沥青路面的裂缝产生与微表处理技术的应用

沥青路面的裂缝产生与微表处理技术的应用
摘要:沥青路面裂缝产生的原因是由多种因素造成的,它的防治自然就成为一个综合治理的问题。

本文主要介绍了沥青混凝土路面裂缝产生的主要原因,然后探讨了微表处技术队裂缝处理的应用。

关键词:沥青混凝土路面;裂缝;微表处
1 沥青路面的裂缝及产生分析
1.1 裂缝
(1)裂缝的特征
从外观上看大部分是纵向裂缝,从位置上看这些纵缝主要集中在半填半挖,挖填过渡地段。

裂缝本身对路面的承载能力影响不大,最多只不过影响路面的美观而已。

它的危害主要是路表雨水或雪水延裂缝侵入半刚性基层,导致基层的含水量增加饱和,这时会使基层的承载能力下降,从而导致路面的恶化。

(2)产生原因
路面设计不合理或厚度不够,某公路路段的上面层为沥青混凝土AC-13,厚度为4cm,而根据经验,各结构层厚度至少应为最大集料公称尺寸的3倍,那么按照标准上面层厚度应为5cm,很显然上面层较薄。

交通量的迅速增长,特别是大量货车的严重超载在路面基层引起的弯拉应力大于基层底部的容许弯拉应力,从而将路面撕裂。

在半填半挖或填挖过渡段处,由于填挖处的路基填料不同,则它们的模量也不同,在行车荷载作用下造成路幅的不均匀沉降而导致裂缝,或者在路面结构内产生不均匀沉降和附加的力学响应从而引起早期裂缝的产生和扩展。

横向裂缝常常是温度变化导致沥青混合料的变化不均匀,因此沥青混合料的性质对是否产生横向裂缝影响很大,沥青老化越严重,含蜡量越高,裂缝越容易产生。

1.2 龟裂
(1)龟裂的特征
从形成龟裂的位置可知,龟裂主要出现在行车轮迹处,龟裂附近的车辙一般比
较大。

一些文献把龟裂划归为裂缝,虽然龟裂在外表上可看成裂缝的恶化,但它们形成的机理是不完全一样的,而且在考虑调查和后续的处理上也应把它们分开。

(2)产生原因
局部龟裂可能是路面存在局部缺陷,也可能是整个路段施工所存在的问题,即路面整体强度不足,基层软弱或压实不足,稳定性不良从而在初期产生一些裂缝,但没有进行及时处理,路表雨水或雪水沿裂缝下渗到基层,从而使基层的含水量增加,削弱了基层的承载能力,在行车荷载的作用下使面层的裂缝逐渐增加,最后形成龟裂。

现在货车超载特别严重,本来容许载10吨的货车,有的竟装载20多吨,它们对路面的损坏不仅仅是2倍的关系,从而使路面缩短了,可见超载对路面早期破坏的影响是非常大的。

施工期间沥青混合料加热温度过高,从而使沥青提前老化失去粘结力,在外部荷载的作用下,路面恶化形成龟裂。

2 微表处理施工技术探讨
2.1 施工前期准备工作
(1)摊铺车标定
微表处摊铺车采用的是体积计里方式,而混合料设计得出的是各组分材料的质量比例,因此需要对摊铺车进行标定。

摊铺车标定结果是否止确直接关系到混合料实际油石比是否与设计油石比相符。

(2)路面的消扫
原路面上的松散材料、泥巴、杂草、油污和其它杂物都会影响微表处与原路面的粘结,造成脱皮,为了保证微表处层与原路面枯结良好,要求原路面消洁。

路面的清洁方法有很多种,国内常用的是用扫帚清扫,国外也有用水清洁或用鼓风机吹的方法,用水消洗时应待裂缝干燥后再进行施工。

(3)放样划线
为了保证微表处沿路线方向摊铺,有时候需要根据路幅宽度、摊铺槽宽度,在保证摊铺次数为格数的条件下沿摊铺方向划出控制线。

不过目前国内的大多数施工企业一般不做放样划线,而是直接以车道线、路缘石等为参照,摊铺方向也可以保证。

(4)交通管制
施工过程的交通管制十分重要,要保证施工区内无行车干扰,一方面可以保证施工人员和机具的安全,另一方面可防止行车驶入尚未成型的微表处路面,影响施工质量。

2.2 微表处的摊铺施工
(1)将装好料的摊铺车开至摊铺路段的起点。

调整好摊铺槽的宽度、摊铺厚度和拱度。

再次确认各材料的设定准确无误后,开动发动机,使拌和器与摊铺楷的螺旋分料器正常转动;打开各材料的控制开关,使各组成材料几乎同时进入到拌和器中。

由于开始的材料配比不准确,应有一名施工人员用铁锹将最初排出的材料接走,倒入废料车中;调节螺旋分料器的转动和稀浆混合料出料口的方向,使稀浆混合料均匀地分布到摊铺槽中,当稀浆泥合料充满摊铺槽的1/2左右深度时,操作人员示意驾驶员开动摊铺车,以1.5~3.0km/h的速度匀速前进;摊铺的速度应保证摊铺槽内混合料体积。

摊铺槽体积的1/2左右,若是摊铺槽内混合料有减少的趋势,应减慢车速。

(2)对于摊铺后路面的局部缺陷,应及时进行人工找平。

操作人员应时刻注意各组成材料的使用情况,当任何一种材料接近用完时,立即关闭各材料的输出,待摊铺槽中的混合料全部摊铺到路面上后,摊铺车停止前进;施工人员立即将施工末端1-2m范围内的材料立即清除,倒入废料车中。

下一摊铺车的起始摊铺位置为该牟摊铺结束时表观开始变化处,大概离摊铺末端4-5m处;摊铺完成后,将摊铺箱升起,开至路外,清洁搅拌缸和摊铺箱。

(3)接缝处理。

微表处的横向接缝应作成对接接缝,施工步骤如下:用油毡将前一施工段末端0.5-lm覆盖,保证油毡末端与微表处材料层边缘平齐;将摊铺车后退,使摊铺槽后缘落在油毡上;启动摊铺车开始摊铺;将油毡连同上面的微表处混合料取走,倒入废料车中,清洁油毡,以备下次使用。

微表处的纵向接缝宜作成搭接接缝,为了保证接缝的平整,搭接宽度不宜过大。

因此,如果能够将纵向接缝放在车道标线上,会最大程度地减少接缝对路表美观地影响,但是这将对车道标线的划线造成一定的困难,特别是接缝处的不平整和粗糙表面会造成标线不直和划线材料用量明显增加,因此可以将纵向接缝放在车道线一侧3-5m的地方,这样既不会显著影响路表的美观,同时又不至于造成划线困难和划线成本增高。

(4)摊铺车的走线。

微表处摊铺过程中的走线十分重要,直接影响纵向接缝是否顺直,从而影响到摊铺层的美观。

为了保证走线的顺直,一般可事先铺设导线。

当施工路段有路缘石或车道标线作为参照物时,只要摊铺车驾驶员可以确保走线顺直,可不专门铺设导线。

2.3 施工质量控制措施探讨
(1)微表处混合料稠度控制
良好的微表处摊铺要求泥合料具有合适的稠度。

因此慎重地控制用水量是保证微表处混合料质量的关键。

一般控制含水量在9%左右,并根据骨料与拌和等具体情况适当调整,微表处混合料的可拌和时间只有2分钟左右,无法像普p沥青路面的早期病害有路面裂缝、车辙、泛油、坑槽、松散、沉降、平整度降低等。

这种路面的早期病害是可以预防的,部分病害是可以维修的。

重点是要预防。

建议在运营阶段,要对路面病害,特别是可能出现病害的进行调查,建立动态数据库,尽早进行维修,可以降低养护成本,同时为预防性养护提供依据。

参考文献
[1] 交通部公路司.公路工程质量通病防治指南.北京:人民交通出版社.2002.
[2] 何青龙.沥青路面早期损坏技术分析.公路与汽运.2003(3).
[3] 孙德栋.彭波等.沥青路面设计与施工技术.河南:黄河水利出版社.2000.。