1、关于高速公路沥青路面裂缝的处理技术探讨摘要:高速公路是我国重要的交通运输线路类型,道路使用具有一定的期限,沥青路面会在多种因素的综合作用之下产生裂缝,影响高速公路的使用。本文介绍了高速公路沥青路面裂缝的种类以及裂缝产生的原因,探讨了处理路面裂缝的技术。 关键词:高速公路裂缝处理技术 中图分类号:TV543 文献标识码: A 文章编号: 我国的高速公路建设,大部分采用沥青混凝土面层。随着经济的发展,交通运输越来越便捷,道路交通量日益增大,车辆的高速化与大型化使高速公路面临严峻挑战。高速公路沥青路面裂缝的产生,严重影响了高速公路的正常使用,也极易诱发重大交通事故,因此,加大对高速公路沥青路面裂缝的
2、处理研究,是保障人们正常出行的必要举措。 1.裂缝类型 1.1 龟裂 龟裂是路面疲劳裂缝的一种。随着国民经济快速、协调发展,我国道路交通量日益增大,车辆朝着迅速化、大型化方向发展,超载现象比较严重,路面在巨大的交通荷载作用下,变形和挠度过大所产生的裂缝就是龟裂。此外,由于沥青路面的柔性不够,再加上车辆的反复碾压,高速路面材料疲劳,也会形成龟裂。龟裂可以是全面性的,也可以是局部性的,大部分发生在行车道上。在在龟裂形成的初期,因为裂缝微小,不会对高速公路的正常使用产生特别大的影响。但是如果长时间置之不理,路边表层水就会深入路面里层,造成中下面层及路面基层强度的减弱,加速龟裂面积的扩大及裂缝的扩宽,
3、这样极易诱发坑槽等次生病害。1.2 块状裂缝 块状裂缝是路面的脆裂或者缩裂。当高速公路的排出基层损坏,而且铺设沥青路面的混合料采用了大量的低针入度和亲水性集料,或沥青发生老化失去弹性,路面就会在巨大的交通负荷下发生脆裂,或者在低温作用下发生缩裂。如果块状裂缝没有得到及时的修补,路面表层水就会深入路基和路床,降低路面的结构强度而产生次生损坏。 1.3 纵向裂缝 路基压实度不均匀就会导致路面不均匀沉陷,出现纵向裂缝,发生在半填半挖处的裂缝就是纵向裂缝。在沥青面层分幅摊铺时,如果两幅接茬未处理好,此处产生裂缝也是纵向裂缝。 1.4 横向裂缝 地基或填土路堤纵向的不均匀沉降所产生的裂缝是横向裂缝,沥青
4、混合料摊铺时横向接缝处理不当产生的裂缝是横向裂缝,路堤或路面基层横向裂缝反射至路面面层时产生的裂缝也是横向裂缝。此外,在温度变化大的地区,夏季完好的路面到了冬季由于路面温度过低或温度变化过大所产生的纵向等间距裂缝也是横向裂缝。 2.裂缝产生的机理 2.1 车辆动载产生裂缝 高速公路的路面是沥青路面,在移动车辆荷载作用下,沥青路面结构上表面和下表面都处于不同的应力应变状态,在车辆的反复碾压下,路面的结构强度会逐渐下降。当荷载反复作用超过一定次数后,在荷载作用的路面内产生的应力就会超过强度下降后的结构抗力,使路面产生裂纹。沥青混合料是非均质材料,具有明显的颗粒性特征,其抗压强度一般要远大于其抗拉强
5、度,在交通量日益增大、重载和超载车辆逐渐增多的情况下,高速路面抗拉强度结构系数变大,而容许拉应力变小,更易产生开裂现象。 2.2 沥青老化 沥青老化作用十分普遍。沥青在运输以及加热过程中容易老化,甚至在储存过程中,也会继续老化,而老化现象最严重的则是沥青的拌合过程。除此之外,高速公路是一个露天场所,沥青路面在水分、氧气等多种环境因素以日益严峻的道路运输压力下,各种指标性能都继续变小。沥青老化,就会导致沥青针入度下降、延度减小、沥青混合料硬化变脆、失去粘聚性,高速公路的路面就很容易产生脆断开裂,形成裂缝。 2.3 路基问题 路基的不均衡沉陷会大大增加路面裂缝的产生。路基沦陷会导致路面的承载能力在
6、很大程度上降低,在车辆荷载的不断作用下,沥青混合料容许的拉应力就不能承受其拉应力,导致路面出现纵向裂缝。此外,路基沦陷也会造成沥青混合料在车辆荷载作用下承受骤增的拉应力和骤增的剪应力,使路基沉陷处开裂,从而产生裂缝。 3.路面裂缝的处理技术 3.1 开槽灌缝 路面裂缝分为很多类,小型裂缝的处理工作相对来说比较简单,但是简单工作如果没有及时做到位,也会留下很多隐患。开槽灌缝方法适用于路面的微小裂缝,此种方法以封水为目的,可以阻止路面表层水分的渗入,减少对路基的伤害。此种处理技术应用广泛,工艺成熟,简单快捷。但是开槽灌缝方法要求施工人员对沥青路面进行开槽处理,这样就会导致沥青路面裂缝的加大,加剧对
7、原有路面的损失,此外在施工中,开槽线形与裂缝不能确保完全一致,因此封水效果一般。就路面美观的角度来看,此种方法的修补迹象明显,视觉明显,大大影响路面的美观。3.2 表面涂刷 表面涂刷也是一种以封水为目的的裂缝处理技术。最传统的公路裂缝处理方法之一是采用热熔性灌缝胶直接封缝法,目前此种方法已经不再使用,因为它的封水性差,影响路面美观。现在常用的方法是沥青路面修补剂涂刷,涂刷修补剂可以很好地防止路面表层水向路面内层渗透,减少路基因为长期浸水而引发灾害的几率。目前市场上有多种修补剂可供选择,但是此种修补方法的成本较高,并不适合大面积使用。 3.3 热沥青灌缝修补工艺 热沥青灌缝修补工艺适用于路基和路
8、面基层强度足够、数量少的面层裂缝,如温度应力裂缝。在路面表层裂缝较窄的情况下,维修人员可以先用吹风机等工具清理裂缝中的杂质,然后将沥青加热到 185,采用尖嘴工具,例如尖嘴壶将沥青灌满裂缝,当沥青冷却到 60时,将沥青顶层刮成梯形,进行裂缝的封堵。在裂缝较大时,维修人员需要先将裂缝周围松动的部分清理掉,然后采用吹风机等工具清理裂缝中的杂质,接着灌入沥青,填充并且捣实,在表面撒上十分,这种处理方法在工作结束后一小时即可恢复交通。 3.4 乳化沥青稀浆封层工艺 乳化沥青稀浆封层工艺适用于路基和路面基层强度足够、数量较多的面层裂缝。此种裂缝处理技术需要特别注意对裂缝表层的修理与路面养护,需要合理配制
9、稀浆封层混合料,需要严格控制析水固化成型工序的工程质量。 3.5 局部挖凿填筑工艺 局部挖凿填筑工艺适用于路基和路面基层强度足够、仅出现小面积的面层龟裂、坑槽和沉陷的情况。这种裂缝处理技术需要维修人员严格进行以下四步操作:按照“园坑方补”的原则,合理划定维修范围;沿作业轮廓线垂直切割至坚实稳定的底面,挖除、修整坑槽,清除病害;在干净的糟底、四周槽壁上涂刷粘层油;从四周向中心人工摊铺热拌沥青混合料,分层填筑、夯实。 结语:高速公路在我国的交通运输中占据重要的位置,它的正常使用关系到方方面面,路面的裂缝破损已成为沥青路面的主要危害之一,应当引起公路管理、养护部门的足够重视。我国需要加大裂缝处理技术的研究投入,致力于裂缝处理新材料、新设备、新技术的研发和引进,相信高速公路的养护工作定能有所突破。 参考文献: 1江苏省交通科学研究院.提高沥青路面抗水损害性能的研究研究报告R.2003. 2张莲枝.高等级公路沥青混凝土路面早期破坏及防治J.山西建筑,2005,31(6):17-18.