关于公路沥青路面接缝施工技术

(整期优先)网络出版时间:2022-11-02
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关于公路沥青路面接缝施工技术

向茂君

中建川洪国际建设有限公司 四川 南充 637000

摘要:目前我国科技水平和交通行业的快速发展,在道路投入使用之后,车辆行驶过程中,难免会因各种原因出现路面裂缝。裂缝出现会使得路面的破坏程度逐层递进,裂缝逐渐扩大如不及时修复,则会影响路面的正常使用。裂缝严重时甚至会引起塌方,一方面影响车辆安全通行,另一方面则会影响道路美观。本文简要分析路面裂缝的现状及裂缝形成原因,探讨如何有效应用具体措施预防何治理裂缝。

关键词:公路;沥青路面;接缝施工技术

引言

公路沥青路面裂缝产生的原因具有多样性,其不仅受设计阶段和施工阶段的影响,同时路面材料也在其中起着关键性的作用。因此,在施工过程中必须特别重视沥青路面裂缝的预防和处治工作。当裂缝产生时应及时分析裂缝产生的原因,从而科学地选择处治措施,预防裂缝的进一步发展,最终为行车安全提供有力的保障。

1沥青路面裂缝的形成原因

1.1受环境因素影响

在公路沥青路面实际使用过程中,难免会受到周围环境因素的影响,给路面的长期稳定使用带来不利影响。在西北部一些昼夜温差较大、风沙较大的地区,沥青路面容易因吸收太阳照射的能量而膨胀、变软,而夜晚则因温度降低而收缩。白天膨胀期间,若有车辆行驶过路面,特别是过载车辆,很容易使路面形成裂缝。而夜晚的收缩则会加剧裂缝的产生。

1.2温度型裂缝

由于公路各结构层的温度差造成的。沥青路面常采用分层处理工艺,由于各层施工材料的性质及导热性能的差异,各结构层之间将由于温差而产生温度应力,并最终诱发层间的温度裂缝。常见的温度裂缝可分为低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝两种类型。沥青在高温时一般可视为典型的黏弹性材料,在高温状态下并不会产生明显的温度应力,在低温状态下沥青会发生硬化并收缩,在不同层间由于沥青的低温收缩特性将产生显著的温度应力并最终超过路面结构层能够承受的极限,从而造成沥青路面的层间裂缝。一旦路面结构中的底层和面层未完全黏结,面层产生收缩应力后将无法得到有效限制,从而进一步加速沥青路面产生低温开裂。温度疲劳裂缝一般多发生在温差较大且温度变化频繁的地区,并且温度的迅速波动会导致路面疲劳损伤,此时,即使沥青低温收缩产生的温度应力未达到路面允许值,但由于路面产生的疲劳损伤降低了沥青的弹性模量,因此,在长期荷载和温度变化的双重作用下沥青路面老化的进程将会显著加快,导致沥青材料被破坏,并最终对路面结构产生不利影响。

1.3荷载裂缝

车辆荷载的长期作用是导致沥青路面产生荷载型裂缝的重要因素,形成荷载型裂缝的机理主要有两种。(1)车辆荷载的连续作用,导致基层的拉应力降低。当车辆荷载产生的拉应力大于基层材料的拉应力时,底部开裂,之后随着车辆荷载的持续作用,底部裂缝反射至上部,致使沥青面层开裂。(2)在车辆荷载作用下,其轮迹与沥青路面交界边缘会产生较大的剪切应力,形成路表纵向裂缝。调查表明,车辆荷载作用下产生的裂缝也可以是从路面往基层发展,不一定是由基底向路面发展。

2沥青路面裂缝的预防措施

2.1贴缝

贴缝技术类似于开槽、灌缝养护技术,在灌缝施工过程中会应用大量的机械设备,如痕迹、变频螺旋高压热喷涂机、灌缝机等设备。粘口施工前,技术人员应做好裂缝施工位置的标记,并进行痕迹比对。清缝工作结束后,采用变频螺杆高压喷射机清除裂缝中的垃圾和水分,然后进行接缝浇筑施工。接缝施工具有很高的粘结性,大大提高了公路的使用寿命。联合施工操作相对简单,工期短,应用更为广泛。

2.2开槽灌缝技术

对于裂缝宽度大于5mm,破坏深度较深的沥青路面,建议采用开槽灌缝修补。该技术的原理是开槽使裂缝上部形成渗流通道,增加灌注材料和裂缝壁面的接触面积,通过利用灌注材料自身的流动性和渗透性渗入深层裂缝,达到填补和修复路面裂缝的目的。开槽灌缝技术修补后的沥青路面抗拉应力、抗剪应力和耐久性都能得到提高,是修复沥青路面深度裂缝的主要技术,具体施工工艺如下:(1)对检测路段裂缝进行调查,分析裂缝成因,对于宽度大于5mm的沥青路面裂缝,采用开槽灌缝技术。(2)调查该路段交通量,避免高峰期施工,依据《公路养护安全作业规程》(JTGH30-2015)进行交通路面的安全布控,设置专门的交通指挥人员和安全专员,要求相关的人员、材料、机器就位,各司其职。(3)采用开槽机沿沥青路面裂缝进行跟踪开槽,切出规则整齐的槽口。(4)采用吹尘机、钢丝刷等工具,对槽口进行清缝处理,将槽内碎渣和裂缝两侧至少50cm范围内的污物清理干净。(5)用热气喷枪对裂缝缝隙进行加热除潮,除去潮气的同时使裂缝产生热接触效应,便于灌缝料和缝壁、缝底的粘结。之后用灌缝机将灌缝料填入裂缝中,使填缝料充盈饱满并溢出1cm左右。(6)一般在施工结束后15min可开放交通。需注意的技术要点:禁止开槽机停顿或掉头,控制沥青路面开槽宽在1.5~2cm、深1~3cm;严禁在潮湿或温度低于5℃时的条件下施工,否则会降低灌缝料的粘合力,造成脱落,影响施工质量;应注意控制施工温度,如FG903填缝料,在175~190℃之间。

2.3裂缝处治压缝带技术

压缝带的修复方法无需预先切割,但在粘贴胶条前,必须将缝隙处的杂乱清除,并按照路面的裂缝宽度切割出适当的压缝条,并在粘贴时,要小心避免将压缝条的接触面污染。加热式压缝带技术是采用喷枪对道路裂缝和接触面进行加热,使被修复的路面裂缝表面有泛油,而接缝胶条的接触面也发生了松散。在裂缝转弯时,可以按缝的弯曲方向调节压力缝的方位。如果裂缝转向右侧,则应将其左边的缝边加温,以将其向右侧弯折,反之也可。在卷边的最后部位,可以适当地增加加热的次数。将压缝带贴在裂缝的表层上,然后再用合适的温度将其两边加热,直到它变得柔软和光滑。正常情况下,压缝十分钟后方可恢复交通,可于压缝处表面撒细砂增加路面摩擦力,避免车轮将压缝带带起。

2.4压浆法

是沥青路面常用的修复方法。在明确沥青路面实际情况的基础上,科学筛选水泥材料,进一步加强对水灰配比的控制,保证水泥砂浆制备的质量。同时,作业人员必须严格按照压浆法施工的相关规范开展作业,避免返工。在修复过程中,一般将注浆压力控制在约1.5MPa。压浆法在修复沥青路面裂缝方面具有效果好、成本低以及寿命长等优点,且其不仅适用于路面裂缝治理,在路基病害处理中也同样适用。

2.5确保混合料搅拌质量

公路施工时,应确保沥青混凝土及其他混合材料符合质量标准。材料混合符合标准、材料之间的粘合力更强,在承受压力时克更好的防止路面出现裂缝。在此基础上,施工人员应选用合适的搅拌设备对混合材料进行搅拌。使用拌和设备搅拌混合料时,要合理确定最佳搅拌时间。在材料混合、搅拌过程中,应严格控制热集料从称量斗卸至沥青喷洒过程中的干拌和湿拌时间,控制好粗细料的投放混合比例,并时刻关注周围环境的温度。

结语

在公路长期运营应用的过程中,往往会受到多方面的因素干扰,在长时间应用的过程中,难免会出现不同类型的问题和损伤,而导致沥青路面出现开裂问题,相关技术人员要采取有效措施对其进行修补和维护,从而提升公路的安全性和稳定性。

参考文献

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[2]李丹枫,杨广庆,刘伟超.PFWD模量控制的路基承载力动力学指标评价方法[J].土木工程学报,2021,54(6):117-128.