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如何更有效防治裂缝的恶化

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2014-11-12 09:37:00

 前言

      国内有些沥青路面在铺装后容易产生早期病害,很多情况下裂缝会占有很大的比例,大雨过后,裂缝数量就有惊人的增长,裂缝成为引起公路早期破坏的主要因素,最终裂缝所体现是道路基层的损坏及路面平整度的恶化。

      裂缝是最为常见的病害,出现裂缝的原因非常多,由其引起的对路基路面的破坏或导致的其它损失,目前还没有科学的数据分析,这看似小问题而又不会立竿见影导致严重后果的裂缝病害(慢性病),通常不会引起业界的高度重视,加上传统的贯性行为,即使不断采用新材料、新技术、新工艺,但因实施时间滞后、对裂缝的认识不足、缺乏科学的工艺和必要的评价检测手段,限制了必要处治手段的实施和技术的发挥效果。

      虽然不能把裂缝比喻为不治之症,但防治不当而引发的对道路的破坏却是致命的。本文对裂缝结构的受力分析及恶化分析,如何使用简单、经济、有效的完全封层裂缝防治技术,使裂缝能够稳定,不再恶化,减轻或停止裂缝带来的道路破坏,减少将来的大修费用,lol比赛竞猜投注对裂缝处治的经验,随着对预防性养护的重视,希望给业界提供有益的帮助和参考。

裂缝的结构及恶化分析

一、裂缝的初始阶段:单一裂缝

      新道路诞生了,伴随着道路建设过程中诸多的缺陷因素会通过病害的出现表现出来了,这是先天性的不足,裂缝是其中的一个表现形式。lol比赛竞猜投注通常所定义的、理解的、或在工程实践中所指的裂缝就如图1所示的单一裂缝,的确如此,从理论上的分析及裂缝的表观现象来看,这是裂缝初始阶段的表现形式。

 

二、裂缝的实际结构:裂缝区域

      事实上,在工程实践中所需处治的裂缝很少有如图1所示的单一裂缝,基本上是如图2所示的裂缝区域,即可见主裂缝的两边伴随着微裂、孔隙、松散的渗水区域。

      若要完全消除裂缝病害,费用和可实施的条件将会是很难逾越的问题,解决裂缝病害很难有立即一步到位的措施。如何防治裂缝及其所产生的病害,工程应用中有很多选择。首先要了解裂缝的破坏过程,才能更有针对性防治裂缝的恶化。

 

图2  裂缝区域示意图

三、裂缝区域的恶化是如何产生的?

      随着雨水(下雪) 的增多和车辆荷载的增大,路面的各种病害增加,有些公路的裂缝数量呈现几何级数的增长,同时,由裂缝引发的渗水、唧浆、沉陷、坑槽等病害更是无法避免。

水通过主裂缝和其它孔隙、微裂渗水通道进入路基,(在荷载作用下),出现唧浆,弱化路基;(在荷载作用下),产生崩塌,裂缝区域产生更多的(微)裂缝;进入更多的水,(在荷载作用下),裂缝区域产生唧浆和沉陷;在积水和荷载作用下,面层脱落,产生坑槽,破坏路基。裂缝的发展是动态,是不断的恶性循环过程。如图3、图4所示。

 

 

如何更有效防治裂缝的恶化

     裂缝的结构是动态的,这与桥梁伸缩缝结构很相似,裂缝宽度会随气温等环境变化而产生变化,但裂缝两边角不像桥梁伸缩缝钢铁结构能承受轮载的冲击,裂缝在轮载冲击时容易产生崩塌,故需要在裂缝壁里有防止塌裂的支撑力。如果裂缝不进水的话,裂缝所带来的破坏是有限的,即是说裂缝的恶化会很缓慢。一要防裂缝塌裂,二要防裂缝渗水,即防塌裂和防水要同时进行。

一、正确理解有效的防水区域

     水是无孔不入的,必须把裂缝区域的所有渗水通道封闭,这包括主裂缝及其周围的微裂,孔隙。在具体的工程实践中,要把看得见的主裂缝用胶质材料进行封闭后,再把周围的微裂缝、孔隙等可能的渗水通道用有渗透性和粘结性的材料进行封闭,形成防水层,达到完全封闭的效果即lol比赛竞猜投注称之为完全封层的技术工艺。如图5所示。

 

二、使用无损伤的处治工艺

      裂缝区域是脆弱的,任何损伤势必带来裂缝更大更快的恶化,如图6中裂缝里的石粒对裂缝壁起着重要的支撑作用,防止和减少裂缝在轮载冲击时裂缝两边的塌裂(这如同镶嵌牙齿一样),故在主裂缝的封闭过程中,应防止机械外力对主裂缝的结构有任何的改变。使用无损伤的工艺对裂缝封闭的同时起着保护裂缝恶化的效果,对较宽的裂缝应撒上适当的石屑,产生挤嵌连结作用,即封闭裂缝的同时,把外力在裂缝上产生的集中冲击力转化为对裂缝壁的支撑力,达到防止裂缝崩塌的效果,如图6所示。

 

 

 

 

防治裂缝恶化的工程实践

一、河惠高速简介

     河惠高速于2001年开通运营。大部分属于山区高速,道路特点是高填方路段较多,因此由路基不均匀沉降和水稳基层收缩开裂等原因引起的反射裂缝病害就较为突出。

河惠高速在雨天过后,雨水通过路面裂缝和路面孔隙渗透路面结构层甚至路基,使路面产生唧浆、塌陷、坑槽。渗水唧浆问题对于路基和路面结构整体强度的损害是相当严重的,及时地对裂缝进行防水封堵就显得很重要了。

二、魁道压缝带和CAP技术简介

     (一)魁道压缝带的技术特点和施工要求

       1.  无损伤的裂缝处理技术:魁道压缝带对脆弱的裂缝区域不再产生破坏,魁道压缝带与裂缝区域形成紧密的连接体,加强了裂缝的强度,提高了裂缝处路面抗松散、抗崩边、抗崩缝和进一步发展成坑槽的能力,遏制裂缝进一步发展成坑槽。尤其是其较大的伸缩变形能力,使其较沥青类封缝材料有着适应裂缝随温度变化的能力,不至于因裂缝随温度变化重新张开等优点。

       2.  简单快捷,随时随地:魁道压缝带操作简单,无需设备,裂缝粘贴完毕,即可通车。随时随地,有缝就补,无须等到路面有大量裂缝时才进行处理,即时防止裂缝对道路产生的进一步破坏。

       3.  适用性强:魁道压缝带可同时用于水泥、钢板、沥青路面、小坑槽、水井盖的各种裂缝包括反射裂缝的处理,亦可用于封层罩面等施工前的裂缝处理。压缝带可随裂缝走向随意拐弯,不受急转弯裂缝的限制,能100%的沿着裂缝封缝,保障封缝质量?压缝带适应温差大的区域。在路面高温时,魁道压缝带不会被挤出和给车轮碾走,污染路面;在低温时,魁道压缝带区域不会形成凹陷,产生积水结冰,杜绝水从缝隙进入裂缝?姥狗齑┕す涛拊肷头裳锏某就痢

      4.  施工要点:

          *清洁缝边路面的灰尘、脏物;

          *根据缝宽确定裁取压缝带宽度,准备好压缝带

          *用喷火枪将压缝带加热,沿裂缝位置将压缝带紧贴于缝口,加热的温度以其表面变得油滑就可以粘贴了。

   (二)魁道CAP沥青还原剂的技术性能和施工要求

      1.  魁道CAP:是一种含活化物的冷混合还原剂,对老化的沥青路面、桥面进行渗透和粘接,激活老化胶质和恢复其原有性能,提高原有沥青的抗剥落能力,形成新的保护封层,延长道路使用寿命。

       2.  魁道CAP沥青还原剂主要防治的病害:防治沥青混凝土压实度不足、不均匀、混合料离析、铺装时温差大等引起的水破坏;防治麻面、剥落、松散、渗水、微裂缝、沥青老化、早期唧浆等引起的路面破坏。CAP使沥青张力增强,降低温感,预防微裂缝的产生。

       3.  魁道CAP沥青还原剂适用的路况条件:从目前的使用效果看,路面反射裂缝开始冒出、路面完整性好、存在表面细料剥落、麻面、局部松散、渗水、微裂缝、沥青老化、早期唧浆等早期病害、抗滑性能较好的半刚性基层沥青路面上作为预防性养护措施是合适的。

       4.  CAP施工:小面积涂刷,大面积喷洒。

       5.  施工要求:1,在施工前将表面的尘土和其他杂质清洗干净并将其吹干;2,路面保持干燥和表面温度为5°C以上时才可以组织施工,雨天或雨后不宜施工;3,对裂缝、坑槽、松散等预处理后再喷刷CAP效果更好

三、魁道压缝带和CAP(完全封层)的施工应用

      2005年3月开始,作为快速、、封水性能持久、成本相对较低的防止路面水损的魁道压缝带和魁道CAP沥青还原剂陆续在河惠高速公路K55~K79裂缝病害较为严重的路段(见表1,表2所示)进行预防性养护实验和推广使用,作为目前常用的预防性措施之一,路面养护的实际技术和经济效果明显,其性价比有其独到的优势。

1.  2005年魁道压缝带和CAP(完全封层)的施工应用(如表1)

表1  2005年3月魁道完全封层施工的位置和数量

位置

长度(米)

面积(平方米)

备注

左幅K55+000~K55+300

300

3000

 

左幅K55+800~K56+100

300

3000

共计

600

6000

2.  2006年魁道压缝带和CAP(完全封层)的再次应用(如表2)

表2  2006年11月魁道完全封层施工的位置和数量

位置

裂缝数量(条)

裂缝长度(米)

CAP长度

CAP面积

左幅K75+000~K76+000

131

284

1000

10000

右幅K75+000~K76+000

349

1604

1000

10000

右幅K77+000~K78+000

999

4127

1000

10000

共计

1479

6015

3000

30000

 

(2) 裂缝观察分析如下:

     魁道压缝带不仅嵌入裂缝内,而且所有裂缝区域无松散、无微裂、无崩边、无脱粒,即使是较严重的反射裂缝,亦能够起到完全封水及杜绝唧浆现象,裂缝区域的病害破坏没有再发展,完全封层处理沥青裂缝可以说是十分(如图7)。

 

4. 2006年12月(雨后)路面巡查  

    2006年12月11日至13日连续3天的中小雨,使得路面的各种病害暴露出来。通过这次雨后巡查,lol比赛竞猜投注可以更清晰、更直观、更全面地考察魁道压缝带和CAP养护效果。其结果如下:

(1)  2005年施工的路段

    表1段(K55+000~K55+300和K55+800~K56+100):无裂缝无唧浆出现。

    使用魁道完全封层处理裂缝后,原裂缝区域没有再发现病害。裂缝用魁道压缝带封缝后,再喷洒了CAP,主裂缝和细裂缝分别被魁道压缝带及CAP封堵,雨水侵入路面(路基)的机会大大减少,路面基层水损害减弱,使得裂缝区域不会产生崩边、脱粒而导致渗水现象。

 

 

 

四、裂缝病害处治分析及建议

广东是多雨水地区,特别多强台风和长降雨。雨水会通过裂缝进入路面基层,在高速行使的车轮荷载以及动水压力等综合因素作用下,裂缝病害就会发展扩大,裂缝病害给路面所造成的破坏是巨大的。对如下裂缝增长的分析,lol比赛竞猜投注可以更清楚地了解到预防性养护的重要性和紧迫性。

1.  裂缝快速增长

2005年3月,在未进行道路预防性养护前,河惠一期高速路面路况大致相同,主要以裂缝病害为主,但仍不严重。lol比赛竞猜投注将2005年3月施工调查时裂缝病害最严重的一公里(右幅K55~K56)与2006年11月施工调查的一公里(右幅K77~K78)对比时,lol比赛竞猜投注发现裂缝病害的长度较之两年前增长了超过8倍(如图9所示)。

 

2.  裂缝引发的其它病害
     河惠一期多是高填土路段,路基不够稳定,在水的破坏下,在2005年发现的小、轻微裂缝迅速发展成2006年可见的严重的、连续的网状裂缝带。特别在轮迹带上更容易产生连续的沉陷及长纵裂缝网。在长降雨水后,产生的唧泥、沉陷破坏特别严重,05年没有发现的唧浆、沉陷和坑槽现象,在06年很快大面积产生严重坑槽、沉陷等病害。裂缝区域不再平整,右幅K75~K78多处路段宛如“搓板路”,以致于造成路况的恶化。

3.  裂缝处治必须及时
     早期的裂缝病害如不及时给予处理,裂缝迅速发展并扩大,将成几何级般增长。尽早处理路面裂缝病害,提倡预防性养护,“防范于未然”,是养护工作的关键。
     显然,裂缝的发展是动态的,要防止裂缝渗水而引起病害的恶化,要做好裂缝处治工作的及时性,随时随地,有缝就补,把裂缝病害封堵在萌芽状态,防微杜渐。病害越早处理,投入的资金也越少。

4.  裂缝处治必须有效果
     采取科学、有效果的裂缝处治技术,为防止因裂缝引起的沉陷唧浆及基层恶化,主裂缝和裂缝区域的细裂缝都要同时得到封闭防水,强调整个裂缝区域处治。河惠高速一期的裂缝病害曾使用过多种处治方法,但都没有完全封闭裂缝,效果不大?姥狗齑+CAP(1+1>2的效果)完全封层技术,即魁道压缝带处理主裂缝和CAP处理微小裂缝、松散、崩裂,两种材料优势互补,可以整体解决裂缝区域病害问题,是一种科学有效防止裂缝区域渗水的无损伤裂缝处理技术。

5.  裂缝处治施工质量
     首先,起用技术过硬和责任心强的施工员,建立强有力的监管及质量保证体系;其次,“地毯式”检查及处治,细微裂缝也要彻底封堵。

结论

    预防性养护的目的是防止路面的早期破损,实现和增加路面的使用寿命。从表观状况说,预防性养护是减小和推迟裂缝、唧浆等病害的产生,以最简单的方法、最低的成本、对交通影响最小的方式,在一定的时间段内让道路资产得到保值。

   多年的预防性养护的实践中得出,使用再生养护lol比赛竞猜投注、微表处、薄层罩面之前,对裂缝等病害的预处理是必须的,这一环节缺失的话,其它活动是会大打折扣?姥狗齑+CAP技术方案处理后的路段效果好――施工两年内无唧浆、无裂缝;即使经过长时间强雨水,路面也无新裂缝产生;较严重的反射裂缝区域亦无松散、无微裂、无崩边、无脱粒,能够起到完全封水及杜绝唧浆现象;裂缝区域的病害破坏没有再发展,延长了道路使用寿命?纋ol比赛竞猜投注施工工艺简单,性价比明显优于其他工艺,魁道完全封层技术不失为防止路面水损害的简单、经济、有效的预防性养护手段,应该在道路预防性养护和矫正性养护中大力推广应用。

 

参考文献:

[1]肖伟,何健杰,雷鸣.沥青路面裂缝修复新技术初探[J].四川:西南公路,2006年第1期.

[2]孙雪菲,王彦.高速公路桥面防水技术研究及应用.山东省高速公路集团有限公司.

[3]公路沥青路面养护技术规范JTJ 073.2-2001[S].北京:人民交通出版社,2001

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