改性沥青处治路面裂缝实操研讨

2012-02-18 06:51孟清周
科技视界 2012年31期
关键词:改性沥青

孟清周

【摘 要】路面裂缝是公路病害中危害较严重的一种,裂缝出现后,雨水沿裂缝下渗至基层、路基,裂缝加剧扩大、扩展,致使路面的病害进一步的扩散,降低结构强度,缩短公路的使用寿命。本文以S240沥青路面裂缝的养护处治为例,介绍了SBS改性沥青材料处治沥青路面纵横裂缝养护技术的应用,对沥青路面裂缝养护实际操作研究具有一定的参考价值。

【关键词】改性沥青;处治裂缝;实操研讨

0 引言

路面裂缝是沥青路面主要病害类型之一,其产生原因主要是由路基的不均匀沉降作用,加之行车特别是超载导致的路面超负荷、材料性能不足以及外部环境(温度、湿度、降水量)等因素引起的,若不及时修补,将严重缩短路面的使用寿命,降低行车安全性和舒适性,引发或加剧路面其他病害的发生和发展。目前,高速公路多采用的密封胶灌缝,必需配置专门的开槽和灌缝设备,成本较高,工序复杂,施工周期长。干线公路过去常用的裂缝处治方法有热沥青封面、乳化沥青灌缝、挖补罩面、路基补强等,封面、灌缝虽然可有效防止雨雪水进入缝内,对交通影响较小,但仅是暂时的表面封堵,裂缝很快会重新裂开;挖补罩面和路基补强适用于地下有软弱土层或路基沉降造成的裂缝,这种方法虽然可彻底解决道路裂缝造成的危害,但是资金投入较大。近年来,我们对所辖区域的干线公路沥青路面的裂缝全部采用SBS改性沥青进行处治,既能有效根治裂缝,又简单易行、成本低廉、对交通干扰小、适用于干线公路裂缝的养护处治。本文针对SBS改性沥青处治沥青路面裂缝在养护实际生产中的应用进行探讨学习研究。

1 养护维修工程概况

省道S240唐河境(起讫桩号K46+992~K108+953)全长61.961km,是南阳市公路网主骨架结构的重要组成部分,也是河南省公路网的组成部分,它自北向南贯穿南阳市东部地区是该区域相互往来以及地区进行联系的重要通道,是南阳市区域运输网络中沟通高速、国道、省道,调节区域交通运输的重要公路。该条省道社旗交界到唐河城区路段改建于2002年,为二级公路,设计荷载汽-20、挂-100,设计速度为60公里/小时,路基宽15米,路面宽度9米,路面结构为:3cm细粒式沥青砼上面层+5cm中粒式沥青砼下面层+18cm水泥稳定砂基层+18cm水泥稳定砂底基层。本文所述的SBS改性沥青处治路面裂缝实操研究主要是针对该路段15.5公里近10年来的灌缝养护工作进行的。

该路段投入使用后的第2年就陆续出现纵横裂缝,以横缝居多。2004年我们开始使用SBS改性沥青处治该路段路面裂缝,前3年裂缝发展缓慢,每年处治裂缝约3500延米;2006年后,裂缝发展迅猛,每年处治裂缝均达10000延米;截止本年度累计处治纵横裂缝95800延米,其中,约有35%的裂缝是对往年灌注的裂缝的周期性恢复,也或是对往年灌注的裂缝由于操作问题出现的质量问题的修复。总体来说,采用SBS改性沥青处治路面裂缝的效果是明显的,该路段目前在没有采取中修仅靠小修养护技术养护下,好路率仍然达到100%,路面依然行车顺适,满足行车需要。

2 路面预防性养护对策

沥青路面道路裂缝一般分横向裂缝和纵向裂缝。对于横向裂缝而言,多是反射裂缝,这是半刚性基层路面较为常见的病害。对于纵向裂缝,主要是由于路基压实不均匀、路基稳定性较差等原因,由于干线公路的通行需要,沥青面层半幅摊铺时,两幅接茬处未处理好,缝边缘压实度不足、与原路面结构粘结不紧密等原因,在车辆和大气因素作用下逐渐开裂也是出现纵向裂缝的原因。道路出现裂缝要及时治理,否则灌入雨雪水或冬天冰融后,对道路的破坏将非常严重,对车辆运行形成一种潜在的危害,道路的使用寿命也将大大的缩短,给国家造成极大的经济损失,所以说,加强路面早期预防性养护,是解决问题的最好办法,是一种主动性的养护策略,并且具有最好的经济性。

沥青路面病害分形成、发展和破坏三个阶段,而发展和破坏阶段的病害就要专项治理;早期病害在形成阶段的处治应以预防为主,出现裂缝,但未出现明显的错台(在5mm内),也无啃边现象,可用灌热沥青的方法作防水处理,防止雨水的渗透;对于裂缝大于5mm的,可采用改性沥青灌缝进行处理。由于一般热沥青性能的限制,养护小修在灌缝时宜采用改性沥青,SBS改性沥青是以基质沥青为原料,加入一定比例的SBS改性剂,通过剪切、搅拌等方法使SBS均匀地分散于沥青中,形成SBS共混材料,利用SBS良好的物理性能对沥青做改性处理。在众多的沥青改性剂中,SBS能够同时改善沥青的高低温性能及感温性能。缘于改性沥青有很好的耐高温、抗低温能力,具有良好的塑性和弹性,以及极好的粘结力,用于处治沥青路面的纵横裂缝是上好的胶结材料,能明显改善路面遇水后的抗拉能力,并极大地改善了沥青的水稳定性。采用SBS改性沥青进行灌缝,能有效的控制裂缝和其它病害的蔓延,达到事半功倍之效果。

3 SBS改性沥青灌缝施工组织

路面裂缝在每年3月份即将解冻前明显扩大呈现,此时是封堵裂缝的最佳时机,恰当的裂缝处置工艺对封堵裂缝的寿命有重大影响。沥青路面裂缝的处理属于预防性养护范畴,属于小修保养,一般由养护道班即可完成。

3.1 施工前准备

一是,要组织参加施工的人员学习规程规范,参加培训;二是,制定岗位职责,建立健全各项责任制;三是,技术交底,明确阶段性灌缝的任务、范围和时间要求。

3.2 人员准备

成立一支相对固定的灌缝施工小组,人员12~15人;明确一名管理能力高、施工经验丰富的人员担任组长,一名技术人员负责计划制定、进度统计和质量监管,一名材料管理员,两名机械操作员,两名交通安全疏导员,施工人员若干。作为养护小修这样的较小养护团队,人员一般是一职多能,只是相对有所分工。

3.3 機械设备准备

养护大头车一辆,SBS改性沥青加热、储备、灌缝设备一套,手持式切割机3台,空压机一台,其他必须的养护工具等。

3.4 灌缝

对于在高温季节不能愈合的缝宽5mm以内的轻微裂缝先进行扩缝处理。1)用切缝机沿裂缝切割将裂缝扩大。2)用空压机的高压空气沿扩开的裂缝吹净浮尘。3)沿裂缝浇灌加热后的SBS改性沥青。4)沿浇灌后的沥青轨迹撒布干净石屑并适当压实。

4 质量控制要点

用SBS改性沥青灌缝时的质量控制要点包括以下几点:

4.1 天气情况和路面的干燥程度。灌缝一般要选择晴天,至少雨后路面未彻底干燥时不宜灌缝,以确保处治后的使用效果和使用周期。

4.2 裂缝病害定性要准确,处理要彻底。对于在高温季节全部或大部分可以愈合的轻微裂缝,可不加处理,只有裂缝明显并且边缘伴随松动方可处治;缝隙两端要处理到位,纵横缝交接处处理到位。

4.3 切缝应与原路面反射裂缝位置完全吻合,切割的宽度在0.8cm,深度在1-1.5cm。

4.4 除尘时必须用高压空气进行清缝,达到路面干净,缝内无粉尘,以确保粘结效果。

4.5 改性沥青加热温度控制在140℃~160℃,灌缝沥青均匀、饱满、不外溢。

4.6 撒料应沿切缝方向适量撒匀,嵌缝料应保证洁净、干燥,用木夯适当压实。

4.7 撒布石屑后不能立即让车碾压,要冷却15分钟后再开放交通。

5 养护生产中的安全管理

安全生产是一个经济问题,也是一个社会问题,更是一个严肃的政治问题。灌缝作业时采取封闭单幅车道的交通管制方式。由于是在车辆穿梭的公路上进行养护生产,更应切实把安全生产工作摆到突出的位置,确保公路养护生产在安全情况下进行,并重点做到:

5.1 保障养护作业人员和养护设备的安全,保障通行车辆的安全通过

5.2 养护作业前要结合养护作业方案制定切实可行的安全保障方案

5.3 施工现场要按照要求设置施工警告、导向标志,并用安全锥形标封闭施工現场,养护作业人员全部穿橘黄色标志服

5.4 始终确保安全设施处于良好工作状态,养护作业未完成前不得随意移动和撤除

6 结束语

作为基层养护部门,要建立科学的养护管理方法,恰当的确定公路的养护对策,提高养护质量,合理使用有限的养护资金。在养护生产中摸索总结经验,提高实战水平,养好公路,更好地发挥公路的社会效益和经济效益。

[责任编辑:王迎迎]

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