摘要:水泥混凝土因取材方便、價(jià)格適中且性能質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定而被廣泛應(yīng)用于公路工程,近年來(lái),我國(guó)水泥混凝土路面不斷增多。但在看到水泥混凝土路面優(yōu)勢(shì)的同時(shí)也應(yīng)注意到水泥混凝土路面的不足。研究與實(shí)踐證明,水泥混凝土路面易受溫度、濕度等主客觀因素影響而出現(xiàn)裂縫病害。本文將運(yùn)用調(diào)查法、研究法詳細(xì)探討如何運(yùn)用瀝青砂處治水泥混凝土路面裂縫病害,以供參考。
關(guān)鍵詞:瀝青砂;水泥混凝土;路面裂縫;治理技術(shù)
【中圖分類號(hào)】TQ177.6+3
瀝青砂屬于一種天然混合物,包含粘土、沙、水、瀝青等多種物質(zhì),呈黑色膠狀【1】。瀝青砂的粘結(jié)度較強(qiáng),抗水損害能力與抗溫變形能力較高,因而在近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于道路施工。下面結(jié)合實(shí)際,就瀝青砂處治水泥混凝土路面裂縫問(wèn)題做具體分析。
1水泥混凝土路面裂縫處治技術(shù)簡(jiǎn)析
水泥混凝土路面在使用過(guò)程中易出現(xiàn)各種類型的裂縫,這些裂縫會(huì)影響路面行車的舒適性、安全性,也會(huì)縮短道路使用年限。因此對(duì)于路面裂縫,一定要及時(shí)發(fā)現(xiàn),及時(shí)解決。當(dāng)前,處治水泥混凝土路面裂縫的方法較多,如灌縫法、置換法、瀝青砂處治法等。這些技術(shù)方法各有優(yōu)勢(shì)與缺陷,但從整體上分析,瀝青砂處治法要最為科學(xué)可行。這是因?yàn)椋?/p>
采用置換法處理路面裂縫時(shí),不僅工程量巨大,而且施工周期長(zhǎng),治理成本高,整個(gè)處理過(guò)程相對(duì)復(fù)雜繁瑣。若采用灌縫法,無(wú)法從根本上解決路面裂縫問(wèn)題,只能以灌注填充的方式讓裂縫對(duì)路面的影響減小。結(jié)合實(shí)踐可知,在采用灌縫法對(duì)路面裂縫進(jìn)行處理后,路面行車的舒適度會(huì)明顯降低。瀝青砂處治技術(shù)在一定程度上彌補(bǔ)了上述兩種方法的缺陷,在使用瀝青砂對(duì)路面裂縫進(jìn)行處治時(shí), 不需要大范圍清除、置換原路面,只需要采用改性瀝青、環(huán)氧瀝青等極具粘結(jié)性與抗溫變形、抗水損壞能力的材料對(duì)路面裂縫進(jìn)行彌補(bǔ)、粘合,因而施工量較少、處治周期較短且處治效果相對(duì)理想。實(shí)踐證明,采用瀝青砂對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行處治后,路面的抗震性、抗?jié)B性等都將大大提升,裂縫影響也會(huì)得到有效消除【2】。
2瀝青砂處治水泥混凝土路面裂縫技術(shù)運(yùn)用實(shí)例
某公路是當(dāng)?shù)刂匾乃嗷炷凉罚方ǔ珊笠恢边\(yùn)營(yíng)良好。近兩年,隨著使用年限的增加以及外部環(huán)境影響,公路路面開(kāi)始出現(xiàn)縱橫向裂縫病害。為使公路重新恢復(fù)良好的使用狀態(tài),采用瀝青砂對(duì)路面進(jìn)行處理。
2.1施工前準(zhǔn)備工作
在運(yùn)用瀝青砂對(duì)水泥混凝土路面裂縫病害進(jìn)行處治時(shí),需先對(duì)路況進(jìn)行調(diào)查,通過(guò)調(diào)查準(zhǔn)確掌握病害位置、病害程度以及病害具體表現(xiàn)與實(shí)際成因等,在此基礎(chǔ)上科學(xué)制定處治方案,確保最終的處理效果能達(dá)到理想水平。
據(jù)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),水泥混凝土路面裂縫病害多與路面材料、外部環(huán)境、施工技術(shù)以及養(yǎng)護(hù)工藝有關(guān)。由于混凝土本身就易受到溫度影響而出現(xiàn)溫度裂縫,若在路面施工中不能根據(jù)公路所處環(huán)境、路面承重性能等合理控制原材料混合比例,嚴(yán)格控制混合料質(zhì)量,就會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)裂縫的幾率增加。其次,道路建成后一直處于露天環(huán)境中,長(zhǎng)時(shí)期接受風(fēng)吹雨淋,水泥凝土力學(xué)性能會(huì)在環(huán)境溫度、濕度等的影響下逐漸下降,最終導(dǎo)致路面出現(xiàn)裂縫。此外,在路面施工中不能嚴(yán)格控制路面壓實(shí)度、材料含水量等,也使路面施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo),讓路面出現(xiàn)裂縫病害的幾率增加。在采用瀝青砂處治水泥混凝土路面裂縫時(shí),要能提前做好裂縫成因、裂縫程度調(diào)查,以保證后續(xù)的各項(xiàng)施工活動(dòng)能順利進(jìn)行【3】。
除了要做好對(duì)路況的調(diào)查,還要做好對(duì)施工隊(duì)伍的組配工作。瀝青砂處治水泥混凝土路面裂縫施工時(shí)各工序之間的連接非常緊密。因此在正式施工前要盡快組建好施工隊(duì)伍,做好人員施工內(nèi)容、施工責(zé)任的劃分調(diào)配,以保證各項(xiàng)施工活動(dòng)能順利高效開(kāi)展。在組建施工隊(duì)伍時(shí),要綜合考慮相關(guān)人員的能力、素質(zhì),選調(diào)專業(yè)能力強(qiáng)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富且責(zé)任心強(qiáng)的施工人員組成病害處治隊(duì)伍,確保路面裂縫病害處治工作能快速、高質(zhì)量完成【4】。
2.2瀝青砂料選配
使用瀝青砂處治水泥混凝土路面裂縫時(shí),需要根據(jù)路面裂縫寬度、深度、裂縫形狀以及所在位置等提前做好材料的選擇與備制工作。當(dāng)前常被用于道路路面工程的瀝青砂有環(huán)氧瀝青、SBS改性瀝青以及粗集料等。環(huán)氧瀝青是一種熱固性改性瀝青材料,雙組份,強(qiáng)度高,適合于道路工程。如果選用環(huán)氧瀝青處治水泥混凝土路面,就需要做好材料性能質(zhì)量檢查工作,保證材料質(zhì)量無(wú)過(guò)大波動(dòng)。SBS改性材料性能質(zhì)量也比較穩(wěn)定,可以作為瀝青砂處治水泥混凝土路面裂縫的粘結(jié)料。在對(duì)水泥混凝土路面裂縫進(jìn)行處理時(shí),破碎礫石、碎石等粗集料也能發(fā)揮出作用。若選用粗集料進(jìn)行施工,就需要先對(duì)粗集料進(jìn)行檢查、篩選,選用表面粗糙、清潔干凈、無(wú)雜質(zhì)的粗集料,避免粗集料中含有過(guò)多雜質(zhì)。此外,在使用粗集料對(duì)水泥混凝土路面裂縫進(jìn)行處理時(shí),還需要完全清除泥土夾層、覆蓋層等,使作業(yè)面干凈整潔,使粗集料的作用呢個(gè)更好地發(fā)揮出來(lái)。選用粗集料對(duì)路面裂縫進(jìn)行處治時(shí),要對(duì)粗集料與填隙瀝青的粘合性進(jìn)行檢查,兩者的粘合性不能低于四級(jí),如果粘合性不足,可以使用水泥、飽和石灰水等做必要處理。裂縫處治作業(yè)中用到的各項(xiàng)細(xì)集料(如石屑、機(jī)制砂、天然砂)等必須要干凈無(wú)雜質(zhì),且不能存在風(fēng)化、潮濕等問(wèn)題,集料的級(jí)配、質(zhì)量等要符合規(guī)定,集料應(yīng)從具有生產(chǎn)許可證的采砂場(chǎng)、采石場(chǎng)進(jìn)行采用。應(yīng)用于路面工程中的石屑,應(yīng)當(dāng)是來(lái)自于采石場(chǎng)破碎石料時(shí)通過(guò)4.75mm或2.36mm的篩下部分。應(yīng)用于路面工程的填料要從巖漿巖、石灰?guī)r中獲得,且礦粉應(yīng)干凈干燥,不含有泥土等雜質(zhì)【5】。
2.2機(jī)械設(shè)備到位
水泥混凝土路面裂縫處治需要借助專業(yè)的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行,且設(shè)備的性能質(zhì)量會(huì)對(duì)施工速度、施工效果等產(chǎn)生直接影響。因此在正式施工前還需根據(jù)施工內(nèi)容,結(jié)合施工質(zhì)量要求、進(jìn)度要求等選擇合適的機(jī)械設(shè)備,為路面裂縫處治工作的開(kāi)展提供保障。具體來(lái)說(shuō),運(yùn)用瀝青砂對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行處治時(shí),需用到平板震動(dòng)器、環(huán)氧瀝青自動(dòng)化灑布與灌縫機(jī)、小型瀝青混合料拌和機(jī)等設(shè)備。這些機(jī)械設(shè)備在進(jìn)入場(chǎng)地前以及后都需要經(jīng)過(guò)檢查調(diào)試,不能存有運(yùn)行故障【6】。
2.3病害路面處理
瀝青砂處治水泥混凝土路面裂縫是柔剛性相結(jié)合,因此要提供一個(gè)整齊、干凈以及強(qiáng)度足夠的作業(yè)面。
①路面切縫。在運(yùn)用瀝青砂處置水泥混凝土路面裂縫時(shí),需要根據(jù)裂縫的形狀、深度以及寬度等進(jìn)行切縫。切縫時(shí)采用手動(dòng)式切割機(jī),根基技術(shù)員劃好的線切割出一定大小與深度的凹形槽,然后鑿除槽中部分已經(jīng)壞掉的混凝土,鑿出一個(gè)規(guī)則的垂直面。切縫時(shí)先對(duì)水泥混凝土路面上的裂縫走向進(jìn)行觀察判斷,再根據(jù)處治要求確定切槽量,盡可能做到少切槽。這是因?yàn)?,切槽雖然是路面裂縫處治中的一項(xiàng)必要操作,但如果切槽過(guò)大就會(huì)導(dǎo)致板體的性能降低,使車輛承受力差異,因此在處治時(shí)要避免過(guò)多切槽。另外在切槽時(shí)還需要提前確定好切槽部位,不能再現(xiàn)場(chǎng)隨意切槽,尤其是不能對(duì)好的混凝土板體進(jìn)行切槽處理。在切槽時(shí)要運(yùn)用好技術(shù),不能產(chǎn)生切縫。結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)可知,在混凝土板上切槽屬于一項(xiàng)技術(shù)難度較大的工作,在切槽過(guò)程中極容易出現(xiàn)鋸縫延長(zhǎng),板體承載力降低等問(wèn)題,使混凝土板受到更嚴(yán)重的破壞。在進(jìn)行切槽處理時(shí),使用小鋸片或是手持切割機(jī)進(jìn)行,避免產(chǎn)生過(guò)長(zhǎng)的鋸縫。除了要嚴(yán)格控制切槽長(zhǎng)度外,還需準(zhǔn)確把握切槽縫寬度,一般來(lái)說(shuō),切槽的縫寬要越小越好,最大縫寬不能超過(guò)30mm【7】。這是因?yàn)?,如果縫寬過(guò)大,不僅會(huì)使瀝青砂用料增加,而且還會(huì)引起與水下滲、粘結(jié)失效等問(wèn)題,使裂縫處治效果難達(dá)到理想水平。在切縫過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生水泥、灰土等雜物,若不及時(shí)清除這些雜物就會(huì)影響瀝青材料與作業(yè)面的粘結(jié),進(jìn)而影響到裂縫處治效果。因此在切縫過(guò)程中也需要及時(shí)開(kāi)展清縫工作,使用吹風(fēng)機(jī)、小鉤子、鋼絲刷等工具及時(shí)清除留槽中的雜物,讓其的表面保持一個(gè)干燥潔凈狀態(tài)。
②乳化瀝青料涂刷
凹槽風(fēng)干后,要及時(shí)于槽壁、 槽底等位置刷涂的乳化瀝青料,刷涂時(shí)控制材料用量,防止槽底部瀝青料堆積。
③混合料拌合。應(yīng)用瀝青砂處治水泥混凝土路面裂縫時(shí),需根據(jù)路面裂縫長(zhǎng)度、裂縫寬度等科學(xué)確定填料的最大粒徑,以保證最終的處治效果能達(dá)到理想水平。一般情況下,如果局部切槽寬度≥30mm,那么可將填料的粒徑控制在13.2mm左右;若切槽寬度≤30mm,最大粒徑應(yīng)為9.5mm;切槽寬度≤20mm時(shí),最大粒徑為4.75mm【8】。在向凹槽中灌入填料之前,要先采用專業(yè)的機(jī)械設(shè)備將集料加熱烘干,集料足夠干燥后將集料與溫度為180攝氏度左右的瀝青進(jìn)行拌合,使用專用的攪拌設(shè)備將混合料攪拌均勻。在開(kāi)展這一項(xiàng)工作時(shí)有以下問(wèn)題需要注意:對(duì)集料進(jìn)行加熱的過(guò)程中,要不斷翻攪,使集料能夠均勻受熱;拌合集料與瀝青時(shí),根據(jù)方案準(zhǔn)確稱取瀝青,不能在數(shù)量上隨意;拌合集料與瀝青時(shí)要不斷攪拌,直到目測(cè)石料沒(méi)有花白料為止。
④填縫。填料拌合結(jié)束后,及時(shí)將填料填入到凹槽中,在填注的過(guò)程中使用鋼釬不斷插搗,對(duì)于凹槽兩壁邊緣部分,更要增加插搗次數(shù)與力度,確保凹槽填筑密度達(dá)標(biāo)。填筑時(shí)嚴(yán)格控制混合料的用量,將填料填到一定高度時(shí),使用橡皮錘進(jìn)行人工平整,不能讓填料浮于凹槽表面。
⑤壓實(shí)。在使用瀝青砂對(duì)水泥混凝土路面裂縫進(jìn)行處治時(shí),壓實(shí)是一道十分基礎(chǔ)且重要的工序,壓實(shí)密度會(huì)直接影響到路面裂縫處理效果。因此在處治過(guò)程中一定要做好壓實(shí)處理。具體來(lái)說(shuō),在處治過(guò)程中首先要把握壓實(shí)的時(shí)間。一般填料壓實(shí)工作是在瀝青砂混合料降到80攝氏度左右進(jìn)行。壓實(shí)時(shí)采用平板震動(dòng)或平板振蕩器等對(duì)填料來(lái)回壓實(shí)用力壓實(shí),使其的密實(shí)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。在壓實(shí)過(guò)程中要能合理控制壓實(shí)次數(shù)與力度,同時(shí)還需要及時(shí)開(kāi)展整平工作,填料、整平、壓實(shí)這幾道工序要緊密連接,不能出現(xiàn)脫節(jié)。結(jié)束壓實(shí)工序后度壓實(shí)密度做嚴(yán)格檢測(cè),一定要保證壓實(shí)密度達(dá)標(biāo)。這是因?yàn)?,若壓?shí)密度不足,那么路面抗雨水滲透的能力就會(huì)大大降低,路面就有可能在短時(shí)間內(nèi)再次出現(xiàn)裂縫病害。
2.4處治路面養(yǎng)護(hù)
完成路面裂縫的處治后,需及時(shí)開(kāi)展保養(yǎng)維護(hù)工作,維護(hù)至路面溫度與環(huán)境溫度大致相當(dāng)時(shí)開(kāi)放交通。
結(jié)語(yǔ)
綜上所述,本文簡(jiǎn)單比較了置換法、灌縫法、瀝青砂處置法等幾項(xiàng)路面裂縫處理方法,得出了瀝青砂處治水泥混凝土路面裂縫技術(shù)原理簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、成本合理、效果理想的結(jié)論。在此基礎(chǔ)上借助具體的案例對(duì)瀝青砂處置法的應(yīng)用流程、控制要點(diǎn)等做了分析闡述,提出了在運(yùn)用瀝青砂處置法時(shí)要做好路況調(diào)查、材料選配、設(shè)備管理、路面涂刷、裂縫填灌以及路面養(yǎng)護(hù)等建議,希望能為相關(guān)工作帶來(lái)些許幫助。
參考文獻(xiàn)
[1]張新平.水泥混凝土路面裂縫成因及防控[J].黑龍江交通科技,2020,43(12):51-52.
[2]劉天水.水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生原因及防治措施[J].江西建材,2020(10):136+138.
[3]陳祝妹.水泥混凝土路面病害防治及其維護(hù)養(yǎng)護(hù)方案[J].四川水泥,2020(08):28-29.
[4]俞仕忠.瀝青砂處治水泥混凝土路面裂縫技術(shù)應(yīng)用探討[J].北方交通,2016(08):49-52.
[5]徐媛. 乳化瀝青改性水泥砂漿在寒冷地區(qū)裂縫修補(bǔ)中的應(yīng)用研究[D].重慶交通大學(xué),2013.
[6]呂大偉. 高速公路水泥混凝土路面加鋪瀝青層綜合技術(shù)研究[D].長(zhǎng)安大學(xué),2014.
[7]楊嘉.條帶型瀝青砂處治水泥混凝土路面裂縫技術(shù)研究[J].黑龍江科技信息,2010(02):237-238.
[8]王會(huì)喜, 瀝青砂處治水泥路面裂縫技術(shù)應(yīng)用研究. 安徽省,亳州市公路管理局,2009-09-27.
作者簡(jiǎn)介:杜尕偉(1985.11)女;民族:漢;籍貫:平?jīng)鲮o寧;本科;工程師;主要從事工作:公路工程及應(yīng)急搶險(xiǎn);