1 道路桥梁工程沥青路面裂缝成因分析
1.1沥青混合料问题的影响
在现阶段的道路桥梁工程中,沥青混合料是一种使用频率较高的工程材料,这种材料的防水性能比较强,具有较高的强度,因此得到了人们的认可。材料的应用会受到多种因素的影响,在材料参数设置不合理或温差较大的情况下,沥青路面会因热胀冷缩而产生裂缝。因此,为了提高施工质量,必须保证材料的质量,施工人员在施工前应严格检查施工材料,并不断优化后处理措施,以减少外部因素的干扰。
1.2设计方案缺乏合理性
目前,我国使用的施工技术应用时间不长,专业人员数量少。现阶段从事相关工作的人员综合素质水平还不够高,工作人员工作经验不丰富,设计方案不科学,影响了道路桥梁工程的施工质量。一般情况下,路桥设计方案不合理主要体现在以下四点:一是设计过程中未结合现场实际方案,不熟悉现场施工情况,设计方法的选择与施工情况不一致;其次,路面排水系统设计过程中,缺乏良好的设计方案;其次,在路面基层施工设计过程中,设计结构较差,设计方案不可行;最后,现场工作人员的施工技术缺乏创新。
1.3基材质量不够
道路桥梁工程涉及的项目较多,在不同的阶段会影响最终的工程质量。基层材料的选择是一个非常重要的环节,同时材料的质量也会影响到路面质量。在沥青路面表面使用基材时,容易受到温度的影响,在温差较大的情况下会滋生裂缝。另外,基材也会受到水分的很大影响,而在水分较少的情况下,在蒸发状态下也会提示出现裂缝。
2 道路桥梁工程中沥青路面裂缝施工处理技术分析
2.1热补修
热修补是利用热熔胶或热混合料的高温塑性和粘接性能修复路面裂缝的常用技术。与冷修复相比,热修复粘结性强,结构性能好,尤其适用于宽度和深度较大的裂缝。热修复包括裂纹切割、热熔胶预淋、熔体压实补充、表面保护等步骤。在事件发生时,热修复施工技术采用裂缝角度按45°斜面切割,切割宽度控制在10~15mm,深度约为破损层厚度的1.5倍,具体尺寸一般为(30~40)mm× (20~30) mm。热熔胶预淋温度精确控制在180~220℃,预淋时间大于10s,消耗量一般根据裂缝尺寸控制在0.2~0.5kg/m。采用融合压实补充法进行填充,质量压路机负荷控制在3~8kg/cm,路面材料出料温度必须大于160℃,以达到最大的压实效果,表面粗糙度不允许超过2~5mm。表面喷涂防滑石墨酸碱乳液,宽度不小于15~25cm,用量为1~2kg/m2,涂覆的防滑石粒径为5~20mm,用量为4~8kg/m2。采用热夹层修补法时,再生沥青混合料层厚度应精确控制在30~50mm以内,裂缝填充率不应低于90%,并应保证路面结构和性能。
2.2冷修补
与热修补相比,冷修补材料多样,工艺简单,运输施工方便,可降低施工难度,主要适用于局部小面积裂缝的修补。冷修复采用两步粘接法填充裂缝。第一步,采用宽度为5~10cm的结构加固玻璃纤维网或钢丝织物,加强和加强抗拉强度。第二步选用高弹性致密沥青抗裂砂浆,填充面层,厚度控制在10~20mm以内,保证表面平整度在2mm以内。此外,还可与界面活性剂配合使用,提高粘接强度,用量为0.15~0.25kg/m2。采用覆层混凝土修补方法时,混凝土抗压强度应在30MPa以上,层厚宜在100~150mm,表面整理排水坡度宜在1%~2%[4]。
2.3封口技术
2.3.1高分子材料注入
将密封材料注入裂缝中。VIS(粘胶纤维)气体含量10%-20%,异氰酸酯基团含量10%-15%,注射压力不小于0.8MPa,表面穿透深度不小于10mm。采用注射密封方法时,首先对裂缝的侧壁进行喷砂或涂刷粗化处理,然后将注入的材料打入裂缝内进行固化,以保证材料与基体的结合强度。
2.3.2断裂面粗化处理
在道路桥梁工程中,通常采用断裂面粗化工艺处理沥青路面裂缝。其主要目的是通过改变裂纹角原有的光滑形状,增加裂纹的实际接触面积,提高后期修补材料的结合力和长期耐久性。常用的机械粗化方法是用多角度磨头或锯齿辊对裂纹角进行锯齿状或粗化处理,处理范围的宽度一般控制在20~60mm,深度设定在裂纹深度的1.2~2.0倍,覆盖整个裂纹表面。这种机械处理方法速度快,单位时间可处理1~3m,适用于大面积裂纹的预处理。除机械方法外,还可采用高压水射流的物理方法进行粗化。采用0.3~1.0MPa压力的锥形水射流喷嘴沿裂纹路径360°缓慢喷射,对所有裂纹边角进行逐层侵蚀,迅速形成表面粗糙度大于2.0mm的粗化效果。该方法无废渣污染,结合力好。
2.4沥青再生技术分析
综合分析相应的数据可以发现,路面裂缝的问题并不能完全消除,在车辆载荷和外界环境的影响下,路面会出现疲劳和氧化问题,比较常见的影响因素是光线。在施工过程中没有采取有效的养护措施,从开始的路面部分逐渐深入到基层部分,从而破坏了路面的基本结构,要解决这一问题需要重新铺装,但这样会消耗大量的人力物力成本,使行车质量受到严重影响。对于养护处理措施的应用,可以侧重于沥青再生技术,即在混合料中掺入一定比例的再生剂,施工人员也可以选择一种新的沥青材料,侧重于恢复材料的物理化学性能,优化路面的抗氧化性,延长使用周期。
2.5路表封层技术分析
路表封层技术分为三种:第一种是雾封层,在路面上喷洒乳化沥青,借助洒水车完成喷涂工作。这种材料不含骨料,稀释后使用,以确保更均匀的车辆荷载效果,延缓道路老化。第二种是沥青路面微表处技术,即在材料中加入一定成分的乳化沥青或骨料,由于前者是聚合物改性,混合后即可铺装路面,这种技术与第一种更相似。第三种技术是基于乳化沥青。在使用砾石进行铺装工作后,通常用压路机压实,直到砾石全部进入路面,以表示工作结束。
2.6开槽灌缝养护技术分析
该技术的应用需要使用特定的设备挖掘裂缝位置并制作人工凹槽。参数通常为1.0-1.5cm宽,1.5-2.0cm深。在人工沟槽内注入裂缝修补胶,该材料能有效贴合路面,提高修补效果。但是这种技术的使用有局限性,通常应用于路面部分的裂缝修补,效果比较显著,目的是延长路面的使用寿命。施工完成后,施工人员需要仔细检查密封胶的状态,确保其处于完全冷却状态,然后才能允许其开放交通。在常温环境下,冷却等待时间一般为15min左右,温度较低时,可根据实际情况合理调整时间。
综上所述,随着社会市场经济的不断发展,对道路桥梁建设提出了新的要求。目前,道路桥梁建设中急需解决的问题之一是沥青路面裂缝问题。
参考文献:
[1] 密封胶在高速公路沥青路面裂缝修补中的应用研究[J]. 杨鹏辉;姚远.粘接,2023(12)
[2] 道路桥梁沥青路面裂缝施工处理技术研究[J]. 罗强;陈浩东.运输经理世界,2023(17)
[3] 市政道路工程沥青路面裂缝成因与防治策略分析[J]. 张建明.城市建设理论研究(电子版),2023(16)
[4] 沥青路面裂缝的成因及其防治与修补技术[J]. 秦泽豹.四川水泥,2022(08)