胡榮榮(安徽省黃山市公路管理局歙縣分局,安徽 黃山 245200)
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瀝青路面裂縫的冬季養護
胡榮榮
(安徽省黃山市公路管理局歙縣分局,安徽黃山245200)
摘 要:冬季是瀝青路面裂縫發展的高發期,如不加強養護將導致從裂縫演變成路面大面積的爆發性病害。本文從裂縫產生的機理及實際養護作業中所常用的幾種裂縫養護作業模式,來分析在不同狀況下不同裂縫處理方案的利弊,旨在討論分析如何選取最合理的瀝青路面裂縫養護組織方案,來做好瀝青路面裂縫的冬季養護。
關鍵詞:瀝青路面;裂縫;冬季養護;組織方案
裂縫是瀝青路面最常見的病害之一,在日平均氣溫在10℃以上時,因材料的溫縮較小,一般此時路面裂縫都較小,瀝青料的柔性延展特性及高溫環境下水汽蒸發快,都在一定程度上減少了裂縫滲水所造成的損壞;但到了冬季日平均氣溫在10℃以下時,此時路面因收縮裂縫一般較寬,容易積水,水汽還較難蒸發,瀝青料物理特性也變得較脆裂,此時裂縫對瀝青路面的損壞達到高發期,如不加以針對性養護將導致從裂縫演變為線性坑槽,繼而引起路面大面積的爆發性病害。
反射裂縫:常見于新改建路面,主要是由于半剛性基層在溫度和濕度變化下產生收縮開裂,超出了瀝青砼的延展性,而形成的裂縫;也見于“白改黑”的剛柔復合路面,由水泥混凝土路面向上反射至瀝青面層而形成的裂縫,一般更為嚴重。
溫縮裂縫:由于受瀝青、瀝青混合料性質影響,瀝青面層因低溫抗裂性不足而產生的裂縫。溫縮裂縫一般的由瀝青級配或老化問題引起的,單純的溫縮裂縫一般較少,多是在車轍等荷載復合作用下引起的面層不規則裂縫,在冬季表現更為明顯。
荷載型裂縫:由于路面面層或半剛性基層強度不足,或由于車輛嚴重超載,在車輛荷載重復作用下,致使瀝青面層或半剛性基層內產生的拉應力超過其疲勞強度而裂縫。荷載型裂縫一般伴隨局部的沉陷或車轍變形,常見于重交路面或使用期較長的老路面。
目前對路面裂縫的分類有很多種,但在實際養護作業中,主要是根據裂縫病害的嚴重程度來進行不同的處置作業。一般可分為以下幾種情況:
(1)新生裂縫:指新發生、較輕微(3mm以內)、尚未引起進一步病變的裂縫,實際養護中一般會遇到兩種:規則線性的反射裂縫和不規則的荷載裂縫。該類裂縫早期較多,對行車舒適性沒有明顯影響,但不做預防性處理會引起病害的進一步加劇。
發展裂縫:指已經做出處理再次開裂的裂縫或縫隙較大(大于3mm)、縫周瀝青層已有破損的裂縫。該類裂縫應是裂縫病害比較典型的類型,已處于裂縫病害發展的高速期,不適當處理就急劇病害將加重。常見的裂縫養護一般是從此時開始。
重度破損裂槽:指裂縫已擴散破損嚴重,已涉及基層損壞或周邊面層碎裂剝落,單純灌縫已不滿足病害處理需求。此類裂槽對行車舒適性已有嚴重影響,車輛通過會出現明顯顛簸。這類裂縫是被動性養護中經常遇到的類型,因早期未及時處理,演變成影響行車的較大病害再不得不做處理。
(2)日常養護中瀝青裂縫常用處置措施。日常養護中冬季對裂縫的處置措施,必須根據病害的狀況,采取簡單可靠、經濟易行的工藝,對于道工難于駕馭的高新材料及設備一般由專業公司實施,本文不做討論。常用的養護作業方式如下:
簡易封縫:對裂縫表面做簡單除塵后,采用熱熔改性瀝青手工澆一道2cm寬、3mm厚的瀝青封縫條,冷卻后即可開放交通。實際施工時一般一人一壺即可,簡單經濟易行,是最原始及傳統的養護工藝。但由于成本低、簡單易行,這看似原始的工藝在一年內可以多次實施作業,在實際養護中應用最廣、性價比最高。一般冬春季節兩次封縫即可有效控制病害發展。缺點是受材料、工藝所限,有效壽命較短。適用于一般的新生裂縫的初步處理,但限于養護成本控制,對普通公路也有采用此種辦法處理發展裂縫的,也能獲得一定的效果。
開槽灌縫:工藝流程為:開槽機擴槽—清槽除塵—熱熔灌縫機灌縫—養護冷卻放通。目前開槽灌縫的工藝、設備及灌縫膠材料都相對比較成熟,缺點的一個是成本較高工效較低,再一個就是開槽清縫現場灰塵較大,對環境破壞較嚴重。從使用效果來看,最適用于發展型裂縫,即簡易處理無法達到可靠效果的情況下,開槽灌縫還是較為可行早期預防性措施。
裂縫熱處理:利用帶紅外熱再生的綜合養護車對裂縫段進行加熱,是瀝青料熟化后添加瀝青等添加劑對裂縫路面重新鋪筑壓實,也可在鋪筑前添加玻纖格柵、防裂貼等進一步加強處理。該工藝修補后外觀效果最好,人工、材料成本也較低,唯一的缺點就是目前設備費用太高,動輒上百萬局限了實際養護中的運用。從實際使用比較看,對重度破損的裂縫修復效果明顯強于開槽灌縫。
開槽挖補:使用切縫機對嚴重裂縫段路面切縫后,鑿除病害裂縫瀝青面層,然后對基底做相應處理后,使用熱拌瀝青料重新鋪筑。在沒有熱再生設備的情況下,該方案是處理嚴重裂槽的有效措施。局限是人工成本較高,對路面交通影響較大,不適合大面積使用。
(3)冬季裂縫處理的組織方案。道路的裂縫在實際中是各種類型都同時存在的,對路面裂縫的養護施工組織也是需從以下幾點綜合考慮的:1)從經濟角度考慮:應以可以獲得的資金預算為基礎,并調查掌握道路的裂縫的數量及等級,充分把有限的資金的預防養護效益發揮到最大值。不一定是最先進最可靠的工藝才是最好的,最合適的工藝才是最好的;2)養護周期性考慮:應結合道路大中修養護周期,前期的應采取相應的積極的處理策略,后期可考慮相應的維持性辦法,等待大中修徹底處理;3)道路的養護等級要求:重要干線、普通公路、縣鄉道等的養護標準及對道路舒適度的要求是不同的,病害發展速度也因交通量的不同也有區別,不同的狀況應對應不同的處理方案。
根據以上幾點,一般的建議方案:普通公路早期多實施簡易封縫,有條件及時對發展型的實施開槽灌縫,對少數嚴重的路段實施開槽修補,條件好要求高的路段采用熱再生處理。對高等級道路而言,最好是直接采用熱再生工藝處理裂縫,美觀可靠。
冬季是處理道路裂縫的最佳季節,養護作業應按“預防為主,及時處治”的原則,對已經產生的裂縫則應進行及時有效的處理,目的不一定是根治,而是控制裂縫的發展,延長路面的使用壽命,從而取得最大的道路養護綜合經濟效益。
參考文獻:
[1]伊萍.論市政道路瀝青混凝土路面裂縫的產生及養護[J].商品與質量:房地產研究,2014(07):651.
DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.088