同步碎石封层技术在沥青路面裂缝施工中的应用

来源:用户上传      作者:

　　摘要:同步碎石封层技术被公认是世界上耗能最低、性价比最高的公路建设和路面养护技术,这也是该项技术得以快速发展遍及世界的基础,这对我国尚处于发展中国家的国情也是十分适用的。文章介绍的同步碎石封层技术是公路养护技术的重要革新,具有极强的耐久性、防滑性和防水性,在处治路面裂缝方面具有良好的成本效益和性能。
　　关键词:同步碎石封层技术;沥青路面裂缝;黏结料
　　中图分类号:U416 文献标识码:A
　　文章编号:1674-1145(2009)29-0179-02
　　
　　沥青路面建成后,不论基层是柔性的还是半刚性的,都会不可避免地产生不同程度的裂缝。裂缝的形成初期虽然对路面使用功能影响不大,但裂缝的扩展将会逐步减弱结构承载力,裂缝渗水导致基层以下的结构层产生冲刷与水稳定性问题,从而导致网裂、龟裂、坑槽及其他病害的产生,降低路面的服务水平。因此对裂缝进行适时的预防性养护对延长路面使用寿命是极其重要的。
　　沥青同步碎石封层技术是由同步碎石封层机将碎石和热沥青同步洒铺在路面上,再通过压路机的碾压形成一种以沥青和碎石为结合料的磨耗层,一小时后就可以开放交通。从国外的使用情况来看,该技术具有良好的防水性和较好的耐磨性,可使沥青路面的使用寿命延长10～15年。同时,沥青同步碎石封层技术与传统使用的稀浆封层或薄层封面技术相比,对原路面的小裂缝、贫油、泛油、光滑等起到很好的修复作用,且成本只是热沥青混合料罩面的50%左右。在公路病害初期作为预防性养护的措施,既可减少投入,又可延长路面使用寿命,体现及时、补早、补少、补彻底的预防性养护理念。
　　
　　一、沥青路面裂缝
　　
　　 (一)产生原因及分类
　　沥青路面,因其具有地质条件适应性强、行车舒适、维护方便等优点,而被广泛用于高速公路。但在高速公路通车后沥青路面会逐渐出现多种路面病害,造成沥青路面破损的原因很多,主要有交通条件、气候条件、排水条件、材料因素、施工水平、管理水平(养护频率、资金投入和设备条件)等。但归根结底,还是由于沥青路面的使用性能下降造成的。概括地讲,沥青路面的使用性能主要是指高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、抗疲劳性、抗老化性及表面服务功能。
　　沥青路面的破损主要可分为裂缝类;变形类(车辙、推移、波浪或搓板、沉陷、壅包);松散类(坑槽、磨光、松散、剥落)及其他四大类。而其中裂缝是最常见的病害,也是养护中首先遇到的问题,是预防性养护工作的主要内容之一。裂缝可分为轻微裂缝与严重裂缝:
　　1.轻微裂缝。该裂缝多属局部裂缝,一般是在路面使用3～5年后发生的,其表现多是细线状裂缝。裂缝的形状有以下两种:(1)发状或条状:不需要放大即能发现的路面条状裂缝。沥青面层较薄时将成为贯穿裂缝;面层较厚时,尚不贯通。(2)发射裂缝:由于基层物理性的开裂,反映至沥青面层而呈现出的条状裂缝(又称反射裂缝)。
　　2.严重裂缝:(1)龟裂:路面由于压实不足、路基下沉等原因产生的小网格式的、成块的、不规则破碎性的网状裂缝,由于其形状类似于乌龟背壳,故俗称为龟裂;(2)网裂:不规则的大网格式片网状裂缝,裂缝间距大小相近,形状和尺寸上都有别于龟裂;(3)纵横裂:顺路方向出现在行车道的纵向长条裂缝,或横断方向有规则的裂缝。其中横向裂缝通常在温差变化较大的地区发生。夏季完好的路面到了冬季会由于路面温度收缩,产生纵向近似等间距的横向裂缝。横向裂缝一般贯通整个路面宽度,纵向间距约为5～30m不等。纵向裂缝通常以单条裂缝出现。
　　 (二)防治措施
　　沥青路面使用初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能常无明显影响,但随着表面雨水或雪水的逐渐浸入,导致裂缝两侧的路面结构层特别是裂缝附近土基的含水量加大,甚至饱和。其结果是路面承载能力明显降低,在大量行车荷载反复作用下,产生冲刷和唧浆现象,加速路面破坏,所以对沥青路面产生的裂缝必须及时治理。减轻或防治裂缝的措施基本上可分为三类,第一类是针对基层的,第二类是设置隔离裂缝中间层或应力吸收膜(或称应变消减膜)中间层,第三类是针对沥青面层的。
　　自2002年同步碎石封层技术从法国赛格玛(SECMAIR)公司引入中国,该技术在短时间内得到中国公路界众多领导和专家的一致认可。同步封层技术以其明显增强路面的防水性,降低路面的噪音,延长道路的使用寿命等综合优势在中国道路养护施工中被广泛采用,该技术在路面裂缝的预防及治理中行之有效,且实施所消耗的费用很低,取得了良好的经济效益。
　　
　　二、同步碎石封层应用
　　
　　路面长时间的抵抗交通带来的压力迟早会产生裂缝,从而影响路面的渗透性,渗透性的增强提高了路面层内部水的含量从而造成了内部裹附能力的消耗。由于裂缝外观状况和裂缝宽度等的不同裂缝病害可分为不同的损坏等级,要根据路面开裂的密度和裂缝状况,确定适宜的养护措施。
　　 (一)概念
　　同步碎石封层是指用专用设备同步碎石封层车将碎石及沥青胶结材料同步洒铺在路面上,形成保护原有路面的沥青碎石磨耗层。其封层具有强度高、表面粗糙、防滑、不透水、耐久性好、防止雨天行车水雾等优点。据统计,在欧洲有95%以上的公路均采用这项技术进行养护,在国内尚属新型的养护技术。
　　 (二)同步碎石封层
　　因路面沥青性能不好或路龄较长、油层老化产生较大面积的裂缝(包括网裂),但基层强度尚好时,可采用同步碎石封层技术对裂缝路面进行全面处理。同步碎石封层对材料的要求如下:
　　沥青黏结料:同步碎石封层技术的领先性能很高,但对适用沥青没有特别严格的要求。可以使用不同的沥青结合料,如软化纯沥青、聚合物改性沥青、乳化沥青、聚合物改性乳化沥青、稀释沥青等,热沥青主要用于大规模封层。使用改性沥青作为黏结料时,为保证雾状喷洒而形成均匀、等厚度的沥青膜,必须保证沥青的温度在160℃~170℃范围内。
　　碎石:普遍采用间断级配结构,碎石封层所用石料粒径范围有严格要求,即等粒径石料最理想。碎石要求经过反击破碎(或锤式破碎)得到的碎石,针片状石料严格控制在15%以内,几何尺寸要好,不含杂质和石粉,压碎值小于14%,对石料酸碱性无特殊要求,并严格经过水洗风干。
　　 (三)黏结层
　　对路面裂缝不仅要治理,还要实施有效的预防措施。同步碎石封层还可以做新建沥青路面下面层与上基层之间的覆层。若在沥青路面下面层与上基层之间加铺一层能承受很大应变而不破坏,能分散基层的收缩应力或应变,将由于车辆荷载产生的应力重新分布的应力吸收中间层,则能够有效防止或减少向上发展的反射裂缝。该应力吸收中间层同样可以设置在旧路面与新铺沥青混合料之间,能够有效减少旧路面的裂缝向上覆层扩散。
　　
　　三、结语
　　
　　沥青路面裂缝在我国公路网各种等级的公路上到处可见,是非常普遍的一种破损现象,要考虑裂缝损坏程度、交通量、路面类型等因素制定技术经济均合理的处治措施,这对延长路面的使用寿命是极其重要的。
　　
　　参考文献
　　[1]祖熙宇,王琦,杨宏健.同步碎石封层技术的研究与应用[J].北方交通,2008,(1).
　　[2]王鑫,田洪波.同步碎石封层技术及设备[J].科技信息(学术研究),2007,(17).
　　[3]夏军杰.乳化沥青同步碎石封层技术在高速公路养护中的应用[J].科技信息(科学教研),2008,(25).
　　[4]邹剑,蒋功雪.同步碎石封层技术在沥青路面预防性养护中的应用[J].湖南交通科技,2007,(2).
　　[5]安庭虎,徐伟.碎石封层的分类与适用性[J].山西建筑,2008,(6).

转载注明来源:https://www.xzbu.com/3/view-10495291.htm