市政道路工程沥青路面裂缝控制研究
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摘 要:沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨等优点,在我国市政道路施工中得以广泛应用。但许多沥青路面通车运行一段时间后,常常出现不同程度的病害问题,其中裂缝影响最大。为此,必须重视裂縫防治工作,合理选择施工控制措施,有效提高施工技术水平,这也是提升工程建设整体质量的重要途径。
关键词:沥青路面;裂缝控制;原因
1 沥青路面裂缝产生的成因
某市政工程为双向四车道。通过实地详细调查得出,路面病害中路面裂缝所占比重较大,是路面病害的主要形式,局部位置还有坑槽、沉陷及龟裂等问题。
(1)交通量的快速增长,导致路面荷载越来越大。交通量年平均增长率为13%左右,在该阶段,路面裂缝增长迅速,增长6倍左右。交通量的快速增加,致使路面疲劳开裂,其中网裂现象较多。
(2)基层反射裂缝。由实地勘察分析可见,此类裂缝面层开裂和基层开裂上下贯通,且以下宽上窄形态呈现,其特点为在路面面层之前出现半刚性基层开裂现象,也就是说在荷载应力、温度应力的同时反应下,在基层裂缝位置的面层底部逐步出现应力集中现象,进而导致面层底部裂缝产生,随后向整个面层贯穿、扩展。
(3)沥青混凝土温缩裂缝。通过裂缝形态来讲,上宽下窄为裂缝的主要形态,1-5mm为裂缝宽度范围,由此可见,裂缝形成的主要因素也包含温度收缩。作为一种温度变化敏感性较强的粘弹性材料,沥青混合料在气温降低过程中,会逐步变的越来越硬、越来越脆,且产生收缩变形现象。
2 市政道路工程沥青路面裂缝控制措施
(1)找准裂缝修补时机。裂缝修补时机的选择非常重要 ,它关系到裂缝修补的成败。对于季节性冰冻地区,沥青路面裂缝在3月初至3月中旬 ,在路面即将解冻前明显扩大。因此 ,修补裂缝的最佳时机为解冻前裂缝最大时,这样可以防止路表面及裂缝内存留的冰雪雨水融化后渗入缝内破坏路基。
(2)合理选用裂缝修补材料。密封胶。密封胶属于聚合物改性沥青材料 ,外观为固体状,使用前需要加热成液体。密封胶在常温和低温时均有着较高的弹性 ,可随着裂缝的胀缩而发生弹性变形,始终保持着密封作用,可长期、有效地密封沥青路面的裂缝。 壳牌“克裂王”和韩国路保沥青路面密封胶均属于该类产品。
集料品种,集料与沥青的粘附性对裂缝的产生影响很大,粘附性较小的话,沥青与集料的结合力较低,沥青混凝土的抗拉强度变小,抵抗温缩应力的能力就较低,裂缝就容易形成。
沥青用量,一般来说,沥青用量的增加,混合料的应力松弛性能提高,但是混合料的收缩应变也会相应增大。
矿料组成级配,不同级配组成的混合料的温度应力增长规律有较大的差异,粒径粗的,空隙率大的混合料内部微空隙较多,应力松弛极限温度降低,使温度应力有所减小;由于沥青混合料中加入了矿粉,沥青与矿粉结合后将变得更加粘稠,抵抗低温裂缝的能力将下降。
(3)裂缝修补方法。1)宽度小于6mm裂缝或轻微龟、网裂
方案:对宽度小于6mm裂缝用沥青再生养护剂直接灌缝,对轻微龟、网裂用沥青再生养护剂进行涂刷。
技术要求:①裂缝。将缝隙刷扫干净,并用压缩空气吹去尘土后,将沥青再生养护剂直接灌入缝中,水分蒸发后,原灌满的裂缝会出现空隙,再经过6—10次反复灌注直到密实为止。②轻微龟、网裂。病害刷扫干净直接涂刷沥青再生养护剂,直到裂隙填满为止。施工时严禁雨天施工和破乳前被雨水冲刷。
2)宽度大于6mm裂缝。方案:开槽法灌注密封胶。施工流程如下:
开槽:开槽的几何尺寸对裂缝修补效果有较大的影响,开槽的宽深比(宽度与深度之比)越小,填缝料与裂缝两壁的粘结力越容易损失,较大的宽深比可提高填缝料与裂缝两壁的粘结力和增强裂缝的修补效果。一般宽深比为1:1。尺寸控制10mm~20mm之间。开槽时,开槽机的锯片应调整到适当高度,刀片必须沿着裂缝的走向进行切缝,槽口应保持规则形状。
清理:清槽和松散的碎料清理干净,以提高粘结力。
烘槽:必要时须用火焰枪对槽口进行烘烤,烘烤时注意对温度的控制,一般不得超过70℃。
备料:密封胶的加热温度应控制在200℃-210℃之间,出料温度应高于180℃,温度过高或过低均对处理效果不利。
灌胶:灌胶时要用压力式灌缝机灌注,胶体灌入时应控制好灌缝机的走向,在灌好第一遍的5分钟后再进行一次找平灌缝,并使裂缝表面形成T形密封层。注意控制灌入胶体的高度,如在气温相对较高的季节,胶体应该略高于路面(高出0.5-1毫米),气温低的季节,胶体应该略低于路面(0.5-1毫米)。
开放交通:施工结束后开放交通时间一般为30min后,但如果在胶体表面撒上砂子或石粉,防止开放交通后车轮带走灌缝料,这样大约10分钟便可开放交通。禁止在路面潮湿或温度低于4℃的环境下施工,否则将会降低密封胶的粘合力,易造成脱落,影响施工质量。开槽扩缝后应进行清缝处理,最好使用鼓风机并配合钢丝刷把槽口内的灰尘。
(4)做好排水设计工作。在增强路基路面强度时,可适当降低地下水位。如路基开挖之后出现地下水外渗现象,不管渗水情况是否严重都需及时采取措施进行处理。有针对性地设置排水设施。如纵向、横向网状盲沟设置用于处理分散水源;腹式盲沟设置用于处理上边坡渗水。
(5)加大施工控制力度。沥青路面施工时,应合理控制拌和、运输及摊铺等各工序的施工温度,特别是碾压温度,如需多幅摊铺,应以梯形队列摊铺为主,并选用热接缝。碾压过程中,按照初压、复压及终压施工环节要求合理施工,保证压实度满足设计要求,提高表面平整度。养护环节,需做好温湿控制工作,并对表面弯沉值进行检测,保证其检测质量合格。
3 结束语
综上所述,市政道路作为城市现代化建设的基础设施,为满足日益增长的交通量需求,提高道路行车舒适度,必须对现有病害路面进行处理。裂缝作为路面常见病害,如何防治显得尤为重要。为此,必须在掌握裂缝产生原因的前提下,结合具体案例,采取行之有效的控制措施,有效避免裂缝产生,提高工程质量。
参考文献:
[1]王小东,王宇鹏.市政道路沥青混凝土路面裂缝的产生与养护[J].低碳世界,2018(02).
[2]陈云.市政道路工程中沥青路面施工质量控制技术[J].江西建材,2017(19).
[3]林燕.探析市政道路工程沥青路面裂缝成因与防治策略研究[J]. 居业,2018(08).
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