1、沥青路面早期损坏预防性养护摘要：高性能红外线就地加热技术，解决了沥青路面出现的裂纹、裂缝、坑槽、网裂的养护问题，提高了沥青路面预防性养护质量。 关键词：沥青路面；裂纹裂缝；坑槽；网裂高效能红外线就地热再生 中图分类号：U416.217 文献标识码：A 文章编号： Abstract: high performance infrared heating technology in situ, solved the asphalt pavement appeared, crack, crack pit slot, nets crack maintenance problems and improve
2、 the quality of the asphalt pavement preventive maintenance. Key words: the asphalt pavement; Crack crack; Pit slot; Nets crack efficient infrared is geothermal regeneration 目前，沥青路面早期损坏的原因很多，除了汽车运输超载造成路面的损坏之外，路面渗水是造成沥青路面损坏的重要原因，由于渗水，使得路面磨耗层下面石料上的沥青膜在石料表面脱落，引起石料与石料之间相互摩擦，从而出现了白色粉状“唧浆” ，造成路面结构的破坏，引起沥青
3、路面大面积的损坏。导致沥青混泥土路面渗水的主要原因就是路面出现的裂纹和裂缝，以及路面施工中产生的不良横接缝和纵接缝。 1 路面裂缝的传统养护方法 按沥青路面产生裂缝的原因，裂缝可分成荷载型裂缝和非荷载型裂缝。荷载型裂缝主要由于路面设计不周或施工原因，结构层本身强度不足，不能适应日益增长的交通量及轴载作用而产生的强度裂缝，最初一般表现为纵向开裂，然后发展为网裂，由于我国普遍采用的是半刚性基层沥青路面设计，这一类荷载裂缝并不是主要的。非荷载裂缝主要有两种，一种是基层开裂，在路面形成反射裂缝；一种是沥青路面本身产生的低温裂缝。我国新建高速公路早期路面开裂主要为非荷载裂缝，应该给予极大的重视。沥青路面
4、裂缝形成的主要原因是由沥青路面结构、地质条件、材料质量、基层、施工技术、材料的配合比、自然条件、车辆超载等诸多因素造成的。特别是寒冷及温差较大的地区这种现象更为明显。主要表现为以下四种情况： 横向裂缝：北方地区高速公路路面横向裂缝比较严重，有的路段每50MM 的距离就会出现一道横向裂缝、严重的路段每 10MM 的距离就有一条裂缝，裂缝宽度 2-20MM。目前各地都采用先进的扩缝灌缝整套设备和价格很高的填充、密封材料，但效果并不理想。特别是灌缝后，在很短的时间内 50-80%的裂缝在原基础上重新出现，甚至填充被汽车轮胎带走。 纵向裂缝：这种裂缝比较长且较宽较深。除了沥青路面表面有裂缝外，路面基层
5、也有同样的裂缝。纵向裂缝必须及时处理，否则沥青路面损害更大，目前还没有一种比较好的办法来解决，只好用灌缝机做灌缝处理。 局部裂缝：局部网裂对沥青路面危害很大，如不及时处理，很快就会形成坑槽和大面积的损害。目前养护方法都是采用圆孔方补的施工规范，方法是将局部网裂部分取出扫净做成方槽，然后在四周涂刷沥青，将沥青混合料填补碾压。这种方法最大的缺点是圆孔方补，把一些比较牢固不应该去掉的路面，为了挖成方槽而切掉。采用冷接缝新料很难与路面很好的结合，容易造成渗水，同时挖补的部分有明显的接缝痕迹，形成路面补丁，影响了沥青路面的外观。 2 影响沥青面层温度裂缝的因素主要有： 1.1 沥青性质 1.1.1 首先
6、是沥青油源的影响，相对而言稠油沥青在低温时能承受较大的拉伸应变，所以抗裂性能要高得多。 1.1.2 沥青的针入度，当沥青油源相同时，针入度大的沥青有较低的劲度模量，比硬沥青的路面裂缝少。 1.1.3 沥青的延度，特别是 15延度大小与开裂有一定的关系，相关研究表明采用 15延度较大的沥青可以减少低温裂缝的产生。 1.1.4 沥青的老化性能，沥青老化后针入度、延度都将下降，沥青将变硬变脆，抵抗性低。 1.1.5 温裂缝的能力将大幅降低，造成路面开裂严重。 1.1.6 沥青含蜡量，含蜡量大的沥青脆性增加，温度敏感性大，拉伸应变小，抵抗低温裂缝的能力较差。 1.2 沥青混合料的组成 1.2.1 沥青
7、用量，一般来说，沥青用量的增加，混合料的应力松弛性能提高，但是混合料的收缩应变也会相应增大。 1.2.2 矿料组成级配，不同级配组成的混合料的温度应力增长规律有较大的差异，粒径粗的，空隙率大的混合料内部微空隙较多，应力松弛极限温度降低，使温度应力有所减小；由于沥青混合料中加入了矿粉，沥青与矿粉结合后将变得更加粘稠，抵抗低温裂缝的能力将下降。 1.2.3 集料品种，集料与沥青的粘附性对裂缝的产生影响很大，粘附性较小的话，沥青与集料的结合力较低，沥青混凝土的抗拉强度变小，抵抗温缩应力的能力就较低，裂缝就容易形成。 1.3 施工裂缝，各种纵横向施工由于接缝处理不好，该部位抵抗温缩应力的能力较低，造成
8、温缩应力集中在此处释放，造成开裂。碾压和摊铺温度过低，机械设备对沥青面层拉应力造成新铺层表面产生的微裂缝，以后可能在这些地方开裂。 针对低温裂缝产生的各种因素，应采取以下各项措施，尽量提高沥青混凝土的抗裂性能，减少裂缝的产生。 1.3.1 选择优质的油源好的稠油沥青，该沥青应具有含蜡量低，且具有良好的高、低温性能和施工抗老化性能。 1.3.2 使用与沥青粘附性高的碱性碎石，并使用反击破生产的碎石，同时在混合料中掺入 1%2%的水泥，提高沥青与集料之间的结合力，从而提高沥青混凝土的抗裂性能。 1.3.3 严格控制配合比设计，尽量合理优化，在配合比设计中要严格控制优化矿料级配组成；对配合比中空隙率
9、与稳定度要进行调整；尽量提高沥青混凝土的强度。严格控制矿粉掺量，粉胶比应该控制在 0.81.2 左右。 1.3.4 沥青用量在马歇尔最佳用量0.5%范围内对裂缝影响小，施工中拌合楼应该保证沥青用量，因为沥青用量大对低温抗裂是有益的，但也不能超过此范围，否则会降低高温稳定性。 1.3.5 掺加沥青改性剂，提高沥青抗老化性能。 1.3.6 施工时严格控制摊铺和碾压温度，施工组织必须紧密，大风和降雨时停止摊铺和碾压；宜采用全路宽多机全幅摊铺，以减少纵向接缝。横向接缝施工前要涂刷粘层油并用摊铺机熨平板预热，保证接缝两端连接紧密。摊铺时上下层之间纵向接缝位置应错开 15cm（热接缝）或 3040cm（冷
10、接缝）以上，横向接缝均应错开 1m 以上。 3 沥青路面病害的加热处理方法 JSD 红外线加热器是引进德国的技术，使用液化气作为热源。通过红外线辐射对沥青路面加热的就地再生小型机具。其加热温度可达 80以上，而沥青表面层的温度却不超过 180，避免沥青路面被烧焦老化，保证了维修路面的质量。2003 年 3 月，我们使用该机具对京沪高速公路化临段 K40 到 K60 处 20,000m 的路面裂缝进行了灌缝修补和填料脱落现象，修补的坑槽处行车平稳，同原路面结合自然。 3.1 裂纹的处理 如果裂纹很窄，使用红外线加热器顺着裂纹对沥青路面加热，一般室外温度在 15-20时，加热 1-2 分钟左右即可
11、，使沥青路面表面温度达到 180，然后碾压夯实，直到裂纹消失为止。 如果裂纹较宽，先使用灌缝机或铁壶将热沥青顺着裂纹浇灌，再用加热器加热沥青使其渗入到裂纹中，均匀的撒上直径 2-5MM 的石屑或粗砂，冷却几分钟即可放行通车。 3.2 裂缝的处理 对沥青路面裂缝的修补与裂缝修补工艺基本相同，但要把裂缝中的灰土清理干净，在灌沥青或密封胶的同时，撒上小于裂缝宽度的石屑或砂子。如果裂缝比较宽且错位，用与原地的冷沥青混合料填入缝中并留有松铺量，然后用加热器加热，使充填物融化到裂缝中，撒上石屑即可。如果要使处理后的裂缝不留痕迹，可用钉耙顺着裂缝，将裂缝两边的旧沥青路面耙松整平，然后碾压成型即可，此种方法同
12、样适用已经过扩缝机灌缝且出现问题的路面。 3.3 网裂的处理 首先对网裂部分进行清扫处理并涂刷一层沥青，再用红外线加热器加热，适用钉耙将加热的沥青网裂松动拌和，对缺料的网裂面加入适量的热或冷混合料，冷料需继续加热至适当温度，推平、压实即可。这样修补的网裂没有任何接缝。 3.4 坑槽的修补 对于路基完好，沥青路面层出现的坑槽。首先清理坑槽损坏的部分，松动的路面一定要清除掉，但不一定采用圆洞方补的规范。这样修补的坑槽，没有任何修补接缝痕迹。深度超过 4CM 的坑槽应进行分层填补。 目前，我国沥青路面养护工程大都采用冷铣刨工艺，沥青路面被铣刨后，会使原有的路面出现整齐的垂直边缘。虽然施工时在接连处均
13、匀地涂刷了一层粘结沥青，但是冷接缝仍然难以保证旧沥青路面与新铺的沥青路面有效的结合。在沥青混合料摊铺前，使用红外线加热器对新铺的沥青路面接缝边缘进行加热，使原有的旧沥青路面与新铺的沥青路面进行热接缝，确保了沥青路面接缝的质量。这种方法同样适用于新沥青路面混合料摊铺作业。 红外线加热器可在寒冷气候条件下进行施工，解决了冬季不能进行养护作业的难题。 总之，随着公路网的不断完善，只有长期保持良好的路面使用性能，公路建设的巨额投资才能充分发挥其效益。而长期保持路面良好的技术状况，必须有一个强有力的养护维修支持系统来保障，从这一意义上来说，养护维修实际上是公路建设的一种继续。在我国目前的情况下，做好周期性、预防性养护不仅可以有效防治路面的早期破坏，而且对于实现交通运输长远发展战略目标，改善和提高现有公路网技术状况和使用质量，加快我国公路交通事业现代化进程具有更深远的意义。
