沥青路面裂缝破坏修复技术分析

2011-08-15 00:46
黑龙江交通科技 2011年5期
关键词:面层壁面乳化

王 磊

(承唐高速公路唐山管理处)

1 裂缝破坏修复原理

1.1 裂缝填封的具体要求

(1)裂缝壁面应坚实无松散料。裂缝壁面坚实,可以避免因裂缝壁面松散而造成填封修补后裂缝抗拉压能力、抗剪切能力及防水能力的下降,可使裂缝填封后坚固耐久、承载能力强。所以,在对沥青路面裂缝填封修补之前,应首先将裂缝处松散的、破损的壁面材料清除掉,直至露出坚实的部分。

(2)裂缝壁面应彻底清洁、完全干燥。裂缝在填封修补前,其壁面应彻底清洁并完全干燥。裂缝壁面彻底清洁,有利于提高裂缝填封料与壁面间的粘附强度,并由此增强填封裂缝的抗拉压能力、抗剪切能力及防水能力。以热沥青为基本物质的填封材料大都不亲水,不易粘着于含湿、含水的裂缝壁面;而水溶性填封料也会因裂缝壁面的微缝、孔隙含水而阻碍其更深入的渗透或变得稀薄,使填封料与裂缝壁面间的粘附力大为减低。因此,裂缝壁面同时应保持完全干燥,然后再对裂缝实施填封修补。

(3)裂缝壁面应具有适当温度。为了获得良好的施工条件,保持填封料良好的粘结性,裂缝壁面应具有适当的温度,特别是对热填封料尤为重要。假如热填封料填补在低(冷)温度的裂缝壁面上,接触于裂缝壁面的填封料必受其影响而温度急降,造成填封料粘结性降低、渗透能力减弱,这样就会致使填封料与裂缝壁面间附着不良、粘附强度降低。所以,应在环境温度较高或对裂缝壁面进行适当加热后,再对裂缝进行填封修补。

1.2 沥青路面裂缝进行填封修补的功能

(1)恢复沥青路面的表面功能。由于沥青路面出现纵向的、横向的、斜向的以及网状的等各种形状的裂缝,将严重影响车辆行驶的平稳性。特别是当裂缝较大且裂缝两侧出现错台时,会引起车辆的剧烈颠簸,加剧车辆的损坏,同时也增加了车辆对路面的冲击荷载作用。对沥青路面裂缝进行及时填封修补,以恢复其应有的表面功能。

(2)恢复沥青路面的使用性能。当沥青路面产生裂缝破损时,裂缝两侧的路面材料间将丧失传递水平力和竖向力的作用(即传力功能),这将造成路面局部强度和承载能力下降。因此,通过对裂缝处松散、破损材料清除进行填缝修补,来加强裂缝两侧路面材料间的粘结强度,恢复裂缝处路面材料间传递力的功能,恢复路面的使用性能。

(3)弥补裂缝处原有沥青路面的强度不足。沥青路面产生开裂破损,常常是出现在其局部较薄弱(如压实不足、空隙率较大、油石比偏小等)或交通量较大的地方。通过对裂缝处松散、破损材料清除后进行填封修补,来弥补原有沥青路面材料的强度不足。特别是,考虑到延长沥青路面的使用寿命以及满足日益增长的交通流量和交通荷载要求时,裂缝填封修补不仅仅是为恢复原有路面强度,而更应具有一定的补强作用,以确保裂缝填封处不易再次开裂。

(4)防止沥青路面的进一步破坏。裂缝出现后,雨水沿裂缝下渗至基层、路基,降低结构强度,使裂缝加剧扩大、扩展,路面的病害进一步扩散。所以,通过裂缝填封修补,来防止水渗入路面结构层中,避免沥青路面引发进一步的破坏。

2 裂缝破坏修复方法

2.1 线性裂缝修复方法

(1)轻微的线性裂缝。缝宽小于2mm的,一般采用把缝隙刷扫干净,并用压缩空气吹净尘土后,采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵。施工时注意环境温度的影响要随之改变施工工艺。在高温季节可采用喷洒沥青撒料压入法修复或小面积封层施工;在低温潮湿季节则充分利用乳化沥青(特别是阳离子乳化沥青),因其具有不怕水,能裹覆潮湿石料,且低温不影响其流动性和浸润性的良好性能,采用阳离子乳化沥青封层,或采用相应级配的乳化沥青稀浆封层。

(2)缝宽在2~5mm的线性裂缝。由于路面基层温缩、干缩引起的纵横向反射裂缝,可采用热沥青或乳化沥青灌缝。施工工艺为:清缝(用吹风机和铁钩清除缝中杂物)→以加温到130℃以上热沥青或常温乳化沥青(有良好的流动性)用灌缝机依次缓慢向缝中灌注,直到饱满为止→待沥青冷却但在可塑状态时(约60℃左右),用铁铲铲除表面多余沥青以防污染路面。

(3)宽度大于5mm的线性裂缝。对于由于下承层不均匀沉降引起的宽度大于5mm的线性裂缝,需要沿缝两侧各开50~100cm,挖除上面层,先处理裂缝,然后剔除内杂物和松动的缝隙边缘或沿缝开槽后用压缩空气吹净并保持缝隙干燥,采用粗砂或细粒式热拌沥青混合料填充,捣实,并用烙铁封口,随即撒砂、扫匀,也可采用乳化沥青混合料填缝。注意如处理对象为不稳定的纵缝时,应在处理裂缝的同时,根据成因采用排水、软基加固的方法加速裂缝固结。

(4)封缝带处理线性裂缝。封缝带是一种以沥青为基质材料含活化物的卷材,经过了部分地区试验使用,效果较为明显。主要是施工方便、投资不高、能及时处理足以满足需要,并且无须专门断道。施工工序:清洁缝边路面的灰尘、脏物和松散的颗粒→根据缝宽确定裁取封缝带宽度,准备好封缝带→用喷灯或喷枪将封缝带加热,沿裂缝位置将封缝带紧贴于缝口,加热的温度以其表面变得油滑即可→为克服封缝带与原路面的色差影响外观,可在封缝带未完全冷却时在其上面撒一些细砂、石屑等。

2.2 不规则裂缝修复方法

(1)加热修补。适用于经取芯调查确认下承层结构完好时采用,加热修补应前首先应根据实际工料机条件与冷铣刨热摊铺及铺层罩面施工进行经济性对比后采用。

施工工艺:准备工作→确定路面维修范围→调整加热板平面位置和高度→间歇式加热路面→耙松并铲除大料→喷洒乳化沥青→添加新料→梳拌均匀→碾压密实→冷却→开放交通。

(2)铣刨机铣刨以后重铺适用范围。如因结构层积水引起网裂时,应首先考虑铣刨或铲除面层后,然后需加设将路面渗透水排除至路外的排水设施。然后再铺筑新混合料;如强度满足要求,网状裂缝出自沥青面层厚度不足时,可采用铣削网裂的面层后加铺新料来处理。加铺厚度按现行设计规范计算确定。由于路基不稳定,导致路面网裂时,可采用石灰或水泥处理路基,或注浆加固处理,待土路基处理稳定后,再重做基层、面层;由于基层软弱或厚度不足引起路面网裂时,可根据情况,分别采取加厚、调换或综合稳定的措施进行加强。水稳定性好、收缩性小的半刚性材料是首选基层。基层加强后,再铺筑沥青面层。

(3)铺层罩面。铺层罩面的一般适用于路面整体高频出现疲劳裂缝,但下承层结构完整性较好,已经失去单处裂缝维修的意义,在经济性评价及整体荷载承受力评价后,方采用这种方式。

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