅、黃、藍、綠四種主要顏色。
為了方便施工,將明膠瀝青采用特殊工藝加工成液態(tài),顏色調(diào)制成土灰色,使用時采用毛刷沾取少量明膠瀝青液刷涂在裂縫表面,常溫狀態(tài)下4~5h即可凝固,殘留物顏色為淺黑色,較接近原路面本色??梢詼p少行車時對視覺的沖擊。原料一次使用不完,可以密封保存下次繼續(xù)使用,保質(zhì)期為1個月。
缺點:凝固時間較長、成本最高、由于不同路面顏色差異較大,即使同一路面不同路段顏色也有較大差異,因此要想最終殘留物顏色達到與路面完全一致較困難。
硅酮玻璃膠從產(chǎn)品包裝上可分為兩類:單組份和雙組份。單組份的硅酮膠,其固化是接觸空氣中的水分而產(chǎn)生物理性質(zhì)的改變;雙組份則是指硅酮膠分成A、B兩組,任何一組單獨存在都不能形成固化,但兩組膠漿一旦混合就產(chǎn)生固化。目前市場上常見的是單組份硅酮玻璃膠,根據(jù)用途還分為:1)酸性玻璃膠;2)中性耐候膠;3)硅酮結(jié)構(gòu)膠。個別單位用于高速公路路面灌縫的一般為中性耐候膠。
缺點:首先從設(shè)計之初硅酮玻璃膠就不是用來對瀝青路面粘接的,故其與裂縫壁粘接不牢、不能阻止水的侵入;其次需要與空氣接觸固化,灌在裂縫里面膠條下層及中間無法與空氣接觸固化,容易被車輛帶走;路面超過50℃不能施工;流動度不好,不能用來灌縫只能人工抿涂,浪費較大。另外硅酮玻璃膠各項性能指標(biāo)不符合國家關(guān)于《路面填縫材料標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。
例如,也可以開槽后,采用常溫密封膠或者彩色瀝青密封膠(顏色接近路面本色)灌縫,優(yōu)點視覺效果好,缺點原料成本高。
TU528
A
1674-6708(2010)24-0115-02