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能达沥青路面裂缝处治技术介绍

沥青路面裂缝的形式按形状分:横向裂缝、纵向裂缝、龟状裂缝和网状裂缝;按有无荷载可分:荷载裂缝和非荷载裂缝(温缩裂缝和干缩裂缝);按路面有无沉陷分为:沉陷性、疲劳性裂缝和非沉陷性早期裂缝。

早期裂缝其本身对沥青砼面层的危害并不是很大,其危害主要在于路表水沿缝隙不断进入路面结构内部,致使路床或半刚性基层顶面出现水化软弱层,而路床和路面基层作为道路的主要承重层,如果不能很好的传递和扩散运营车辆的行车荷载,使沥青砼面层直接承受全部应力,必然造成沥青砼面层迅速开裂。在未施加任何荷载,温度变化幅度较大时,基层的裂缝也会因为热胀冷缩而缓慢发展,同时给新铺的沥青砼面层传递一个附加拉应力。从理论上来看,当这个拉应力超过沥青砼的抗拉强度时,裂缝就在沥青砼面层的顶面产生,并向下延伸,这种裂缝称之为温度型裂缝。当加载车经过开裂基层时,沥青砼面层向下传递荷载,在基层裂缝处产生剪切应力,当这个剪切应力超过沥青混合料的临界极限时,对应裂缝就在沥青砼面层底部产生了。加载车辆继续多次施载后,裂缝就由底面扩展至沥青砼顶面,这种称之为荷载型裂缝。实际上,沥青砼路面开放交通后,单纯的温度型反射裂缝是不存在的,往往是荷载型反射裂缝先产生后,温度变化进一步加速裂缝的扩展,两者共同作用和影响裂缝的发展。沥青路面裂缝产生后,应及时予以处理,防止水等有害物质侵入,影响道路使用寿命。沥青路面裂缝处治技术是一种有效的道路养护措施,目前用于沥青路面处治技术有压缝带表面处治、灌缝处治、灌缝+压缝带处治等技术,用于裂缝处治的灌缝胶也称为密封胶、灌缝料,传统材料为热沥青、乳化沥青,目前新型材料为硅酮、聚硫、聚氨酯等。


      

沥青路面裂缝

1、裂缝处治原则

横向裂缝病害处治原则:

(1)对铣刨路段,裂缝宽度 L≤2.0mm 的裂缝可不处治。

(2)对非铣刨路段,裂缝宽度 L≤2.0mm 的裂缝可采取封缝带直接封闭的方式进行处治。

(3)当缝宽 2.0<L≤5mm,缝壁无散落或轻微散落,无或少支缝时,可采用直接开槽灌缝或开槽灌缝 +封缝带的方式进行处治。

(4)当缝宽 L>5mm,或裂缝贯穿整个路面且边缘存在支缝或散落时,可采用直接铣刨 面层回填混合料的方式进行处治。
       一般纵缝处治方式同横向裂缝,对于铣刨路段铣刨后出现的长度连贯的纵向裂缝,可采用热改性沥青灌缝+聚酯玻纤布的方式进行处治。


      

2、常见裂缝处治施工工艺

2.1 压缝带表面处治

压缝带裂缝表面处治技术是一种快速、简便的裂缝处治方法。压缝带封缝施工无需设备扩缝,是一种无损伤的裂缝处理技术;施工简单快捷,粘贴完毕即可通车;可随裂缝走向随意拐弯,能沿着裂缝准确封缝。压缝带材料主要由改性沥青、高强粘结材料、高强纤维、抗老化剂、抗剥落剂等材料组成,主要分为热粘压缝带与自粘压缝带两种。目前应用较多的有魁道压缝带和L-ZN自粘压缝带等。压缝带要求应与沥青路面粘结牢靠,耐磨性及密封性好。材料检测指标按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ E20-2011)执行。

魁道压缝带 L-ZN自粘压缝带
      

压缝带裂缝表面处治技术施工通用工艺如下:

(1)清缝

用吹风机吹除缝隙内浮尘和杂质等,确保缝隙内干净,必要时应用喷火枪烘烤至干燥。

(2)封缝

采用常温式压缝带封缝时直接将压缝带粘帖在裂缝上,并对压缝带进行压实,使压缝带与路面粘结牢固;采用加热式压缝带封缝时,用喷火枪烘烤压缝带粘贴面至表面熔化,然后对准裂缝粘贴。粘贴时裂缝应位于压缝带的中间位置。

(3)开放交通

常温式压缝带封缝施工完毕后可直接开放交通;加热式压缝带封缝施工完毕待封缝条冷却至常温后开放交通。

L-ZN自粘压缝带是沥青、合成橡胶及一些特殊的有机活性单体反应生成的一种含有柔韧性、耐冲击行,又具有良好自粘性的封缝材料,其施工工艺如下:

(1)裂缝清理:清洁路面裂缝区域的尘土、杂物。

(2)自粘压缝带黏贴:根据裂缝的宽度,裁割本产品,可直接粘贴在缝面上,经人工压实,即可开放交通。

L-ZN自粘压缝带施工

目前,经多年的沥青路面裂缝维修情况可知,魁道压缝带的应用效果良好。魁道压缝带施工是通过外力挤压带状材料进行裂缝封闭处治的一种有效措施,魁道压缝带由改性沥青、高强粘结材料、高强纤维、抗老化剂、抗剥落剂等12种材料组成。魁道压缝带施工时,无需设备扩缝,是无损伤的裂缝处理技术;简单快捷,随时随地,粘贴完毕,即可通车,可随裂缝走向随意拐弯,能100%的沿着裂缝封缝,保正封缝质量;适应温差大的区域,在路面高温时,本产品不会被挤出和给车轮碾走,污染路面。目前,该产品分为魁道热粘压缝带与魁道自粘压缝带两种,其施工工艺如下:

(1)裂缝预处理:对结构性裂缝要灌注CAP和填实适宜石粒;清洁缝面尘土和赃物,若缝面尘土较厚,需在缝面涂刷CAP。

(2)压缝带黏贴:根据裂缝的宽度,裁割本产品,避免污染本产品的粘贴面。自粘压缝带产品可直接粘贴在缝面上,当采用热粘压缝带时,需用液化气喷火枪烘烤缝面,余热烘烤本产品粘贴面。为及时开放交通,可在该类产品上撒上20#干净骨料。


      

魁道压缝带+CAP施工

魁道压缝带简易的施工工艺仅包括裂缝预处理与压缝带黏贴,不涉及涂刷CAP的灌注和涂刷。


      

魁道压缝带施工

2.2 灌缝处治
      

目前常用的沥青路面灌缝工艺分为不开槽灌缝和开槽灌缝两种类型。不开槽灌缝又分为热操作法和冷操作法:热操作法一般采用普通热沥青或改性热沥青进行沥青路面裂缝的灌封,冷操作法是用液体沥青、聚合物改性液体沥青进行灌缝。

2.2.1 不开槽灌缝

1)热沥青灌缝

热沥青灌缝施工工艺如下:

(1)裂缝预处理:用钢丝刷沿裂缝刷一遍,然后用吹风机清洁缝面和缝隙。

(2)用热风枪沿裂缝进行烘干,使裂缝处温度达到110~120℃。

(3)沥青采用沥青灌储存,由运输车托运至现场,采用加热装置进行加热,沥青加热温度控制在160℃。

(4)灌缝时,采用灌缝机或者铁壶等工具沿裂缝浇灌热沥青。浇灌后,人工用油灰刀抹平,待温度下降即可开放交通。

热沥青灌缝施工

2)液体沥青灌缝

(1)裂缝预处理:用钢丝刷沿裂缝刷一遍,然后用吹风机清洁缝面和缝隙。

(2)液体沥青使用前必须搅拌均匀,若过稠可加水进行稀释。

(3) 灌缝时,采用倾倒容器或专用灌缝工具进行施工,准确无误的灌入缝中,并用扁铲抹平处理。

2.2.2 开槽灌缝

开槽法灌缝施工的工工序、技术要点及注意事项如下:

(1)开槽:开槽机的锯片应调整到适当高度,确保切入深度在1.5-2cm以内,开槽时必须沿着裂缝的走向进行切缝,槽口应保持规则形状。

(2)清槽:开槽扩缝后应进行清缝处理,最好使用鼓风机并配合钢丝刷把槽口内的灰尘和松散的碎料清理干净,以提高粘结力。

(3)烘槽:必要时须用火焰枪对槽口进行烘烤,烘烤时注意对温度的控制,一般不得超过70℃。

(4)备料:密封胶的加热温度应控制在200℃-210℃之间,出料温度应高于180℃,温度过高或过低均对处理效果不利。

(5)灌胶:胶体灌入时应控制好灌缝机的走向,在灌好第一遍的5分钟后再进行一次找平灌缝,并使裂缝表面形成T形密封层。注意控制灌入胶体的高度,如在气温相对较高的季节,胶体应该略高于路面(高出0.5-1毫米),气温低的季节,胶体应该略低于路面(0.5-1毫米)

(6)开放交通:施工结束后开放交通时间一般为30min后,但如果在胶体表面撒上砂子或石粉,防止开放交通后车轮带走灌缝料,这样大约10分钟便可开放交通。

目前,沥青路面开槽灌缝使用的灌封胶材料大多为改性沥青类材料,如SBS改性沥青,橡胶改性沥青,高分子聚合物改性沥青等材料。灌封胶应具有良好的高温稳定性和低温抗裂性,与沥青路面粘结牢靠,密封性好。材料技术指标应符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的要求。
       经多年的沥青路面裂缝维修情况可知,河南路大灌缝技术的应用效果良好。


      

河南路大灌缝施工

2.3 灌缝+压缝带处治
      

灌缝+压缝带处治主要针对单条边壁无严重崩落、沉陷或唧浆的较严重的纵、横向裂缝,其施工工艺如下:

(1)将缝隙清刷干净,并用压缩空气(气压 500~700kPa)吹去缝隙中的堵塞物和裂缝周边路面 的尘土,保持缝面干燥。

(2)对大于 10mm 宽的裂缝,应用乳化沥青砂填实至路表面齐平。乳化沥青砂现场拌制,沥青含量为 8%左右。

(3)灌缝完成后,用液化气喷火枪烘烤压缝带粘贴面至表面熔化,便于粘贴。压缝带的宽度为 8cm,要求在裂缝的两边各保持 4cm的宽度。压缝带应一边烘烤,一边对准缝粘贴,粘贴时裂缝应基本位于封缝条的中间位置。封缝条粘贴完后,用铁锤拍实, 使其紧贴路面。

(4)待封缝条冷却至常温后,开放交通。


      

3、裂缝处治技术对比分析

根据裂缝处治材料特性、施工工艺以及后期的工后观测可知,目前各种裂缝处治技术的特点对比如下表。

裂缝处治技术对比分析表

裂缝处治技术

特点

压缝带表面处治

处治细微裂缝,裂缝修补工效高、但效果欠佳。

灌缝处治

不开槽灌缝

普通热沥青灌缝

普通热沥青在高温情况下,软化点低易出现泛油及被车辆带走的现象,低温时沥青又会变脆,易脱落。

改性热沥青灌缝

液体沥青的粘度大流淌渗透性能差灌入路面裂缝的沥青非常少,所以当路面裂缝低温扩张时极易开裂,修补使用寿命短。

液体沥青(乳化)聚合物改性液体沥青等灌封

由于聚合物改性液体沥青中掺加了溶剂,使沥青的低温流动性渗透性能得到改善,但是高温稳定性弹性恢复性能降低。在夏季高温时容易溢出被车辆带走对路面污染,冬季低温时易拉开。

开槽灌缝

裂缝修补较为彻底,但随着灌缝胶的老化,及原裂缝修补欠佳时,裂缝周边细小裂缝的进水易导致一条路面裂缝变成了至多条路面裂缝,容易造成渗水、唧浆、啃边、坑槽等多种路面病害

灌缝+压缝带处治

裂缝修补效果好,但工序多,不经济。


      


      


      


      


      


      

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