引言
我国人均汽车保有量的提升导致路面承受车辆荷载的时间增加,加速了各类路面病害的产生。沥青路面常见病害有裂缝、车辙、松散、冻胀翻浆、沉陷、龟裂唧浆等。文章主要针对路面裂缝进行论述,从设计施工角度,分析路面裂缝的表现形式及影响因素,归纳总结裂缝的检测修复技术,以便合理选用路面裂缝修复方法,防止路面病害扩大,延长城市道路的使用寿命。
1沥青路面常见的裂缝病害
1.1载荷型裂缝的成因
载荷型裂缝是沥青混凝土路面的常见裂缝,其形成原因主要是由于当超重载荷超过路面承载能力时,会使得路面结构层的弯拉应力超过沥青路面结构层的抗拉极限,从而导致载荷型裂缝的形成。不仅如此,由于沥青混凝土面层是公路路面的最上层,顶层平面的状态会直接受到下层平面的影响,而沥青混凝土路面结构基层在超重载荷的作用下会产生极大的弯拉应力,超重载荷作用下路面表层的弯拉应力会远小于路面结构基层,随着超重载荷对于沥青路面的长期作用,当结构基层的破坏达到一定程度时裂缝便会不断扩传导至沥青路面表层,形成可见的载荷型裂缝,因此当沥青路面形成载荷型裂缝时通常已发生严重的结构基层破坏。
1.2网状裂缝
网状裂缝通常表现为纵横交错的裂缝,密集的裂缝将路面切割为小块,该裂缝宽度一般大于1mm,裂缝间距小于40mm,裂缝面积通常大于1m2。网状裂缝是由纵向裂缝和横向裂缝持续发展所形成,在重载车辆的反复作用下导致路面面层或稳定基层发生疲劳破坏并产生相互贯通裂缝。路面裂缝样本如图1所示。
图1网状裂缝
1.3路面龟裂
路面龟裂现象常见于高负荷的路面区域,裂缝呈现出不规则的排列方式,一般是由一个点向周围扩散,形成网状结构,部分龟裂病害在路面上断断续续地排列。龟裂裂缝的宽度通常较窄,一般在3~5mm之间,网状裂缝的中心裂缝宽度相对较大,在中心裂缝的周围分布着许多细小的裂缝。龟裂病害是沥青路面常见病害中比较严重的,出现龟裂问题也反映出该路段交通流量较大,可能存在超载情况,如果维护管理不及时,可能会出现更大面积的裂缝,路面表面被裂缝分割为许多小的部分,车辆行驶在路面上感觉有较大的阻力,如果裂缝现象较为严重,很可能对车辆轮胎造成损伤,从而发生交通事故。
2道路桥梁工程中沥青路面裂缝处理施工技术研究
2.1开槽灌缝
(1)按照沥青路面裂缝的损坏宽度,选择灌缝形式,如宽度超过1.0cm的重度裂缝,在边缘沥青混合料无松散、变形和支缝的情况下,可在清理缝内的杂物后,通过直接灌缝的方法处理;裂缝的宽度在1.0cm以内,可采用开槽灌缝的方法,先用开槽机,在裂缝位置处开槽扩缝,并将缝内及周围的杂物清除干净,以灌缝机向槽内灌入封缝胶,对裂缝填充封闭,达到修补的效果。(2)将拌制好的密封胶通过设备压入缝槽内,将裂缝填满,位于坡度上的裂缝,可从高处向下灌,随后将细砂均匀撒布到密封胶的表面,以此来加速吸附,达到控制密封胶流淌的目的。用密封胶将槽缝渗漏处灌满,在其上撒适量的砂便可开放交通。处理缝宽超过1.0cm的裂缝时,可先用密封胶灌底,使用细砂填满缝隙,再用密封胶分多次灌入缝内,每次灌缝的间隔时间不宜过短。(3)宽度在0.5~1.0cm的裂缝,可按照养护要求,采用开槽机,沿着裂缝开槽,切割出一条整齐的凹槽。作业时,要将开槽机的锯片调节至适宜的高度,使切入深度达到2.0m以内。需要注意的是,应沿着裂缝的走向切割,使槽口保持规则的形状。开槽完毕后,对缝内全面清理,将灰尘去除,增强表面黏结力。同时,清理裂缝一定范围内的路面,为后续灌缝施工创造有利的作业环境。(4)灌缝时要控制灌缝机的走向,第一遍灌好后,间隔5min,再次灌缝找平,使裂缝表面形成密封层,作业时,应对胶体的灌入高度加以控制。选用的灌封胶要具备防水性能,在高温条件下不会出现流淌的现象,低温时不会发生脆裂。
2.2裂缝摊铺压缩冷热养护
针对市政道路沥青路面裂缝的产生,应采用冷、热两种不同的处理方式。对于3cm宽的裂缝,采用冷缝进行联合压缩。在铺展区域内,对平行裂缝进行防渗处理,采取沥青、混凝土逐级分层填筑。夯实后,两侧填土,防止温度过高,在裂缝交界处进行二次沥青修补,从而达到冷缝的目的。将裂缝的边缘进行加热和软化处理,清除多余的材料和辅助材料,再用沥青将两侧墙壁上的胶水清理干净。然后按照不同的密度和缝隙深度,将填料填满,用机械将它们压紧,在塌陷的地方进行密封。最后,还需要进行开裂的加压和热处理,通过冷热两种方法,可以获得更好的裂缝修复效果,从而延长道路的使用寿命。
2.3沥青混凝土混合料的制备与运输控制
沥青混凝土混合料是沥青道路施工中的重要材料,原材料质量、混合料配制方法和材料施工工艺等均会对沥青混凝土面层平整度与质量产生直接影响,若沥青、混凝土等材料质量不达标会导致配制好的沥青混凝土混合料不满足质量要求,若沥青混凝土混合料质量达标但运输不当也可能导致施工时的沥青混凝土混合料质量不满足施工要求,上述因素均会增加沥青路面裂缝形成风险。此外,由于公路路面施工属于户外建设项目,沥青混凝土混合料的供给与保存受天气、环境及地形等的影响较大,恶劣天气及复杂地形都可能导致材料状态发生变化,因此不可控因素的影响也增加了路面施工的复杂性与难度,也是导致沥青路面缝隙形成的风险因素。
结语
总而言之,我国公路桥梁数量较多,交通负荷相对较大,随着行车数量的增加和各种自然灾害的发生,沥青路面容易出现裂缝,一旦发现裂缝应第一时间采取措施处理,避免裂缝继续发展。公路运营和维护单位应进一步研究裂缝形成机理及各种影响因素,加强裂缝处理技术的改进与创新,以提高公路和桥梁的安全性和稳定性。
参考文献
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