浅谈在养护实践中沥青路面裂缝的处治技术

王成斌

(甘肃省临夏公路管理局,甘肃临夏 731100)

浅谈在养护实践中沥青路面裂缝的处治技术

王成斌

(甘肃省临夏公路管理局,甘肃临夏 731100)

笔者通过对养护路段沥青路面裂缝的类型、表现形式和产生原因的叙述,提出了在公路养护实际中裂缝处治的具体操作方法及技术

沥青路面裂缝处治方法

1 概述

我局管养的G213线兰州至刘家峡公路于2004年建成通车,该公路属于改扩建工程,全线半填半挖路段较多,采用沥青混凝土高级路面。地处典型的黄土地区,气候夏季干燥炎热、冬季严寒,年气温变化比较大。由于受气温、黄土湿陷性及行车荷载等因素的影响,在运营过程中,路面出现了大量裂缝病害。笔者在具体的公路养护工作中,经过实践,总结了沥青路面出现的各种裂缝的处治方法,现做以简要探讨。

2 沥青路面裂缝的类型

根据裂缝在沥青路面中的表现形式,可分为纵向裂缝、横向裂缝、块状裂缝和不规则裂缝四种。(1)纵向裂缝(图1):表现为与公路中线大致平行的长直裂缝,有时伴有少量支缝,常分布于公路中线和行车道边缘线附近,缝宽0.5～4cm不等。(2)横向裂缝:表现为与公路中线近于垂直的裂缝,有时伴有少量支缝,或表现为贯通于路面宽度的裂缝,缝宽0.5～4cm不等。(3)块状裂缝(图2):相互交错的裂缝将路面分割成形似块状或龟纹状的梯形或多边形小块,块的面积约1～3m2,其最初形态是一条或几条平行的纵缝,随着荷载重复作用次数的增加,平行纵缝间出现了横向、斜向连接缝,形成多边的、不规则梯形的、形似块状、龟裂状的裂缝形式。(4)不规则裂缝:路面裂缝呈不规则形状。

3 沥青路面裂缝的成因分析

图1

图2

表1 自流平砂浆配比表

在对G213线兰州至刘家峡公路路面病害详细调查的基础上,根据近几年的裂缝处治经验,经综合分析形成路面裂缝病害的主要因素如下:(1)设计缺陷因素。该公路大部分路段处于半填半挖及高填方路段,由于对填挖结合部和黄土地区高填方特殊处理的设计缺陷,加之黄土的湿陷性,致使该公路在运营过程中,出现了路基沉陷,最大竖向沉陷值约10cm(路基与底基层的空隙),虽然路基沉降通过路基固化注浆的形式加以解决了,但造成基层断板、开裂,从而形成路面的反射裂缝,这类裂缝通常为2～3cm,主要表现为横向裂缝和局部纵向裂缝。(2)施工过程工序控制不严。由于该公路在施工时处于半幅通车半幅施工状态,行车干扰较大。基层混合料的离析或碾压不密实及机械组合不合理,造成基层中间接缝或路面边缘带容易形成强度薄弱带,在行车荷载作用下,易于碎裂。另一方面由于施工控制不好,无机结合料没有拌和均匀,在底部存有素土夹层,使基层局部强度较低,在行车荷载作用下,导致基层局部碎裂,在沥青面层产生块状裂缝。另外,对于水泥稳定类的半刚性基层,若水泥用量过大,基层的强度就高,刚性就大。基层材料与下层材料的模量比就会增加,从而增大基层底面由行车荷载而引起的拉应力,容易使基层在行车荷载的作用下开裂,将沥青面层拉裂,形成反射裂缝。这类因素导致的沥青路面裂缝主要表现为:纵向裂缝,缝宽2～3cm;块状裂缝;局部横向裂缝和不规则裂缝,缝宽0.5～1cm。(3)结构因素。该地区气温夏季干燥炎热、冬季严寒,年气温变化比较大。而沥青结合料的温度稳定性差,延性低,在气候条件和行车作用,极易造成沥青路面裂缝。另外,由于沥青混合搅拌不均或者温度过高,也是造成沥青路面裂缝的因素之一。主要表现为不规则裂缝,缝宽小于0.5cm。

4 沥青路面裂缝的处治措施

根据沥青路面裂缝的成因和宽度,在养护实践中,探索出了一下的处治措施,在时间上以春、秋季处理为宜。

(1)对≤0.5cm的纵、横向裂缝和不规则裂缝,对裂缝附近10cm宽度范围内清理干净后,使用灌缝机沥青胶进行抹缝,涂抹范围应延伸到修补的区域以外,抹缝外观要求线形流畅、边缘整齐,厚度均匀,抹缝带宽2～3cm。(2)对0.5cm＜缝宽＜1cm的纵、横向裂缝,用吹风机对裂缝附近10cm宽度范围内清理干净后,采用2～3cm宽的自粘沥青胶贴缝带进行贴缝,并用橡胶锤将边缘砸实,然后在上面撒少量细砂。(3)对1cm≤缝宽＜2cm的纵、横向裂缝采用开槽灌缝的处治措施。具体为用切割机切缝后沥青胶灌缝。开槽的尺寸为深1.5～3cm,宽1～2cm,且以深度宽度比不超过2:1的原则确定开槽尺寸。要预先调节好开槽机开槽深度,然后进行开槽作业。作业时,根据裂缝宽度,及时调节开槽尺寸。用肩背式吹风机将槽内的碎渣及裂缝两侧至少10cm范围内的灰尘彻底清除,保证槽口新鲜、干净、干燥。用灌缝机上应带有刮平器的压力喷头将灌缝胶由低向高均匀地灌入槽内,并在裂缝两侧保持一定宽度(2～3cm),灌封胶厚度均匀,线形流畅。(4)对2cm≤缝宽＜4cm的纵、横向裂缝应先处理基层裂缝,然后处理沥青路面裂缝。按深度宽度比不超过3:1的原则开槽后,采用自流平砂浆(配比见表1)先对基层裂缝进行灌缝,然后采用沥青砂填缝,沥青胶灌缝。灌缝前,必须清除缝内、缝边碎料、垃圾等,并保证缝内干燥;灌缝后,表面应洒布粗砂或3～5mm的石屑。(5)对块状裂缝采用切割机将裂缝周边切成规则形状(超出裂缝范围约5cm),用风镐凿除已破碎的基层和面层,彻底清理赶紧后,重新铺筑水泥稳定碎石基层和沥青面层,并严格控制基层和面层的压实度。并对新旧路面接缝采用沥青胶抹缝封闭。(6)为了保证路面的整体美观,在裂缝处治完毕后,对病害路段实施必要雾封层或稀浆封层。

5 结语

上述的裂缝处治措施,在G213兰州至刘家峡公路的养护实际中得到了广泛地应用,为提高公路路况服务水平、降低公路养护成本、延长沥青路面使用寿命起到了很好的作用。

[1]地面用水泥基自流平砂浆.JC/T985-2005.

[2]赵秀硕,汪世晗,周哲,李福臣.沥青混凝土路面裂缝产生原因及防治措施.北方交通,2006,02.

[3]甘公发〔2010〕136号lt;甘肃省省养公路预防性养护技术应用指导意见gt;.甘肃省公路管理局.