路面修补范文

时间:2023-09-26 13:16:34

路面修补

路面修补篇1

关键词:沥青路面修补 工艺

路面使用过程中,其使用性能会因行车荷载的作用和环境因素的不断作用而逐渐变坏。沥青路面早期破坏的现象主要包括:泛油、波浪、壅包、滑溜、裂缝、坑槽、局部沉陷、松散、车辙等。这些病害极具普遍性和严重性,它们是是公路工程的质量通病。坑槽是沥青路面的典型病害,严重影响路面的平整度和行车的舒适性。对比研究日常养护中坑槽的不同修补材料和修补工艺(冷料冷补、热料热补和热料冷补),使之能达到理想的维修效果.对高速路面日常养护具有一定的指导作用。

1、坑槽破损的主要表现形式

沥青路面坑槽破损一般可以分为三种情况:表层产生坑槽、表层和中间层产生破损、底层和基层产生破损。

1.1、表面层产生坑槽

在我国高速公路中,由于沥青路面上面层混合料局部的空隙大、同时沥青与石料间的粘附力不强,路表水(雨水)进入并滞留在表面层沥青混合料中,在行车荷载特别是重载车辆的反复作用下,产生的动水压力使表面层的沥青从石料表面剥落下来,沥青路面便会出现松散。散落的石料被通过车轮带出,从而路面自上而下逐渐会形成坑槽。此类坑槽通常深度为2~5 cm。在我国沥青路面早期破坏中是各类坑槽中最早产生,也是产生最常见的一种。

1.2、表面层和中间层产生坑槽

当沥青路面表面层和中面层都是空隙率较大的半开级配沥青混合料,而底面层为空隙率较小的密级配沥青混合料时,路面的自由水较易渗入并滞留在表面层和中面层内。在行车荷载的作用下使得中、上面层内的沥青剥落,沥青混合料失去粘结力,导致路表面产生网裂、形变和向外侧推挤,并最终出现骨料分离。粒料被车轮带离而形成坑槽,这类坑槽深度一般为8~10 cm。在高速公路中日常养护和预防性养护的及时,这类坑槽产生的较少。

1.3、底层和基层产生的坑槽

这种坑槽发生在翻浆现象非常严重的路面,在重型车辆的不断作用下,水产生很大的压力冲刷基层混合料表层细料,形成灰白色浆。在动水压力和孔隙水压力的反复作用下,使得整个面层范围内的基层粒料出现松散,同时又反作用于表面层,形成恶性循环。最终会导致坑槽出现。这种坑槽现象通常基层也已严重破坏,而且在形成坑槽之前路面亦表现出其他破坏现象而需要治理。这种坑槽一般不常见。

1.4、桥面铺装不当产生的坑槽

由于水泥混凝土梁与沥青铺装层的材料差异较大,层间粘结处的变形不一致,为了减少桥面的水损坏,对桥面防水层和粘结层的要求越来越高。但各种原因使得层间局部粘附性较差,并出现分层,使得沥青铺装层在车辆荷载和自由水的共同作用下形成剥落,最终产生坑槽。在日常养护中,桥面翻浆现象比较严重,每次连续雨天过后桥面容易出现坑槽,桥面铺装层一般在10 cm,因此该类坑槽相对来说都不算深,一般在3~5 cm。

2、坑槽修补材料

2.1、坑槽冷修补

快速补路材料呈黑色颗粒状固体,有石油溶剂气味,不溶于水,无腐蚀性,符合环保要求。一般有2种集料规格。第一种主要骨料粒径为8-10mm,可用来修补深度在30mm以上的坑槽:另一种主要骨料粒径为3-5mm,可用来修补深度在30mm以下的坑槽。这种材料无需加热或搅拌,无需特别工具或技能,操作简单方便,流动性高,与其他材料粘结性强,可以在低温、酷暑等气候下实现对路面坑槽的24h修补。修补完工可立即开放交通,解决了传统路面因受养护期、气候、材料最低购买量的制约,而使路面坑槽不能及时修补。或者在修补过程中严重影响交通的固有弊病。一般为桶装,密封桶装储存可长达10个月以上。开桶后,用剩余料不会短时硬化固结,在1个月内仍可使用。

2.2、坑槽热修补材料

用于日常养护的热修补材料主要为各种规格的沥青混合料,由于一般的坑槽只有5cm左右,为了保证修补处的压实度,不发生离析现象。根据实际情况,选择日常用的热料规格主要为AC-16或AC-13及添加改性剂的这类粒径较小的集料。

3、修补工艺

3.1、坑槽成型

对沥青路面局部破损修补前,应将破损处开槽成型。先确定破损边界和深度,要求开挖坑槽避尽可能与路面垂直,坑底部平整、坚实,有利于提高修补材料与坑槽壁材料的粘附性能,两者间的充分相嵌可大大提高修补材料的压实效果,使得修补坑槽获得更高的强度和承载力。

3.2、坑槽的清理和干燥

为使修补材料与坑槽底与坑壁有良好的粘结性,坑槽壁面和底面必须彻底清理出水分、灰尘、松散颗粒和其他杂物,使坑槽彻底清洁并完全干燥。清理工作一般选用压缩空气吹、手动工具清扫等方法。干燥工作利用专门的加热装置对坑槽进行加热,使得坑壁和底面材料软化,促进新旧材料间相互嵌挤和融合。一般将材料加热至140~160℃,5cm深处加热至70~80℃为宜,加热区域比坑槽外轮廓宽10~15cm。加热的方式有红外线辐射加热、明火加热、燃气加热。

3.3、涂粘结层

沥青路面开槽成型后在坑壁和底面上可以看到的石料断面,光光的、没有粘结沥青,此时应该均匀的喷涂一层粘结沥青来浸润的石料。粘结沥青通常采用热沥青、热改性沥青、乳化沥青及改性乳化沥青。

3.4、摊铺沥青料

在开始进行坑槽修补前,修补设备必须提前启动,并准备好各种材料和达到所要求的使用温度。材料大多数采用热拌沥青混合料,故需要具备保温、加热功能的混合料保温箱储存,一般储存时间不宜超过72h。一切工序准备好后将料卸入坑槽中,采用人工摊铺的方法,用整平板均匀地摊铺整平。注意在摊铺时应缓慢、均匀、连续,避免料的离析。摊铺温度一般在160~160℃为宜。

3.5、坑槽压实

将定量投入坑槽内的修补材料摊铺、整平后,需进行正确、充分的压实才能使修补料中的矿料颗粒相互嵌挤,达到稳定的密实结构。增加密实性不仅可提高抗压强度和承载力,防止修补坑槽在交通荷载作用下产生沉陷、松散等,且阻止水分进入。

3.6、冷料修补

主要用于应急性修补,通常先要开槽成型,将待补坑槽松散物、灰尘或淤泥清除,倒入冷补料。松铺系数为1.2-1.5,摊铺均匀,保证坑槽周边材料充足。但不要漫散至坑槽边沿外的路面。后用夯锤或振动式路碾机压实。每桶25kg装的冷补材料可修补面积约为50 cm~50cm、深4.5cm左右的坑槽。使用冷补材料只需要大约10分钟即可开放交通。

4、结语

综上所述,沥青路面坑槽的修补质量很大程度上取决于坑槽修补的工艺方法。在高速公路日常养护中注重每一个环节的细节问题,降低养护成本提高行车安全性和舒适性。

参考文献:

[1]李青.沥青路面病害形成原因及防治方法.山西建筑,2004,33(18)

[2]黄宗益.高等级公路路面修补机械.建筑机械,2001,(9)

[3]康敬东 孙祖望.沥青路面坑槽修补工艺分析.筑路机械与施工机械化,2005,(7)

作者简介:

申晓剑(1985―),男,陕西省交通建设集团延靖分公司助理工程师,主要从事高速公路设计与养护研究。

路面修补篇2

【关键词】坑槽;修补材料;修补工艺;分析

1. 引言

坑槽是沥青路面的典型病害,严重影响路面的平整度和行车的舒适性。若不及时修补,在交通荷载和水的综合作用下。破坏会较快发展,造成养护费用的增加并严重危及驾乘人员的安全。由于其安全隐患大,通常在高速公路的养护管理中明确提出了“坑槽不过夜”的养护要求。本文根据沥青路面坑槽修补的最终目的,对比研究日常养护中坑槽的不同修补材料和修补工艺f冷料冷补、热料热补和热料冷补),使之能达到理想的维修效果。以期对坑槽修补材料和修补工艺的应用具有一定的指导作用。

2. 坑槽破损和维修机理

2.1坑槽破损主要表现形式。

(1)表面层产生坑槽由于沥青路面上面层混合料局部空隙率较大、沥青与石料问的粘附力不强,路表水(雨水或雪水)进入并滞留在表面层沥青混合料中,在行车荷载尤其是重载车辆的不断作用下,产生的动水压力使表面层的沥青从石料表面剥落下来,沥青路面便会出现局部松散破损。散落的石料被车轮甩出,路面自上而下逐渐会形成坑槽。这类坑槽通常深度为2~5cm,在中国沥青路面早期破坏中是各类坑槽中最早产生,也是产生数量最多的一类。

(2)表面层和中面层同时产生坑槽当沥青路面表面层和中面层都是空隙率较大的半开级配沥青混合料,而底面层为空隙率较小的密级配沥青混合料时,路表的自由水较易渗入并滞留在表面层和中面层内。行车荷载的作用使得中、上面层内的沥青剥落,沥青混合料失去粘结强度,导致路表面产生网裂、形变(局部沉陷)和向外侧推挤,并最终出现粒料分离。粒料被行车作用带离,最终形成坑槽,此类坑槽完全形成后深度一般为8~10cm.由于近年来高速公路的中上面层均采用密级配混合料,同时对预防性养护的重视,对坑槽及时修补,因而此类坑槽产生数量不是太多。

(3)底面层和基层问产生坑槽此类病害容易发生在翻浆现象非常严重的路面,在重载车辆作用下,自由水产生很大的压力冲刷基层混合料表层细料,形成灰白色浆。在动水压力和孔隙水压力的反复作用下,使得整个面层范围内的基层粒料出现松散,并反射到面层,形成恶性循环。最终会导致坑槽出现。这类坑槽完全形成后通常深度都大于10cm,并且绝人多数都在车流量较大的行车道上或重载车辆较多的道路上。发生该类病害时,通常基层也已严重破坏,而且在形成坑槽之前路面亦表现出其他破坏现象而需要治理。因而该种病害相对来说很少。

(4)桥面铺装层等构造物产生坑槽由于水泥混凝土梁与沥青铺装层的材料差异较大,层问粘结处的变形不一致,为了减少桥面的水损坏,对桥面防水层和粘结层的要求越来越高。但由于种种原因,使得层间局部粘附性较差,并出现分层,使得沥青铺装层在车辆荷载和水的共同作用下形成剥落和税皮,最终产生坑槽。在日常养护中,桥面翻浆现象比较严重,每次连续雨天过后桥面容易出现坑槽,由于桥面铺装层一般在10cm,因而该类坑槽相对来说都不算深,约3~5cm。

2.2沥青路面坑槽的维修机理沥青路面产生坑槽破损不仅严重影响路面的表面功能和使用性能。更对安全有很大的影响。坑槽及时修补的功效,总的来说可以概括为如下几点:

(1)恢复沥青混凝土路面的表面功能,恢复行车的、平顺性和舒适性。

(2)坑槽的破坏减薄了结构层,及时修补能恢复路面的局部强度和承载能力。

(3)弥补坑槽破损处原有路面的强度和耐水性的不足,具有明显的补强作用。

(4)改善破损处承受车辆和水等外部荷载的进一步破坏扩展,做到防治结合。

3. 坑槽修补材料的研究

3.1坑槽冷修补材料这类快速补路材料呈黑色颗粒状固体,有石油溶剂气味。不溶于水,无腐蚀性,符合环保要求。一般有2种集料规格。第一种主要骨料粒径为8~10mm,可用来修补深度在30mm以上的坑槽:另一种主要骨料粒径为3~5mm,可用来修补深度在30mm以下的坑槽。

该种材料无需加热或搅拌,无需特别工具或技能,操作简单方便,自由流动性高,与其他材料粘结性强,可以在低温、酷暑等气候下实现对路面坑槽的24h修补。修补完工可立即开放交通,解决了传统路面因受养护期、气候、材料最低购买量的制约,而使路面坑槽不能及时修补。或者在修补过程中严重影响交通的固有弊病。其一般为桶装,密封桶装储存可长达10个月以上。开桶后,用剩余料不会短时硬化固结,在1个月内仍可正常使用。

3.2坑槽热修补材料用于日常养护的热修补材料主要为各种规格的沥青混合料,由于一般的坑槽只有5cm左右,为了保证修补处的压实度,不发生离析现象。根据实际经验,选择日常用的热料规格主要为AC-16或AC-13及添加改性剂的这类粒径较小的集料。

4. 坑槽修补工艺的研究

4.1冷料冷补工艺该施工工艺主要用于应急性修补,通常先要开槽成型,将待补坑槽松散物、灰尘或淤泥清除,倒入冷补料。松铺系数为1.2~1.5,摊铺均匀,保证坑槽周边材料充足。但不要漫散至坑槽边沿外的路面。后用夯锤或振动式路碾机压实(日常施工时通常采用平板夯,如遇特殊情况可直接使用夯锤),深度在6cm以上的坑槽必须分层投料夯实。若密实度不足,则经车辆行驶碾压,修补处会略有下沉,此时不必挖除坑内原填冷补材料,只需将更细一级的冷补料铺上压实即可。为防止此类情况的发生,通常使修补后坑槽地表面略高于周围路面约5~10mm)。运行一段时间修补处即会与路面持平。每桶25Kg装的冷补材料可修补面积约为50 cm~50cm、深4.5cm左右的坑槽。使用冷补材料只需要大约10min即可开放交通。

4.2热料热补工艺随着养护设备的发展,逐渐采用加热设备进行路面的就地热修补,能较好地解决接缝的问题,并且热修补技术明显提高施工质量。市场上使用的设备如英达科技公司生产的“修路王”设备以及河南高远养护公司生产的热修补设备等,其主要原理是采用100%高强度辐射热加热墙,先将沥青路面加热、耙松、喷洒乳化沥青,使沥青料再生,再加入热的新料,用自带的压路机将其压实,能够达到很好的修补效果。这类就地热修补设备的主要工艺包括:

(1)测定破坏部分的范围与深度,按“圆洞方补、斜洞正补”的原则,划出坑槽修补轮廓线(正方形或长方形),适当外移5 cm左右,使得接缝处理效果更好。

(2)将加热板调整到合适的位置,选择适当的加热区域。

(3)用加热板加热待修的区域,可以自行设定时间,一定时间后路面被软化。

(4)耙松软化的路面,切边。

(5)喷洒乳化沥青形成一层粘接沥青,从料仓中输出一直保温的新的沥青混合料。

(6)摊铺整平,再喷洒适量乳化沥青作为再生剂。

(7)由边部向中间反复压实4~6遍。

(8)清理作业区域,开放交通,通常夏季开放交通略晚。

一般情况下修路王修补加热墙面积范围内的病害大概需要20 min,修复后接缝密合、平整、美观、耐久。

4.3热料冷补工艺热料冷补适合于雨天抢救性修复。通常路面在通车几年后,一场雨会引起全线路面出现几百、上千个坑槽。为了确保行车安全,可以利用热修补设备的加热仓保温热料,沿线填补坑槽。此时不用对原始坑槽进行处理,填满后直接压实,待好天后用加热墙对原修补坑槽接缝处进行加热处理。这样既达到了道路安全防范的应急处理,同时也不影响路面的修补质量,此措施越来越多地被高速公路养护单位在雨天施工时所采用。

5. 修补工艺的寿命周期费用分析

5.1冷修补技术根据养护的大量实践,对于冷补材料修补坑槽,可以充分发挥施工方便、开放交通快的优点,但由于与原路面较薄弱的粘结性,在行车荷载和雨水的不断冲刷下其最终的修补寿命通常达到2个月左右即需要再次处理。对于50 cmx50 em的表面层坑槽,通常需要一桶25Kg的冷料。这是一种应急性的修补措施。可以解决临时性的影响安全的坑槽修补。但作为全线的日常使用,相对来说价格偏高。

5.2热修补技术就地热修补技术通常需要配备较昂贵的修路设备,一次性投资较大,但是每次的原始材料成本非常低,相当于沥青混合料的材料价格加上所耗费的液化气价格,通过对路面病害修补的合理安排、统筹规划,日常养护成本将可以降到最低。通常采用热修补技术修复的坑槽能达到1年以上才需要再次修补,而有的已达到了永久性修复的水平。对于具有独立养护职能的高速公路养护单位,采用大型热再生修路设备,无论从经济效益,还是公路养护质量,均具有明显的优势。

6. 结语

路面修补篇3

关键词:沥青路面;裂缝;修补材料;试验;施工

0 引言

随着我国公路建设的发展,沥青混凝土路面由于众多的有点,在高等级公路建设中得到越来越多的应用。但沥青路面开裂问题却至今仍未得到很好的解决。实践证明,根据传统方法维修路面的裂缝,无论是采用沥青还是乳化沥青进行灌缝后,维修后的裂缝又在原灌缝位置重新开裂。裂缝修补材料的选择是裂缝修补过程中最为重要的一个环节,合理的选择材料,不但可以提高裂缝的修补效果,而且可以有效的节约资金。

1 裂缝的产生及分类

裂缝是沥青路面最主要的结构破损形式之一,裂缝在沥青路面上十分常见。路面在行车荷载以及气候等因素的共同作用下,会因为路基、基层承载力的不足,以及交通轴载过重或沥青的老化而形成裂缝。随着时间的推移,初期的裂缝会从线形裂缝发展为网状裂缝。虽然裂缝病害一般不会影响公路的正常使用,但因裂缝的发展引起沥青路面产生松散、坑槽、沉陷、翻浆、基层强度降低等严重病害,加速了沥青路面的破坏,缩短了路面的使用寿命,最终会破坏路面的使用性能,造成经济上的巨大损失。

沥青路面裂缝类型有横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝、网状或龟状等,从机理方面主要划分为反射裂缝、低温收缩裂缝、疲劳裂缝等不同类型[1]。

2 裂缝修补材料及选择要求

2.1 裂缝修补材料的分类

当沥青路面出现裂缝时,必须结合裂缝修补的时机、施工地区的气候条件、修补单位的技术条件以及裂缝破损的状况,选择确定恰当、合理的裂缝修补材料。沥青路面大多数裂缝开始时皆为微小裂缝,如此时及时的对裂缝进行修补,可以降低修补的成本,提高裂缝修补的质量。如今市场上有很多特性分明的裂缝处理材料。这些产品通常由三种材料家族构成,并可按照材料剂型、成分及制造过程分为不同的种类。主要有以下三种:1.冷用热塑性材料:乳化沥青、聚合物改性液态沥青。2.热用热塑性材料:沥青胶泥、纤维改性沥青、沥青橡胶、橡胶改性沥青、低模量橡胶改性沥青。3.其它类修补材料:自平式有机硅树脂。

自流平材料是一种或两种能够通过化学反应从液态变为固态而自我成形的材料。这种类型的材料最近才在沥青路面上使用。自流平有机硅树脂就是这么一种冷施用不用加工的修补材料。

2.2 裂缝修补材料的选择要求

在进行裂缝修补操作时,不论是进行填缝还是封缝,对修补材料都有一定的要求。在选择是主要考量修补材料的粘结性、粘附性、抗高温软化性、耐老化性、抗低温脆裂性、延展性及弹性等七项指标。

上述各项裂缝修补评价指标都是彼此独立的,而且有些指标还是相互对立的,同时满足所有的评价指标是非常难的。裂缝修补要求满足哪几项指标,应具体结合裂缝修补的时机、气候条件以及裂缝的类型来选择确定。比如在南方热带地区,裂缝修补的评价指标突出对抗高温软化性的检测;而在北方寒冷的地区,应强调对抗低温脆裂的评价;在潮湿多雨地区,应提高裂缝修补粘附性的要求。裂缝修补指标中前五项是最重要、最基本的五项指标,而对于修补具有水平或竖直位移的裂缝,可增加考虑裂缝修补材料延展性和弹性两项评价指标。对于大多数修补材料来说,通常只需提高其施工温度,施工和易性基本可以满足。固化速率反映的是修补材料的失粘时间,其不会影响裂缝修补的质量,只是影响开放交通的时间,在修补高速公路或城市主干道的裂缝时,必须考虑其失粘时间,以免造成交通阻塞。而抗磨损性对裂缝修补质量影响不算很大。修补材料即使有一些磨损,但还不致很快使修补裂缝失效。

3 裂缝修补材料的试验及选用

3.1 裂缝修补材料的试验指标及方法

针对国内常用的普通沥青、沥青橡胶和橡胶改性沥青、自流平有机硅树脂及密封胶等裂缝修补材料,需要对其性能进行测试。对于普通沥青材料,我们应该测试其软化点、锥式针入度、失粘时间以及流动度,以便评价普通沥青修补裂缝的性能。对于沥青橡胶,需要分别进行25℃和4℃两种温度下锥式针入度的测试,另外还要进行弹性恢复、软化点和沥青相容性的试验。对于橡胶改性沥青,我们需要进行锥式针入度、流动度、粘结性、弹性复原率、沥青相容性、失粘时间等试验,以全面的评价橡胶修补裂缝的性能。对于自流平有机硅树脂,应该测试其流动性、弹性恢复、粘结性、拉伸试验、挤出试验;对于一般的密封胶,测试内容与橡胶改性沥青相同或参见生产厂商提供的标准。

3.2 裂缝修补材料的选用

对于裂缝修补材料的施工选择,国内并没有一个比较固定的方法,而国外在试验方法上做的研究相对较多,因此结合国内施工经验及国外研究成果,对常用裂缝修补材料应用特性进行总结,如表1所示。

注:*表示适用;**表示非常适用

工程施工经验表明:乳化沥青和沥青胶泥等填充材料直接填充于非线性,非活动期裂缝可以维持满意的性能2到4年。而橡胶或纤维改性沥青填充剂直接或覆盖填充在同样的裂缝上可以保持6到8年的有效性。橡胶沥青修补材料直接或覆盖填充于线性,活动期裂缝能够维持5到9年时间,而覆盖填充于非线性活动期裂缝,他们只能维持2.5到5年时间。纤维改性沥青覆盖填充于非线性活动裂缝最多能维持2年的良好性能。自我分层有机硅树脂填充于线性或锯齿型活动裂缝能出色地维持至少4到6年时间。事实上,当决定用那一种材料时,其野外性能也应该被考虑到。

4 结论

开裂是沥青路面发生结构性损坏最主要的形式之一。由于裂缝对沥青路面的服务性能以及使用寿命产生很大的影响,所以必须对路面已经产生的路面裂缝进行及时的修补。在实际工程应用中,选用的裂缝修补材料不仅要满足裂缝修补的要求,还要综合考虑其耐久性、经济性等方面的要求。需要注意的是,材料的某些性能优良并不是它成为最适合的修补材料的关键,综合的评价才能取得最佳的取材效果。

参考文献

[1]甄伟超.高速公路沥青砼路面产生裂缝的原因及其防治措施[J].交通标准化,2010(8)

[2]薛雨川,杨孟余.王岳平.路面早期维护的重要方法-裂缝的密封[J].公路,2009(9)

[3]中华人民共和国行业标准.水泥混凝土路面嵌缝密封材料(JT/T589).北京:人民交通出版社,2004

路面修补篇4

【关键词】 沥青路面、裂缝、修补方法、施工工艺

沥青路面在使用过程中会因为各方面原因产生不同程度的裂缝。裂缝出现后如果不适时加以处理将会导致路面产生进一步的破坏。因此,为了减少路面破坏,提高路面的路况质量,延长路面使用年限,必须对沥青路面裂缝进行有效的修补。

1 裂缝的类型

按开裂的主要原因,沥青路面的裂缝可以分为荷载型裂缝和非荷载型裂缝两类。

1.1 荷载型裂缝

该类裂缝主要表现为在行车荷载的反复作用下,基层底部的裂缝会逐渐扩展到沥青面层,造成面层开裂。荷载裂缝在形式上主要表现为沿轮迹方向的纵向裂缝和龟裂。

1.2 非荷载型裂缝

该类裂缝又分为温度裂缝、反射裂缝、沉降裂缝及其他裂缝。

温度裂缝主要因沥青面层温度变化而产生,这包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝。温温度裂缝在形式上主要表现为横向裂缝和块状裂缝,有时也表现为纵向裂缝。反射裂缝则由于干缩和温缩裂缝的产生和扩展会引起裂缝上方面层底部先开裂并逐渐向上扩展,最终将沥青面层拉裂。反射裂缝在形式上主要表现为横向裂缝。沉降裂缝由于填土固结或路基不均匀沉陷所引起的纵向和横向裂缝,常出现在桥涵的两头或路基半填半挖处。其他裂缝主要表现在沥青路面施工的纵向接缝处,由于施工接茬处理不善也容易产生纵向裂缝等。

2 裂缝修补时机

一般认为对于季节性冰冻地区,修补裂缝的最佳时机为解冻前裂缝最大时,从而防止路表面及裂缝内存留的冰雪雨水融化后渗入缝内破坏路基。具体而言,每年开春温度回暖时分开始修补裂缝为最佳时机,此时修补裂缝效果最好。需要注意的是,多雨地区的修补时机应安排在雨季来临之前,可以避免雨水通过裂缝进入结构层造成路面损坏。

3 裂缝修补材料

目前主流的裂缝修补材料包括热沥青、乳化沥青、沥青混合料以及改性沥青灌缝材料等。从成本角度考虑,使用前三类材料的成本较低低廉,缺点是该类材料抗老化性、粘结性、温度敏感性以及韧性较差,维修后容易在原裂缝处重新开裂,失效率较高。而改性沥青灌封材料则在长期效果方面有较明显的优势:低温下柔韧有弹性,不会在冬季脆裂,在高温下强度和硬度高,在夏季不会发软或流动。

正因为不同的修补材料具有不同的优缺点,加上裂缝所处的气候条件差别较大,因此在选择修补材料时,应根据修补材料的特性和公路所处地区的气候条件进行选择。例如,对于气温较高的地区,应选择温度敏感性低的材料;对于严寒地区,应选择低温条件下韧性好的材料。

4 裂缝修补方法

对于不同的裂缝沥青路面裂缝的修补方法很多,一般可根据裂缝产生的原因、裂缝宽度和深度采用不同的养护措施。在高温季节全部或大部分可愈合的轻微裂缝,可不加处理。在高温季节不能愈合的轻微裂缝,可沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青或采用乳化沥青灌缝。对于路面的纵向或横向裂缝,应根据裂缝的宽度按以下方法进行处理:缝宽在 2mm~5mm 以内,采用沥青预拌石屑或砂灌缝;基层及沥青面层均出现裂缝,缝宽在 5mm 以上时,采用填补热拌沥青混合料直接灌缝。因沥青性能不好或路面使用年限较长、油层老化等原因出现的大面积裂缝(包括网裂),此时如基层强度尚好时,通过技术经济比较。可选用乳化沥青稀浆封层、加铺沥青混合料上封层,或先铺设土工合成材料后,再在其上加铺沥青混合料上封层、改性沥青薄层罩面以及单层沥青表处的方法处理。对于土基、基层强度不足或路基翻浆等引起的严重龟裂,应先处治好基层后再重做面层。

5 填缝技术

沥青路面在使用初期产生的裂缝主要为纵向和横向裂缝,对于此类裂缝一般采用填缝技术进行预防性养护,以防止水分进入沥青路面造成早期破坏。根据美国国家研究协会的 《沥青路面裂缝处理材料及工序》SHRP-H348 项目研究论证,对路面裂缝作开槽贴缝式处理所产生的效果比无槽贴缝式处理的效果至少要好 40 倍,无槽贴缝式密封在车辆作用下,裂缝表面的贴缝层不断受到磨损,裂缝内的剩余填充物较少而无法起到封闭裂缝的作用,从而导致无槽贴缝式密封失效。所以,在施工经费有保证的情况下,应尽量选用标准槽贴缝式修补裂缝的方式。鉴此,建议当裂缝超过 3mm 时,宜采用开槽式封闭处理:当裂缝小于 3mm 时则可采用简单无槽贴缝式处理。 开槽的几何尺寸对裂缝修补效果有较大的影响,开槽的宽深比(宽度与深度之比)越小,填缝料与裂缝两壁的粘结力越容易损失。较大的宽深比可提高填缝料与裂缝两壁的粘结力和增强裂缝的修补效果。一般宽深比为 1:1,尺寸控制在 lOmm~20mm 之间,采用贴缝式工艺时,胶体应在裂缝两侧形成 50mm~100mm 的长胶带,胶带高度不能超过 3mm,这样可延长密封胶的磨损时间。再就是采用传统的人工方法:即用吹风机清理出缝里的杂物,再用小勺或热水壶(带细嘴)将加热到适当温度的灌缝材料灌入缝中。

这里着重介绍一下机械灌缝,通常灌缝设备主要包括切缝开槽机、吹风机、灌缝机、烘干机和平坦机等。灌缝具体施工工艺如下:

1)安排交通疏导,按照规定摆放安全标志,设专人指挥交通,并根据灌缝进度移动安全标志;

2) 按要求沿裂缝方向开槽:用开槽机正确开槽,跟踪指示装置对准裂缝,向后拉动开槽机对裂缝进行开槽,一般宽深比为 1:1,尺寸控制在 l0mm~20mm 之间;

3) 清理开槽:用压缩空气喷枪对所开凹槽进行清缝,确保开槽后缝内松散颗粒和杂物彻底清理干净;

4) 灌封前预热: 用烘干机对凹槽进行预热,并烘干进入缝里的水分,确保密封胶与凹槽紧密结合;

5) 灌缝:用灌缝机对槽口进行灌缝,并控制好胶体的用量,用灌缝机自备的刮平装置的压力喷头将密封胶均匀灌入槽内;

6) 养护:在灌缝完毕的表面撒布石粉或者细砂进行养护;

7) 开放交通:待密封胶温度冷却到 50℃以下后方可开放交通。

8)修补效果观察:通车一段时期后进行观察。确保一定时期后脱开现象保持稳定,没有发展的迹象。并且对效果进行研究和分析,为之后进一步的维护工作提供理论和应用方面的指导,另外对施工工艺的不断改进和优化也是沥青路面裂缝修补技术的关键。

6 结语

沥青路面裂缝修补的效果与材料的选择、裂缝封闭处理设计和施工工艺等有密切的关系。所以,在裂缝修补过程中,应选择优良的灌缝材料,尽量采用开槽贴缝式处理设计,优化施工工艺,提高裂缝修补的成功率,从而延长沥青路面的寿命。

参考文献

[1] 王玉顺. 京秦高速公路沥青路面裂缝修补方法. 公路交通科技 2003年第3期

[2] 沙庆林. 高等级公路半刚性基层沥青路面. 人民交通出版社,1999年

[3] 徐培华. 高等级公路路基路面养护技术. 人民交通出版社,2003

路面修补篇5

【关键词】路面 修补 措施 实例分析

一、 概述:

随着我国经济的快速增长,交通事业也出现了前所未有的发展。道路修筑的数量也越来越多。由于水泥混凝土路面具有较高的强度、耐磨、抗冻等特点,因而获得了广泛的应用。随着投入营运的时间增加,水泥混凝土路面均出现不同的质量病害,如出现的啃边、缺角、断板、错台、中缝胀开、唧泥等,已严重影响了水泥混凝土路面的使用寿命和道路行车质量,需要进行维修加固。

二、水泥混凝土路面修补措施

水泥混凝土路面修补措施包括

1、裂缝修补

针对路面裂缝出现的成因不同,采用不同的措施治理。如微小裂缝,缝宽在0.5mm以下的,可采用压注灌浆法;面对缝口较宽的裂缝,应采取扩缝灌浆法;对宽度在3mm以上的裂缝,则要采用环氧树脂与固化剂拌合物进行灌注才有效。

2、接缝修补

接缝施工时,应先铲除杂物和老化的填料,并清理干净。而对杂物充填较多的纵缝,必须用切缝机切割。清理干净后,用加热填缝料进行填缝,至缝填满为止。

3、局部修补

对出现错台的板块,错台量小于10mm,可用建筑磨平机打磨掉高出的部分或人工凿除高出部分,凿除(打磨)宽度一般为10~30cm。错台量大于10mm的,在低的一侧用沥青砂或细粒式沥青碎石衬平,衬补长度按高差的1~2%,也可用聚合物水泥砂浆薄层修补。

4、破碎板块修补

采取换板方式处理水泥混凝土路面严重破碎板,即挖除整块破碎板,然后浇筑水泥混凝土,板厚与原面板厚度一致,否则可采用钢筋混凝土进行修复。板角断裂等破损采用局部修补方式,即对板角断裂的部分渐除成正方形或矩形,在原板壁上加装传力杆后,在凿除位置浇筑混凝土。

5、脱空板块处治技术

在路面修复中,若脱空板不处理,即使对路面进行加铺,也无法防止反射裂缝的出现。面以过种情况,可采用钻孔压浆法或冲击碾压处理,进而达到稳固板块的目的。

三、冲击式压实机施工技术在旧混凝土路面修补应用介绍

1、工程概况

广东河源某水泥混凝土路面,由于使用时间长,质量病害不断出现,影响了道路的正常行使,需要对其进行维修。根据资料分析,其路面板断裂情况较多,并形成不同的裂缝和碎块,板底脱空现象严重。经研究,决定采用冲压式施工方法对其进行修补。

通过通旧水泥混凝土路面板断裂碎块,进行冲击碾压,可以有效消除板底脱空现象,并将碎块稳固在旧基层上,结构层的承载力会大大提高,可以给加铺层提供良好的支承基础,能有效降低反射裂缝出现的机率。

2应用冲击式压实机施工的工艺原理

冲击式压实机是一种以冲击压实原理为基础的新型压实机械,由牵引机拖动非圆型压实轮滚动,在滚动过程中,当压实轮轮廓曲线上最大半径滚动至最小半径处,即距离轮轴中心最远点着地时储备的势能和瞬时动能转化为距轮心最近处着地时的动能冲击地面,同时滚动过程中又对地面进行碾压作用。在河源某道路路面大修改善工程中应用的冲击式压实机是一种拖式高效破碎压实机械,该机冲击轮为五边形,最大冲击力可达250 t,压实能量为130-200 kJ,与一般压路机相比,其压实效率提高5倍以上。在如此大的冲击力和压实能量的作用下,经过一定遍数的冲压可使水泥混凝土板产生网状纹裂,且裂缝贯穿板厚,能有效消除板底脱空现象和稳固碎块,而且可使板下基层及土基得到进一步的压实。

3旧水泥混凝土路面冲击断裂稳固的施工方法及质量控制

3.1冲压前的准备工作

由于使用冲击式压实机对水泥混凝土路面进行冲击碾压产生的震动及破坏力非常大,因此在冲击施工前需对施工地段进行安全标识。一是对有地下隐蔽工程(如涵洞、电缆、光缆等)的路段进行标识,以便在施工时可以避开这些路段,以免造成破坏。二是对水平方向构造物不符合安全距离的路段进行标识。

在河源某道路路面大修改善工程的施工实施中,采取的避让控制距离如下:距离桥梁台背不小于5 m;对于涵顶填土高度小于2 m的管涵,涵顶不能直接冲压,冲压边界距涵边缘不小于2 m;对于涵顶填土高度小于3 m的板涵、通道,涵顶不能直接冲压,冲压边界距涵边缘应不小于3 m;路边民房一般为10~30 m,根据实际调查情况采取相应的避让或加固措施。施工实践表明,上述控制措施是有效、安全的。

3.2冲压方法

冲压的线路长度一般以1 km左右为一个工作段,确定具体施工段长度时应综合考虑地形、避让控制距离、机械掉头、设计需冲压的路段长度等因素。

为了能达到较好的断裂与稳固的效果,用冲击式压实机进行冲压施工时需注意一些关键的工艺方法。

首先,要注意冲击式压实机行走的线路。水泥混凝土路面板在冲击荷载的作用下会向四周挤压,水泥混凝土板在水平方向所受约束越少,则破裂效果越好。因此对于无中央分隔带且全幅施工的旧路冲压顺序应是先两边后中间,以便能较快达到破碎效果。针对国道325线的实际情况,因原旧路有中央防撞墙且是半幅施工,所以冲压顺序依次为硬路肩、行车道到超车道,以保证最佳的破碎的效果。

第二,需控制好冲击式压实机的行驶速度和冲压遍数。冲击式压实机的工作行使速度一般是先快后慢,这样可以使断裂与稳固混凝土板两方面都达到较好的效果。前五遍,速度可稍快,以12~15 km/h速度行驶, 以便尽早获得破碎效果。

3.3 质量控制

目前冲击断裂稳固工艺应用于旧水泥混凝土路面改造,其质量指标尚无统一的标准和规范。根据以往的工程实践经验一般采用破碎程度和沉降量这两个指标来控制质量。

在河源某道路路面大修改善工程中,质量检测以直接观察和沉降量测量为主要手段,采用钻芯法及弯沉测量为随机抽查检测方法。质量控制方法如下:

(1)直接观察旧水泥混凝土板破碎程度时,应对水泥混凝土板碎块的尺寸进行检查,如果裂纹不明显,可用水清洗干净再观察。经冲压的水泥混凝土路面板破碎程度在视觉上应大致呈网状分布,裂而不碎,破裂碎块的边长尺寸大致为40~60 cm,30~50 cm的占碎块总量的57%以上。大于60 cm的不超过碎块总量的20%。

(2)对旧水泥混凝土板钻芯时,应适当随机取样,观察裂缝是否贯穿整块水泥混凝土板厚,保证断裂效果。

(3)沉降量的测量,一般以每5遍为一个检测单元,最后一个检测单元沉降量 5 mm时收敛。

4经济效益

由于冲击断裂稳固技术是将旧水泥混凝土板体断裂稳固后作为垫层或底基层,不用考虑大量旧水泥混凝土板碎块运输与废弃等问题,也保持了旧水泥混凝土面板绝大部分结构强度。节约了大量的经济费用。如果将水泥混凝土板凿除、清运、废弃,费用大约要20-30元/m ,而采用冲击式压实机进行断裂稳固费用只有5元/m 左右,

每个台班可断裂稳固水泥混凝土路面8000 m 左右。可见冲击断裂稳固技术是具有相当好的经济效益的。

5结语

冲击断裂稳固技术应用于旧水泥混凝土路面改造中,使断裂与稳固可以同步进行,大大提高了施工效率,能大大缩短工期。采用冲击式压实机进行冲压,断裂稳固均匀性好,碎块间嵌锁紧密,保持了旧水泥混凝土路面的绝大部分结构强度,还能使板下基层及土基进一步被冲击压实,提高其承载能力。该工艺施工费用低,且不用丢弃旧水泥混凝土板碎块,既经济又环保。

冲击断裂稳固技术在河源某道路路面大修改善工程的成功应用再一次体现了这种施工技术工艺的可行性和优越性,值得推广和应用。

参考文献:

[1]刘荥,刘效尧,黄晓明. 水泥混凝土路面改建技术,人民交通出版社,2006.

路面修补篇6

关键词:公路沥青;路面坑槽;修补

中图分类号:X734文献标识码: A

引言

沥青路面由于松散、脱皮、龟裂、沉陷、受机械冲击等原因路面遭到破坏,未能及时处理逐渐扩大而形成坑槽,此外,由于压实度不足,强度不够,基础不平,面层积水基层湿软也会形成坑槽。下面就坑槽产生的原因、处理方法、防治措施、设计阶段考虑的因素等方面进行探讨。

1、沥青路面坑槽破坏现象及主要成因

沥青路面在使用过程中由于混合料本身缺陷及外界环境、车载的影响会出现较大空隙和微小裂缝。若得不到及时处理,众多裂缝呈现出不同发展径向,为水分进入沥青层内部提供了便捷的通道,雨水径流沿路面裂缝很容易进入其内部;尤其暴雨过后,有积水的路面更易被水侵入,由于水在裂缝中是自由流动的,行车作用会产生很大的动水压力,因此在路面积水区域,坑槽病害在车辆动载作用下呈现出急速加剧的现象,这也就是许多城市沥青路面雨后“突然”出现大量坑槽的原因。

沿裂缝或空隙进入表面层的水渗入下面层。如果存在较多的自由水,在车辆交变荷载作用下,产生超空隙水压,高空隙水压力会产生高速水流,强迫沥青混凝土面层间超空隙水对其往复冲刷,疲劳剪切应力必将引起沥青混凝土面层之间的剥落,从而降低沥青混凝土的强度。这种集中应力若大于沥青胶结料粘结力,将会导致集料的剥落、下面层沥青混凝土强度减弱,甚至引起沥青混凝土松散,产生路表破坏。在基层顶面没有粘结防水层或其质量下降严重的情况下,进入下面层的水直接滞留在基层顶面。行车荷载产生的动水压力,使滞留水首先冲刷摩擦基层表层的材料,接着向下冲刷摩擦并形成白浆,在行车荷载的动水压力作用下产生唧浆,使沥青混凝土产生剥落,逐渐形成两张皮,随着病害的发展并不断扩大,轻者路表产生网裂变形,路面下陷,重者将很快产生坑槽破坏。必须及时采取修补措施,消除安全隐患。

2、公路沥青路面坑槽常用修补措施

2.1、填料式坑槽修补方法

填料式坑槽维修通常作为一种临时性的坑槽修补方法,要求维修设备简单,维修时间短,具有及时性、广泛性。 修补材料的好坏是决定填料式坑槽修补质量的关键因素。 常用的修补材料有,密级配热拌沥青混合料、冷拌沥青混合料等。 施工工艺为:

2.1.1、清理坑槽:清理坑槽内的杂物和积水,使坑槽保持清洁和干燥。

2.1.2、填放新材料:将拌好的沥青砼放入清理好的坑槽内。 如果坑槽较深,要分层填放,并且要分层碾压。

2.1.3、碾压成型:采用带有振动装置的压路机或平板机等压实设备进行碾压,保证填补材料有足够的密实度,并且坑槽周边与原路面平齐。直接填料式维修主要适用在雨季,坑槽病害高发期。 这种维修方式对病害的处治不彻底,使用周期不长。

2.2、热补法

运用该方法进行修补时,首先应运用破碎工具对需补部位的旧路面进行铲除,然后对沥青粘结层进行喷洒,对新的热拌沥青混合料实施填充,最终实施摊平及压实。该方法的运用存在良好的修补质量及较高的耐久性,修补完成的路面能够对重载交通进行承受,但热拌法在潮湿、低温的环境状况下无法发挥其应有的作用。热拌沥青混合料的修补施工是在热铺、热压的作用下进行操作,因此通常在坑槽破损中作为永久性的修补材料进行使用。但也存在一定的缺点,例如:具有较高的温度要求,在分散且较小的工程量路面维修中不宜进行使用,特别是冬春季节,会有较大的限制存在。该材料在路面较大坑槽面积且较为集中的条件下得到适用。其次,由于热拌沥青混合料技术逐渐完善,采用吹缝、压实、开槽及填补等程序进行操作,能够有效的实现填补材料与原路面的紧密结合。

2.3、挖补式坑槽修补方法

挖填式坑槽维修是目前公路小修保养中最常见的坑槽维修方法,它是将不规则的坑槽,用切缝机将病害路面与好的沥青路面的结合部做彻底分割。按照以下工艺完成:

2.3.1、划定维修范围:按照“圆洞方补”的原则,在坑槽周围画定修补面成矩形。

2.3.2、清理坑槽。 将坑槽内的碎料、杂物、积水等清除,利用吹风机将槽内杂物灰尘吹净,保持坑槽内清洁、干燥。

2.3.3、洒布粘层油:在坑槽底部和四壁上要洒布粘层油,粘层油常用的有热的沥青胶、乳化沥青等。当填料要分层碾压时,粘层油也要分层洒布。

2.3.4、填补新料:将拌好的沥青混合料分层放入坑槽内并分层进行碾压,填放新材料时要先填放坑槽四边,再向中央移动,防止坑槽四边形成空洞。

2.3.5、碾压成型。 用振动压路机或平板夯等压实设备进行碾压,直至达到要求的密实度。

2.3.6、封缝防水:用沥青类粘结剂均匀涂抹在修补面四周新旧材料接缝上, 该类粘合剂通常采用沥青再生剂、快凝乳化沥青等。这种坑槽修补方法,从开始的坑槽清理到碾压成型,与前一种直接填料式比较,在施工工艺上比前一种时间长,但施工更彻底,使维修后的坑槽使用寿命更长。

2.4、喷射法

2.4.1、优点

二氧化碳排放量小:100%的冷补材料。没有资源浪费:无需开槽,没有对路基的进一步破坏,没有回收的要求。快速、经济:至多两个操作人员,长期投资效益好,能够很快恢复交通。修复效果能长时间保持:材料能够渗入到旧路面形成良好的黏结面,可防止水的渗入。安全性:操作人员无需暴露在交通量中,安全舒适。多用性:喷射法不仅可以用于修补坑槽,也可用于凹陷、裂缝填封、罩面、封层等预防性养护作业。

2.4.2、坑槽喷射材料选择

2.4.2.1、黏结剂

选择坑槽喷射法是一种冷修补方法,普通沥青不能满足施工要求,而改性沥青和乳化沥青都可以用作冷补混合料的黏结剂。但是,改性沥青和乳化沥青的施工温度、存储温度以及成型速度均不同。

2.4.2.2、乳化沥青类型的选择

乳化沥青分为阳离子乳化沥青、阴离子乳化沥青、非离子乳化沥青和两性乳化沥青。由化学相容性知,阳离子乳化沥青与碱性骨料黏结性能非常好,两者在有水膜的情况下仍能使带正电荷沥青微粒裹覆在带负电荷的骨料表面,能够在潮湿低温条件下(5℃以上)施工。阴离子乳化沥青特性与阳离子乳化沥青刚好相反,与酸性骨料有很好的黏结性能。非离子乳化沥青黏结性能较差,不宜作黏结剂。两性离子型乳化沥青兼具阴、阳离子型乳化沥青的特点,这类乳化沥青在国内仅处于研究试验阶段。

2.4.3、坑槽修补喷射法工艺

考虑到坑槽及坑槽修补材料受到拉压交变应力及剪切应力的作用,同时受到水、温度、阳光、氧气氧化等自然环境因素的影响,为达到理想的坑槽修补效果,制定如下的坑槽修补工艺,并做出理论分析。

2.4.3.1、利用鼓风机吹出的高压空气将坑槽壁面和底面彻底清洁,完全干燥。坑槽壁面和底面的灰尘、松散碎石或剥落的沥青,会导致新喷洒的乳化沥青难以发挥优良的黏结性能,影响新旧料间的黏结强度,造成坑槽壁面和底面接缝处新旧料分离。水分是导致沥青混凝土路面破坏最为重要的因子之一,面层内部的水分对于沥青的浸泡、冲刷会使得黏结性能下降,迅速导致路面的破坏。

2.4.3.2、喷洒黏结剂。坑槽壁面和底面为新、旧料两种材料,如果新旧料间黏结强度不够,车辆驶过产生的拉压交变应力和剪切应力会使坑槽壁面和底面新旧料分离,再逢雨雪或潮湿,水分渗入坑槽内部,新修补的坑槽就会迅速发生二次破坏。为了使新旧料成为一个整体,必须喷洒黏结剂,这是施工中最为关键的一步。

3、结语

公路沥青路面坑槽维修成本较高, 而且维修起来要进行交通管制,影响公路的正常使用,所以对于坑槽病害前期的预防性养护显得尤为重要。 在日常养护中对于即将出现的路面裂缝等病害,要及时采用灌缝等措施及时处治,以延缓或杜绝坑槽的出现,降低维修成本。沥青路面一旦出现坑槽,应根据路面结构、损坏程度,及时采取相应处治措施进行修复,以提高路面的服务水平和使用寿命。

参考文献

[1]马如军. 浅谈沥青路面坑槽成因及处理措施[J]. 青海交通科技,2011,02:27-28.

[2]李青春,赖震霖,龚云峰. 高速公路沥青路面坑槽成因及修补工艺[J]. 辽宁省交通高等专科学校学报,2005,02:9-11.

[3]俞卫春. 浅谈公路沥青路面裂缝成因及应对策略[J]. 科技创新导报,2013,01:132-133.

路面修补篇7

【Abstract】The article describes rapid repair of cement concrete pavement several materials commonly used.

【Key words】Quick repair; Cement concrete pavement; Material

快速修补水泥混凝土路面坑洞、裂缝等局部损坏的一个主要要求就是新老混凝土完好结合,同时要求早强、高强及耐久性,其理论依据是由其所使用的材料决定的。

1. 水泥是修补材料生产强度的基本成分,要求采用快硬早强水泥。

2. 高效减水剂

依据水泥水化的孔结构情况,正常水灰比为0.36时,水泥石内不存在毛细孔,结构比较致密。所以加入高效减水剂后,可大大减少水泥石内部存在的毛细孔。在便于操作施工、提高密实度的同时,又能达到早强、高强的目的。

3. 早期膨胀剂

加入适量膨胀剂以加强新老混凝土的粘结,防止脱落。由于快硬早强水泥水化过程中产生一定量的铝酸三钙,它是水泥在硬化过程中早期收缩的主要矿物成分。早期膨胀剂的作用就是和铝酸三钙反应生成水化硫铝酸钙(钙矾石)。这种水化物不但能克服C3A的收缩,而且还净增加体积150%,因此生成的水化物由于体积膨胀,可补偿水泥中其它水化物成分的收缩,并显著地减少收缩产生的内应力,最终达到提高密实度和粘结强度的目的。

4. 中、后期膨胀剂

水泥颗粒的全部水化过程,除了早期的铝酸三钙外,还有其它水化物。掺入中、后期膨胀剂是为了克服水泥水化过程的中、后期由铝酸钙和氢氧化钙引起的收缩,这样才能保证修补后长时间体积不变化,增加新老界面之间的粘结力,砂浆或水泥混凝土始终保持整体性。

减水剂、膨胀剂等复合添加料能与没有强度的氢氧化钙及收缩大的铝酸三钙成分起反应,形成能够膨胀的高强、高抗拉强度的硫铝酸三钙组成的晶体和铝胶,由于铝胶填充在膨胀的晶体中间,形成高抗折强度和高密实性的组织结构,使砂浆或水泥混凝土具有高抗裂防渗、补偿收缩等性能优异的粘结力很强的材料。

综上所述,水泥混凝土路面局部损坏快速修补主要得力于复合添加剂的采用,其用量可以按此配合比试验采用,即:

水:水泥:砂:碎石:复合添加剂=0.32:1.0:2.2:3.4:0.10。

5. 修补工艺

要保证新老混凝土的良好结合及修补混凝土的耐久性,在施工时必须做到:修补地段清洁,没有粉粒、油污等降低粘结力的介质;处理面要干燥、找底,即在凹凸不平的旧水泥混凝土路面上先涂刷一层同一水灰比的砂浆,能保证新老混凝土的完好结合;拌料均匀,否则会出现局部收缩或膨胀,影响修补质量。

5.1超薄层修补。先将光滑的路面露骨或龟裂表面处凿毛,然后在涂刷过同一成分的水泥砂浆的区域内,摊铺拌和好的快速修补水泥砂浆。修补砂浆基本摊铺好后,大面积的修补先用磨光机磨实、刮平,小面积的修补可用手提式震动器振实、刮平或用刮刀压实、刮平,以达到路面平整度的要求,当水泥混凝土存在水气、低洼、不密实时应用原浆补齐压实,直到表面全部密实、整平为止。转贴于

路面修补篇8

关键词:水泥混凝土;裂缝成因;修补材料

Abstract: This paper analyzes the reasons for crack of cement concrete pavement and its forming mechanism, in accordance with the different cracks form different patch materials.

Key words: concrete; crack; repair materials

中图分类号:U416.216 文献标识码: A文章编号:2095-2104(2012)01-0020-02

随着我国经济迅速发展,道路上的交通量和承载力迅速增长,行车速度也不断增加,对路面结构的要求也必须随之相应提高。为适应交通运输业的发展,我国在全国许多省市修建了大量的水泥混凝土路面,并取得了良好的成效。

水泥混凝土路面作为一种高级路面结构形式,具有强度高、承载能力强、耐久性好和稳定性好、耐气候性好、耐高温以及养护费用少等优点。与沥青混凝土路面相比,水泥混凝土作路面厚度较厚,强度更高,沥青混凝土则因为其沥青层较薄而整体性能较差。此外,沥青混凝土使用年限仅为12~15年,而混凝土路面使用年限则达到20~40年。因此混凝土路面在各级公路中被广泛的运用。 据统计,自1988年第一条上海至嘉定高速公路建成以来,我国用混凝土作为公路路面开始快速发展。到1997年年底,我国高速公路修筑里程达到4771KM,在此10年间年均增长477公里。1998年开始,国家加快了基础设施建设的步伐,高速公路进入快速发展阶段。

路面裂缝形成原因及机理

近年来,水泥混凝土路面虽得到大力、快速地发展,已成为公路路面的主要形式。但水泥混凝土的使用却带来了处理裂缝的麻烦。在混凝土路面的诸多病害中,裂缝是混凝土路面病害中最主要的病害,它破坏了路面结构的完整性进而使路面逐渐丧失整体刚度直至完全失去承载能力而丧失使用功能。混凝土是一种脆性材料,其抗拉强度低、韧性差,所以施工和养护不好的混凝土结构中的裂缝普遍存在。混凝土路面早期裂缝分类:

温度裂缝。水泥混凝土具有热胀冷缩的工程性质,大体积混凝土浇筑后,水泥水化热使内部混凝土温度增高有时可达40℃~60℃,在高温作用下混凝土体积发生膨胀。当水化热温达到高峰后,由于环境温度比混凝土内部温度低,因此混凝土温度也开始下降,在温降过程中混凝土发生收缩。内部膨胀与外部收缩相互制约,在约束条件下,外部收缩变形大于混凝土极限拉伸变形时,混凝土就很容易产生裂缝,称为温度裂缝。

干缩裂缝。水泥混凝土浇筑后,置于未饱和空气中,因混凝土中游离水的蒸发而引起体积缩小变形,称为干燥收缩变形,简称干缩。干缩扩散速度较慢,在大体积混凝土中扩散深度及范围都较小。但是,正因为干缩扩散速度小,使混凝土表面已干缩而内部不干缩,使得内部混凝土对表面混凝土的干缩起到约束作用,使混凝土表面产生干缩拉应力,当混凝土的干缩拉应力大于抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝,称之为干缩裂缝。

沉降裂缝。沉降裂缝分为两种情况。一种是在混凝土浇筑后,水泥和骨料自然下沉,并同时产生泌水,在混凝土沉降过程发生的裂缝;二种是水泥和骨料在沉降过程中遇到布设钢筋或其他构件的得局部阻碍,使该处产生拉张应力和剪切应力而产生裂缝。

施工裂缝。在混凝土施工阶段,由于混凝土原料质量、原料配合比、施工地基及基础、施工环境等因素不良引起的路面裂缝称为施工裂缝。在混凝土的早期裂缝中,每一种裂缝都与施工因素相关,混凝土在浇捣过程中,会发生不同程度的分层现象,并且分层现象由内到表越来越弱,到表层混凝土骨料细,级配差,导致其在混凝土中的抗拉强度最低,在温度的影响下就会产生裂缝。

裂缝修补材料

水泥混凝土路面裂缝对结构的破坏性极大,往往会由局部扩散到大面积直至最终结构物的整体破坏。因此,裂缝的防治显得尤为重要,在混凝土路面修补材料中,根据裂缝的不同类型需选择不同的修补材料。裂缝修补材料要求:使用方便、保水性、流动性极佳,与裂缝壁粘结强度高,耐高温、耐久、耐冻融循环性好,且具有一定的微膨胀性、抗冲击性。根据裂缝修补材料的功能分为补强材料和补漏材料。

环氧类浆材

环氧类浆材成分主要含环氧树脂、固化剂(间苯二胺、乙二胺)、稀释剂(丙酮、苯、甲苯、二甲苯)、增塑剂(邻二甲苯酸二丁酯、二甲苯)、改性剂。环氧类浆材具有以下特点:抗压强度、抗拉强度、黏结强度高,化学稳定性好,收缩率小(2%),经改性后也改制成为黏度低、可水中固化、弹性变形大的改性环氧材料。根据其成分含量不同和改性剂的不同又有许多下属产品。

CW系列环氧浆材

CW环氧浆材是结合三峡工程特点研制的灌浆材料,是在原环氧—糠醛—丙酮浆材的基础上由新型环氧树脂(CYD)、稀释剂和表面活性剂等所组成的双组分灌浆材料。CW系化学浆材优选我国的优质产品做原材,使所研制的浆材具有可灌性好,不仅在干燥条件下且在潮湿和水中仍能固化,毒性低的特点。经实验和工程实践表明,CW系环氧树脂浆材是处理路面微裂缝的较好的补强材料。

EAA环氧浆材

EAA环氧浆材是掺入了复合ENA改性剂以及表面处理剂的混合浆材。该环氧浆材具有以下优良特性:①力学强度高,能满足混凝土热胀冷缩的强度要求;②耐老化性能好;③湿润性好,对含水界接触面有优良的亲水性和黏结能力;④无毒,无污染。EAA已在广州地铁1号线的具体工程应用中取得很好的效果,故其修补能力可靠。

聚氨酯类浆材

聚氨酯类修补材料是防渗补漏性能良好且固结性能较高的高分子灌浆材料。分为

非水溶性、水溶性两类。

水溶性聚氨酯

是由外加剂和预聚体主剂组成,具有以下特性:黏度高,凝胶时间较短,黏结强度高,抗拉强度高,补漏性好。

与水泥复合浆材

由于聚氨酯类浆材的抗压强度较低,为提高聚氨酯浆材固结体的抗压强度,聚氨酯浆材可与水泥混合使用,因为水泥水化后具有强高的抗压强度,与水泥复合制成的复合浆材抗压强度可达到35Mpa.

结语

水泥混凝土路面裂缝是混凝土结构难以避免的病害,也是公路病害中最常见、最主要的病害。但在设计、施工的各个环节应当严格把关,尽量减少工程的病害,平时也应当加强路面的养护和监测。在施工或使用过程中出现裂缝应当及时处理,以维护好路面的良好状况。

参考文献

孙跃生,仲朝明,谷政学,丁宁编著。混凝土裂缝控制中的材料选择2009

黄国兴,纪国晋编著。混凝土建筑物修补材料及应用2009

王国庆。水泥混凝土路面裂缝形成机理及修补办法分析

职跃进。水泥混凝土路面施工裂缝成因分析

上一篇:道路标线范文 下一篇:路面检测范文