李 紅
(新疆伊犁公路管理局伊寧分局,新疆 伊寧 835000)
伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷深入,社會(huì)車流量的激增,作為各物流主要集散地和城鎮(zhèn)之間的紐帶,公路的建設(shè)和維護(hù)的壓力日趨嚴(yán)重。由于瀝青路面具有安全性、平整性、減震性、抗滑性和耐久性等優(yōu)點(diǎn),因而我國主要高級(jí)公路普遍使用半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu),即水泥穩(wěn)定顆?;鶎勇访妗?/p>
由于瀝青材料自身具有的熱脹性、干燥性、疲勞性等特性和具體施工中的各項(xiàng)誤差,導(dǎo)致瀝青路面最普遍的病害是路面裂縫。按裂縫的成因進(jìn)行分類,路面裂縫一般分為兩類:
a)荷載性裂縫 即由于車流量過大或負(fù)載過重引起的路面裂縫;
b)非荷載性裂縫 由其他原因引起的路面裂縫,例如因?yàn)槭┕ぜ夹g(shù)、材料質(zhì)量、氣候環(huán)境、使用壽命等因素所導(dǎo)致的路面裂縫。
同時(shí),路面裂縫又可分為:反射裂縫、溫度影響裂縫和水損壞影響裂縫,其中,反射裂縫是指由氣溫、負(fù)荷等綜合性因素所共同導(dǎo)致的路面裂縫;溫度影響裂縫,又分由瀝青路面低溫收縮所引發(fā)的溫度收縮裂縫和由于溫差過大超過瀝青路面溫度應(yīng)力引起的溫度疲勞裂縫兩類;水損害影響裂縫,是指由于水進(jìn)入瀝青路面表面層,破壞了瀝青與礦粉黏合結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的路面裂縫。按瀝青路面裂縫的形式,路面裂縫一般分為龜裂、塊裂、縱列、橫裂、放射裂等,其具體成因各有區(qū)別。
要有效減少瀝青路面上的裂縫數(shù)量,延緩裂縫出現(xiàn)時(shí)間,延長公路使用壽命,需改善原料性能、優(yōu)化材料結(jié)構(gòu)配比、優(yōu)化養(yǎng)護(hù)和預(yù)防技術(shù),并在施工時(shí)實(shí)施各項(xiàng)有效的措施,這對解決公路養(yǎng)護(hù)部門實(shí)際問題及加強(qiáng)我國公路的建設(shè)和養(yǎng)護(hù)工作有重要的意義。
集料控制是預(yù)防瀝青路面裂縫的首要環(huán)節(jié)。在《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ 034—2000)中,對集料顆粒的控制有明確規(guī)定,即最大粒徑不超過31.5mm,超過26.5mm粒徑的顆粒比例不超過10%。在施工過程中,顆粒粒徑過大,不僅會(huì)嚴(yán)重磨損拌和機(jī)和攪拌機(jī),還會(huì)導(dǎo)致路面基層離析,并直接影響到路面的平整和均勻。因此建議使用粒徑較小的集料。
集料混合料的配比直接影響公路基層強(qiáng)度。在規(guī)定強(qiáng)度的前提下,配級(jí)不好的天然砂礫,需要使用7%~8%的水泥以穩(wěn)定集料;而最佳配級(jí)的集料也需要添加4%~5%的水泥以穩(wěn)定其結(jié)構(gòu)。建議一般使用水泥穩(wěn)定的最佳配級(jí)集料,對比水泥穩(wěn)定的天然砂礫,前者的強(qiáng)度要高出50%~100%。
對拌和料的控制主要體現(xiàn)在:原材料控制、水泥劑量控制、用水量控制及拌和時(shí)間控制四個(gè)方面。
1.3.1 原材料控制
建立和完善集料收驗(yàn)制度,設(shè)立專人負(fù)責(zé)制,明確原料采集和審驗(yàn)責(zé)任,同時(shí)建立和完善集料分類制度,并完善集料儲(chǔ)存設(shè)備設(shè)施。
1.3.2 水泥劑量控制
嚴(yán)控水泥用量,使其配比合理化,符合檢驗(yàn)要求。
1.3.3 用水量控制
用水量直接影響材料強(qiáng)度和裂縫的產(chǎn)生。含水量過小,材料脆化,容易起皮,并導(dǎo)致裂紋;含水量過大,則使材料難以加工,并且使材料本身強(qiáng)度變差,在實(shí)際施工中容易損壞。
1.3.4 拌和時(shí)間控制
拌和時(shí)間只有在1min以上,才能達(dá)到合格的施工要求。
強(qiáng)化施工和工藝控制,保證各項(xiàng)配比指標(biāo)達(dá)到最優(yōu),確保在材料最優(yōu)狀態(tài)下進(jìn)行施工作業(yè)。
交通管理即對車輛來往進(jìn)行管制,禁止超載車輛行駛,對車輛限速并即時(shí)分流過度集中的車流。
開槽灌縫即在路面裂縫處沿裂縫使用專業(yè)開槽機(jī)開出一道深1.5~2cm,寬1~1.5cm的溝槽,再使用灌封機(jī)將公路密封膠加熱,待其達(dá)到一定溫度時(shí),灌入裂縫之中,從而修補(bǔ)出現(xiàn)裂縫的瀝青路面。開槽灌縫的優(yōu)點(diǎn)是:效率高、密封效果好、使用壽命長;缺點(diǎn)是:成本較高、設(shè)備要求較高。由于溫差,開槽的深度、寬度的尺寸比例一般為2∶1,這樣,開槽灌縫修補(bǔ)后的效果會(huì)更優(yōu)。
開槽灌縫的施工工藝如下:
a)封閉交通,按規(guī)范擺放交通安全標(biāo)志,進(jìn)行交通管制,并留出公路半幅的一半作為施工區(qū);
b)檢查開槽機(jī)和灌縫機(jī),確保其能良好使用;
c)開槽,按照設(shè)計(jì)進(jìn)行開槽作業(yè),控制開槽機(jī)開槽深度寬度,并根據(jù)具體情況,隨時(shí)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)和施工;
d)清槽,使用活塞式壓縮空氣泵槍清理槽內(nèi)灰塵、碎渣;
e)灌縫,密封膠加熱達(dá)到193℃時(shí),用灌縫機(jī)的刮平器出料噴頭把密封膠均勻地灌入路面裂縫內(nèi),使用出料管加熱功能,保證密封膠溫度不會(huì)下降,達(dá)到最佳密封效果;
f)養(yǎng)護(hù),密封膠灌縫之后,待其充分冷卻并把路面碎渣清理干凈之后,開放交通;密封膠冷卻時(shí)間一般為15min,戒除交通管制時(shí)間依照具體施工地點(diǎn)的氣溫而定;如果交通壓力相對較大,可在灌縫槽面上均勻撒上一層細(xì)干沙或貼同等寬度的薄膜,5min后通車;
g)檢驗(yàn),確保灌縫達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):①灌縫膠基本與路面持平或略低;②灌縫表面平整飽滿,并無明顯顆粒狀膠粒;③具備充分的彈性,經(jīng)車輛碾壓灌縫而無脫落變形。
貼縫就是采用瀝青路面裂縫修補(bǔ)劑(如PCRWIII)對縫壁起還原再生作用,增加粘附性[5]。該技術(shù)以清除瀝青路面裂縫的縫壁濕氣為前提,現(xiàn)在主要有直流式吹縫設(shè)備和變頻螺旋式高壓熱氣吹噴機(jī)等專業(yè)設(shè)備。傳統(tǒng)直流式吹縫設(shè)備除濕效果不佳,變頻螺旋式高壓熱噴機(jī)能產(chǎn)生高壓熱氣流,使裂縫橫向、縱向均勻除濕,烘縫深度和效果良好。貼縫技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是:無需開槽,修復(fù)材料粘附性好、滲透性強(qiáng)、耐久性強(qiáng),灌縫修復(fù)效果良好。
貼縫施工工藝為:
a)對瀝青路面裂縫進(jìn)行放樣,并用石筆循跡標(biāo)注;
b)使用變頻螺旋式高壓熱噴機(jī)烘縫;
c)使用灌縫機(jī)灌注裂縫修補(bǔ)劑;
d)覆蓋耐磨型增強(qiáng)纖維布,并用橡皮錘錘實(shí)氣泡,確保其貼縫緊密,15min后開放交通。
改性瀝青養(yǎng)護(hù)劑主要適用于3mm以下瀝青路面裂縫,適用于滲水率低于3%的公路路面,能充分灌入裂縫之中,延長公路使用壽命。
改性瀝青養(yǎng)護(hù)劑灌縫施工工藝如下:
a)封閉施工路段,按照規(guī)定放置安全標(biāo)志;
b)清理裂縫;
c)使用吹風(fēng)機(jī)清理裂縫內(nèi)的雜物,如泥土、碎渣等;
d)使用大型注射器將改性瀝青養(yǎng)護(hù)劑灌入公路裂縫中,撒沙養(yǎng)護(hù)2h后,解除交通管制。
本文針對公路瀝青路面裂縫,簡要分析了裂縫的成因和瀝青路面修補(bǔ)及養(yǎng)護(hù)的重要性,并且列舉和闡述了路面裂縫預(yù)防技術(shù)和操作工藝,以及路面裂縫處治的施工工藝,可得出以下結(jié)論:
a)瀝青路面裂縫是不可避免的,這主要由其半剛性基層特有屬性、外部溫度環(huán)境、車流壓力和具體施工工藝共同決定;
b)瀝青路面裂縫應(yīng)采取綜合防治,預(yù)防措施和處治措施相結(jié)合,這樣才能達(dá)到理想效果;
c)對瀝青路面裂縫的預(yù)防,在公路施工階段和裂縫尚未產(chǎn)生時(shí)就應(yīng)注意,并盡量設(shè)計(jì)周全,嚴(yán)格遵守施工規(guī)范并監(jiān)督施工過程和施工工藝,以保證其質(zhì)量,盡量避免路面裂縫出現(xiàn),延長公路的使用壽命;
d)通過集料控制、優(yōu)化集料配比和拌和料配比,改善路面性能,從瀝青路面自身特性上預(yù)防路面裂縫產(chǎn)生;
e)當(dāng)瀝青路面裂縫問題出現(xiàn)時(shí),應(yīng)針對其裂縫具體成因和主導(dǎo)因素選擇路面處治措施,例如,灌縫技術(shù)就不適合相對比較嚴(yán)重的網(wǎng)裂和龜裂,改性瀝青養(yǎng)護(hù)劑相對適用于較窄的裂縫;
f)利用最新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料保障其預(yù)防、養(yǎng)護(hù)和維修質(zhì)量,優(yōu)化瀝青路面結(jié)構(gòu)性能,彌補(bǔ)原有瀝青路面的不足。
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