牛 瑞
(山西省運城高速公路有限責任公司 044602)
瀝青路面裂縫的冬季養(yǎng)護
牛 瑞
(山西省運城高速公路有限責任公司 044602)
瀝青混凝土路面裂縫的出現很容易在冬季發(fā)生,如果在冬季對路面比加強養(yǎng)護將會導致路面大面積的破壞和更嚴重得經濟損失。本文對冬季路面出現裂縫的機理進行分析并且結合實際實際裂縫養(yǎng)護來介紹裂縫養(yǎng)護的處理方法,分析比較各種方法,從而得到最優(yōu)的養(yǎng)護方法來指導今后的冬季裂縫養(yǎng)護,從而方便以后更好的進行瀝青路面裂縫的冬季養(yǎng)護。
瀝青路面;裂縫;冬季養(yǎng)護;組織方案
瀝青路面最經常出現的破壞之一就是裂縫,并且裂縫的出現對瀝青路面的使用性能將會產生很大的影響,同時裂縫的出現還會引發(fā)更為嚴重的路面破壞。當氣溫較高時(大約10℃以上),此時溫度變化較小從而不會產生足夠應力使路面材料產生裂縫,即便產生裂縫,其裂縫比較小,對路面的使用性能和路面的整體狀況沒有太大的影響。在溫度較高的條件下瀝青混合料呈現出粘彈特性,具有較好的柔韌性和延展特性,這在一定程度上都減少了裂縫的出現;但是在冬季,我國大部分地區(qū)的氣溫都比較低,一般都在10℃以下,這時路面在溫度應力的作用下,就會產生裂縫。同時到了冬季,路面上的積水很難蒸發(fā)掉,由于水分的存在使瀝青路面材料變脆,此時在行車荷載的作用下很容易產生裂縫,如果不及時進行養(yǎng)護和修補就會產生大面積的路面破壞,從而導致瀝青路面的破壞最后無法治理。
反射裂縫:此種裂縫經常發(fā)生在改擴建的瀝青路面當中,其發(fā)生的原因為在冬季溫度和濕度變化從而導致半剛性基層在溫度應力和水分的作用下產生開裂,其產生的應力超出了瀝青混凝土路面所能承受的限度,從而形成了裂縫;此種裂縫液經常出現在水泥混凝土路面改建,在其上加上瀝青薄層的復合路面上,水泥混凝土材料的硬度比較大,并且其大多時候呈現出脆性,在溫度應力的作用下很容易產生裂縫從而反射至瀝青面層,從而產生裂縫。
溫縮裂縫:這種裂縫主要是由于瀝青混合料的抗裂性能不足導致的,瀝青混合料的抗裂性能和瀝青混合料的級配和瀝青的性能有很大的關系,溫縮裂縫很少單獨出現,其大多是在行車荷載的作用下產生車轍從而引發(fā)不規(guī)則的裂縫,這種裂縫在冬季出現幾率很高。
荷載型裂縫:由于路面結構的強度不足,或者是車輛的行車荷載嚴重超出了規(guī)定的標準,瀝青路面結構在行車荷載的作用下產生很大的拉應力,而路面結構的疲勞強度不足以承受拉應力的作用從而導致裂縫的出現。路面荷載型裂縫的出現還會伴隨著坑洼和車轍的出現,這種情況在高速公路和路面使用年限較長嚴重老化的路段。
在養(yǎng)護的工作中會出現不同的裂縫,不同的裂縫的養(yǎng)護方法不同,但是目前主要是將裂縫按其對路面的破壞的嚴重程度進行分類然后根據其類型進行養(yǎng)護和維修。一般情況下可以分為一下幾種類型:
(1)新裂縫:這種一般發(fā)生在路面修建完成的早期階段,其是指新產生的裂縫,裂縫的深度較?。ㄒ话銥?3mm以內),從而不會引發(fā)更大的路面病害的出現。在實際的養(yǎng)護工作當中,一般會見到這種裂縫的兩種類型:一種為呈現出規(guī)則形狀的反射裂縫,另一種為不規(guī)律分布的荷載型裂縫。此種裂縫對路面使用性能沒有太大的影響,但是如果不及時進行養(yǎng)護的話會加劇對路面的危害。
裂縫的發(fā)展:該種裂縫是在進行裂縫處理之后依然出現了裂縫,并且其裂縫的深度比較大(已經達到 3mm以上)。這種裂縫是最為常見的裂縫,并且此種裂縫的出現標志著裂縫的病害將會大面積的出現。裂縫的養(yǎng)護工作一般也是開始于此。
重度破壞的裂縫:這種裂縫是指裂縫已經全面的在路面上存在,并且其危害嚴重,已經影響了行車安全。這種裂縫還會導致基層的破壞和裂縫周圍路面材料的剝落,常用的養(yǎng)護方法(灌縫)已經不能制止裂縫的破壞。這種裂縫也是路面常見的破壞形式,如果不能及時進行制止,很有可能造成交通事故頻發(fā)的嚴重后果。
(2)裂縫的養(yǎng)護工作中常用的方法。在冬季對路面進行養(yǎng)護的時候,必須根據裂縫的類型進行相應的處置,采用養(yǎng)護工藝簡單、經濟合理和養(yǎng)護效果好的裂縫處理措施,對于道工難于駕馭的高新材料及設備一般由專業(yè)公司實施,本文不做討論。常用的養(yǎng)護作業(yè)方式如下:
簡單的封閉裂縫:此種方法簡單易于實施,不需要大型機械和大量的工作人員。首先將裂縫表面的灰塵等雜質處理干凈以后,然后將加熱的改性瀝青灌入縫隙當中,形成一條寬2cm、厚3cm的瀝青封層,等待瀝青冷卻以后就可以開放交通。此種方法是比較常用的處理瀝青路面裂縫的一種方法,并且是最為傳統原始的養(yǎng)護工藝。雖然這是一種比較古老的養(yǎng)護方法,但是其操作簡單和成本低廉的優(yōu)點,使其在如今的養(yǎng)護工作中應用依然很廣泛,并且可以在一年四季進行,沒有時間和季節(jié)的限制,其具有很好的性價比。要想遏制裂縫病害的發(fā)展,一般選擇在春季和冬季進行兩次灌縫。但是正是由于其工藝的粗糙簡單,從而導致其養(yǎng)護后路面的使用時間比較短。這種方法很適合新產生的危害比較小的新裂縫,對于行車荷載比較小、交通量小,并且對行車的舒適性要求不是很高的道路很適用。
開槽灌縫:其施工的工序為:將出現裂縫的地區(qū)進行開槽處理→清除槽表面的灰塵→熱熔灌縫機灌縫→等待灌縫的瀝青冷卻開放交通。目前開槽灌縫的施工工藝、使用的材料和機械已經很成熟,但是開槽灌縫所付出的成本和其受到的效益有一定的差距。另一方面,在開槽的過程中會出現很大的灰塵,這對周邊的環(huán)境產生很大的影響,同時這也與我國現在所提倡的綠色施工相違背。從養(yǎng)護的效果來看,這種方法適用于發(fā)展階段的裂縫,這種方法是對簡單封閉裂縫的補充,都是為了防止裂縫進一步發(fā)展。
裂縫的現場熱處理:有專門的養(yǎng)護車對產生裂縫的區(qū)域進行紅外熱再生,待瀝青混合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。該方法的優(yōu)點是所需的工作人員少,能有效的利用廢舊的瀝青路面材料,更加的環(huán)保,但是其設備昂貴,很難廣泛的應用在道路的養(yǎng)護工作中。但是從實際的養(yǎng)護效果來看,其能很好的修復嚴重程度很高的裂縫。
開槽挖補:此種方法是用切縫機將裂縫嚴重的路段切開后,清除破壞路段的瀝青路面,然后重新對路面的底基層進行鋪筑。如果在養(yǎng)護的過程沒有熱再生的設備,這種方法是最有效的處理措施。但是此種養(yǎng)護方法就是相當于在出現裂縫的路段進行重新的施工,其成本很好,并且對交通的正常運行會產生很大的影響,因此這種方法不宜在養(yǎng)護工作中廣泛的采用。
(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(yǎng)護施工組織也是需從以下幾點綜合考慮的: ①從成本的角度考慮:在養(yǎng)護工作開展之前,應該首先對裂縫的種類、數量和嚴重程度進行調查,從而預算一定的資金,在這個允許的資金范圍內,充分的利用養(yǎng)護資金使養(yǎng)護效果達到最理想的程度。在養(yǎng)護工作的開展中,一定要采用最合適的養(yǎng)護方法,而不是最先進的方法。②考慮養(yǎng)護的周期性:根據道路的養(yǎng)護周期,及時的對路面的裂縫采用相應的方法進行處理,保證路面的使用性能,使其在大修之前能夠擁有良好的路用性能。③道路的養(yǎng)護等級要求:重要干線、普通公路、縣鄉(xiāng)道等的養(yǎng)護標準及對道路舒適度的要求是不同的,病害發(fā)展速度也因交通量的不同也有區(qū)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(fā)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。
在冬季對瀝青路面的裂縫進行處理是最好的季節(jié),應該及時的發(fā)現路面的裂縫,并要采取合適的方法對其進行處理,并不是一定要遏制住裂縫破壞的發(fā)展,但是一定要減緩裂縫的產生,從而延長路面的使用壽命。
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牛瑞,1986年11月,山西芮城。山西省運城高速公路有限責任公司,???,2008年畢業(yè)于山西交通職業(yè)技術學院公路監(jiān)理專業(yè),本科2010年畢業(yè)于西北工業(yè)大學土木工程專業(yè),研究方向:養(yǎng)護
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