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        公路工程路面裂縫修補(bǔ)技術(shù)分析

        2018-06-30 06:18:10段鵬郝海濤
        卷宗 2018年15期
        關(guān)鍵詞:公路工程

        段鵬 郝海濤

        摘 要:公路在使用過(guò)程中,路面會(huì)因行車(chē)荷載、環(huán)境因素等作用逐漸產(chǎn)生破壞,裂縫是最為常見(jiàn)的破損形式之一,尤其是環(huán)境惡劣地區(qū),不同季節(jié)溫差較大,公路主要病害就是裂縫。裂縫產(chǎn)生將對(duì)行車(chē)安全造成嚴(yán)重影響,進(jìn)而阻礙交通運(yùn)輸業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為此,必須在掌握公路工程路面裂縫形成機(jī)理的前提下,采取科學(xué)有效的修補(bǔ)技術(shù)進(jìn)行處理。

        關(guān)鍵詞:公路工程;路面裂縫;修補(bǔ)技術(shù)

        一、公路路面裂縫形成機(jī)理

        修補(bǔ)裂縫前,必須先充分考慮裂縫類型及其形成機(jī)理,按照裂縫的具體類型、成因選取科學(xué)有效的修補(bǔ)方式,才能達(dá)到路面性能及強(qiáng)度有效提升的目的。

        1、龜裂形成機(jī)理。車(chē)輛載荷作用下,瀝青路面不同位置點(diǎn)所受應(yīng)力不同,并產(chǎn)生交變應(yīng)力,出現(xiàn)疲勞斷裂問(wèn)題,產(chǎn)生裂縫,隨著荷載的反復(fù)作業(yè),裂紋逐步向表面擴(kuò)展、延伸,形成大裂縫,此類裂縫以網(wǎng)狀呈現(xiàn),錯(cuò)綜復(fù)雜,即為龜裂。龜裂直接影響路面使用性能,必須早期預(yù)防,及時(shí)治理。

        2、塊裂形成機(jī)理。瀝青針入度降低、溫縮及瀝青老化都會(huì)導(dǎo)致瀝青混合料變硬、變脆,進(jìn)而產(chǎn)生塊裂。為防止此類問(wèn)題出現(xiàn),必須在瀝青混合料配置時(shí),選擇良好抗老化性能的材料。并減小瀝青混合料溫縮效應(yīng),完善排水設(shè)施。

        3、橫向裂縫形成機(jī)理。溫縮裂縫作為橫向裂縫的主要類型之一,其產(chǎn)生原因?yàn)闇囟葢?yīng)力變化。除此之外,橫向接縫施工不到位、接縫位置空隙大等也會(huì)有細(xì)微橫向裂紋出現(xiàn),長(zhǎng)期車(chē)輛載荷影響下,將會(huì)產(chǎn)生橫向裂縫。

        4、縱向裂縫形成機(jī)理。作為路面病害的主要類型,縱向裂縫一般沿行車(chē)方向分布。路基壓實(shí)度不夠、荷載作用力大于路面承載力都是產(chǎn)生縱向裂縫的主要原因。同時(shí),因排水設(shè)施不到位,將導(dǎo)致路基內(nèi)有大量地表水滲入,利用邊坡,路肩向路堤侵入,導(dǎo)致水長(zhǎng)期浸泡路基,進(jìn)而降低路基承載力。在車(chē)輛載荷交替作用下,也會(huì)加快路基沉陷速度,導(dǎo)致縱向裂縫出現(xiàn)于路基承載力不均勻位置。

        二、公路工程路面裂縫修補(bǔ)技術(shù)要點(diǎn)

        1、施工準(zhǔn)備

        施工前,需詳細(xì)檢驗(yàn)使用材料,且按照路面裂縫實(shí)際情況,進(jìn)行補(bǔ)縫設(shè)計(jì)方案的確定,并對(duì)切槽寬度的確定。除此之外,需按照刻槽寬度進(jìn)行機(jī)械刀片的安裝。并對(duì)開(kāi)槽機(jī)械、灌縫機(jī)械進(jìn)行調(diào)試,保證具有良好技術(shù)狀態(tài)。同時(shí)按照路面裂縫實(shí)際情況,進(jìn)行補(bǔ)縫設(shè)計(jì)方案的合理確定,待灌縫機(jī)開(kāi)啟后,及時(shí)將密封膠摻加到密封膠加熱罐內(nèi)。根據(jù)材料施工情況,進(jìn)行加熱、拌和施工。本次試驗(yàn)段加熱溫度可控制在175℃~204℃,需根據(jù)所用機(jī)械合理控制溫度。加熱階段可在卡車(chē)后面掛好灌縫機(jī),且在卡車(chē)上安裝好各類部件,如密封膠、開(kāi)槽機(jī)等,向施工指定位置拖送,施工區(qū)設(shè)定為高速公路半幅,并將其封閉。

        2、開(kāi)槽施工

        根據(jù)設(shè)計(jì)要求合理確定開(kāi)槽尺寸,要求先將開(kāi)槽機(jī)械的開(kāi)槽深度調(diào)節(jié)好,隨后實(shí)施開(kāi)槽施工。施工過(guò)程中,需嚴(yán)格按照裂縫寬度實(shí)際情況,進(jìn)行開(kāi)槽尺寸的準(zhǔn)確調(diào)節(jié),保證其與設(shè)計(jì)要求相符。根據(jù)技術(shù)要求,待裂縫灌縫放樣后,即可進(jìn)行下一階段施工。

        通常情況下,可在溫度較低的早晨進(jìn)行開(kāi)槽施工,一般以1.2到2.0cm作為橫向裂縫開(kāi)槽寬度及深度,當(dāng)無(wú)法在裂縫2邊切出新面,應(yīng)適當(dāng)加大開(kāi)槽寬度,如1.5cm左右。只有確保開(kāi)槽深度相同,才能保證刻槽機(jī)運(yùn)行過(guò)程中,切割片符合裂縫需求。如選用標(biāo)準(zhǔn)槽貼封等方法,則需在1:1控制深寬比例。開(kāi)槽環(huán)節(jié),需對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行及時(shí)清理,防止舊瀝青、密封膠等粘黏到刀頭、墊片等上面,保證新切面存在于裂縫兩側(cè),為合理控制開(kāi)槽寬度,需做到刀片及時(shí)更換,以此達(dá)到灌封膠用量減少的目的。

        3、清縫

        槽內(nèi)雜物如碎渣等選取鋼刷清理,或裂縫兩側(cè)10范圍內(nèi)灰塵選取機(jī)械帶的吹風(fēng)機(jī)等設(shè)備徹底清理干凈,確保槽口干凈、干燥。

        4、灌縫施工

        在槽內(nèi)充分灌入密封膠,縱向裂縫無(wú)需貼封,保證密封膠和路面高度一致。補(bǔ)縫時(shí),如氣溫在5℃以下,如選取預(yù)熱設(shè)備及時(shí)預(yù)熱開(kāi)槽位置,如該溫度條件下預(yù)熱無(wú)法進(jìn)行,則直接補(bǔ)縫施工,將大大減小密封膠粘結(jié)性能。如補(bǔ)縫時(shí)溫度在5℃以上,則無(wú)需實(shí)施預(yù)熱施工,但進(jìn)行預(yù)熱施工后,則具有更好的補(bǔ)縫效果。如175℃~193℃之間為密封膠加熱溫度范圍,可選取灌縫機(jī)刮平器壓力噴頭在槽內(nèi)均勻灌入密封膠,且在裂縫兩側(cè)設(shè)置寬度、厚度符合設(shè)計(jì)要求的封層。如選取標(biāo)準(zhǔn)槽貼封施工方法,槽內(nèi)兩側(cè)在施工后極易產(chǎn)生貼封帶,10到20cm為貼封兩側(cè)寬度范圍,1到3mm則為貼封厚度范圍。灌注遍數(shù)為2遍,根據(jù)槽深度第一遍進(jìn)行50%灌注,第二遍需灌滿密封膠,后在槽口兩側(cè)位置分別貼封1到2cm。通過(guò)灌注施工,可降低密封膠冷卻后凹陷率。

        5、開(kāi)放交通

        灌縫選取密封膠施工,充分冷卻密封膠后,即可清理干凈路面碎渣,之后允許車(chē)輛通行,通常情況下,可在15min內(nèi)控制冷卻時(shí)間。由于冷卻收縮作用,在槽體中間位置密封膠極易產(chǎn)生微小凹陷問(wèn)題。經(jīng)大量實(shí)踐表明,此類凹陷不影響裂縫密封效果。除此之外,需嚴(yán)格按照氣溫實(shí)際情況,合理確定交通開(kāi)放時(shí)間。

        三、公路工程路面裂縫修補(bǔ)質(zhì)量控制措施

        1、增強(qiáng)瀝青與碎石之間的粘性

        在當(dāng)前的公路路面施工過(guò)程中,瀝青與碎石粘性小的問(wèn)題是出現(xiàn)瀝青路面裂縫的主要原因之一。首先,在我國(guó)公路瀝青路面施工,由于碎石材料呈現(xiàn)酸性,與瀝青的粘附性不高,這是物理性質(zhì)的決定,針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,我們應(yīng)該從物理理論和實(shí)際應(yīng)用的層面上加以解決。最為有效和適用的方法就是在瀝青的施工中加入抗剝落劑,抗剝落劑能夠在物理性質(zhì)上加強(qiáng)碎石與瀝青間的粘度,保證瀝青公路裂縫處理技術(shù)的有效應(yīng)用;其次,保證施工中的溫度問(wèn)題,對(duì)于抗剝落劑的使用,其溫度的升高能夠增強(qiáng)瀝青的粘附性,在保障材料的粘附性的同時(shí),提高公路的質(zhì)量與安全,保證裂縫的有效處理。

        2、優(yōu)化路面技術(shù)

        在公路的具體施工過(guò)程中,無(wú)論瀝青材料質(zhì)量如何有品質(zhì),其本質(zhì)特性不會(huì)改變,那就是瀝青顆粒之間存在的縫隙。因此,這就要求我們通過(guò)其他手段對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行解決。作者認(rèn)為解決以上問(wèn)題從兩方面處理:第一,優(yōu)化公路瀝青路面的排水系統(tǒng),水的沖刷力和拉壓力都非常大。因此,在公路的施工中一定要優(yōu)化排水管道的設(shè)置,合理規(guī)劃安裝;第二,在瀝青路面的上層進(jìn)行防水封頂,或是在瀝青路面的面層涂抹防水材料,這是從瀝青路面本身進(jìn)行防水處理,減小雨水或其他水質(zhì)對(duì)于瀝青路面的影響,降低在公路竣工后,施工過(guò)程中,瀝青路面出現(xiàn)裂縫的幾率,提高公路的安全質(zhì)量,進(jìn)而延長(zhǎng)公路的使用壽命。

        四、結(jié)束語(yǔ)

        綜上所述,作為保證公路工程安全通暢的主要任務(wù),及時(shí)采取行之有效的瀝青路面養(yǎng)護(hù)措施,可最大限度延長(zhǎng)道路壽命。將密封材料合理用于道路養(yǎng)護(hù),且對(duì)其使用工藝加大研究力度,將改善傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)模式,提升瀝青路面耐久性,有效防止路面裂縫,是瀝青路面灌縫機(jī)械化水平得以提升的重要保障。

        參考文獻(xiàn)

        [1]弓福.加寬路基瀝青路面反射裂縫防治技術(shù)研究[D]. 東北林業(yè)大學(xué) 2014

        [2]郝金東. 舊水泥混凝土路面加鋪瀝青層反射裂縫的成因與防治措施[D].重慶交通大學(xué) 2010

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