鄺陳
摘 要:以開槽養護技術為研究背景,對開槽養護技術在高速公路瀝青路面裂縫處理中的應用要點分析。先是闡述了瀝青路面裂縫的類型與形成原因,而后在分析開槽裂縫養護技術應用要點的基礎上,對養護過程需要注意的相關問題探討。希望解析后,可給同類工程提供參考。
關鍵詞:高速公路;瀝青路面;裂縫;開槽養護;技術應用
中圖分類號:U416.217 文獻標識碼:A
0 引言
高速公路瀝青路面在通車運營一定的周期后就會受到車輛荷載、環境因素的影響出現開裂問題。路面裂縫大小、規格存在差異性,裂縫早期不處理會伴隨著荷載量的增加、路基下沉等綜合影響之下出現大面積的路面層斷裂,導致車輛通行的安全性以及舒適性受到影響。在瀝青路面裂縫處理技術當中開槽養護技術屬于一種常用的技術策略,該技術具備施工方便、技術成熟、不影響車輛通行等優勢得到了廣泛運用。
1 瀝青路面裂縫類型及產生的主要原因
1.1 裂縫類型
(1)負重裂縫。該裂縫問題的發生是長期荷載作用之下形成的,車輛荷載反復碾壓,在瀝青路面的底部形成拉應力而導致開裂的問題出現,逐步的延伸到瀝青路面結構上。
(2)溫度裂縫。該裂縫問題的發生是因為溫度較低而形成的,導致裂縫發生收縮變形問題。在瀝青路面施工環節,沒有結合現場情況選擇合適的物料,造成張拉應力超出標準,而瀝青路面的材料無法抵抗應力作用而發生裂縫的問題。
(3)反射裂縫。該裂縫問題的出現是因為瀝青路面在施工環節,下方物料發生干縮反應而引發的開裂問題。反射裂縫不斷的擴大,出現拉裂的問題。
(4)下降裂縫。該裂縫問題是在施工中而導致路基不均勻沉降,在某個范圍內導致路面的損傷出現開裂的問題。一般來說,橋涵兩側出現裂縫的問題,如果沒有采取必要的應對措施,就會出現跳車的問題。此外,施工操作不當也會造成連接位置上的裂縫問題。
1.2 裂縫產生的主要原因
(1)路基缺乏足夠的壓實度。瀝青路面的土基以及基層結構部分的施工中,壓實度性能無法滿足設計標準的要求,造成瀝青結構穩定性變差,影響施工的效果。在長期的應用之下,瀝青路面強度下降明顯。瀝青路面的基層結構因為自然環境的干擾和影響,夏季受到陽光暴曬的影響,冬季雨雪沖刷比較嚴重,都會出現熱脹冷縮問題所產生的裂縫問題,出現了瀝青路面位移的情況,引發裂縫的危害。瀝青公路結構的路基壓實度難以滿足要求,結構性能比較低,強度不足而產生沉降的問題。瀝青公路工程在施工中,接縫的位置上尺寸精度控制不嚴格,壓實度性能較差,裂縫問題就此發生。
(2)施工質量比較差。在瀝青公路施工作業階段,沒有執行施工工藝技術標準,有些部位上的結構性能和質量比較差,比如出現瀝青路面的粘連問題,所以造成裂縫問題的發生。此外,瀝青路面設計不能達到科學性與合理性的要求,結構受力條件變差,出現裂縫的問題。
(3)瀝青公路超負荷運行。目前公路工程通車數量逐步的增多,導致路面存在超負荷運行的情況,同時瀝青路面受到集中應力的作用,容易引發裂縫的問題。
2 裂縫養護的鍵環節
在瀝青路面裂縫處理環節中,對于開槽養護技術的應用需要按照裂縫的具體情況,合理的選擇養護時機,并且規范技術操作過程以提升整體養護效果。
2.1 適當的養護時機
經過長期的裂縫問題分析,在路面的裂縫變化規律如下:在每年剛入冬時,路面會有比較小的裂縫間歇性的出現,在進入到三九天環境溫度較低的情況下,會出現貫通的情況,解凍之前其裂縫的問題會處于開口最大的位置上,貫通縫的發生是較為常見的,這是裂縫處理最為有利的時機,這時的環境溫度較低,野外施工比較差,也會產生比較嚴重的負面影響,所以需要在解凍后,氣溫上升到+10℃時為最佳,同時可以開展必要的路面養護施工,這是最為合適的時機。
2.2 裂縫養護方法
如果有輕微裂縫存在,或者環境溫度較高的季節中,有一些輕微裂縫開始愈合,此時可以不進行處理即可;如果溫縮裂縫為5 mm~15 mm左右的裂縫,采取開槽灌縫的方式即可。
(1)灌縫材料的選擇。加強裂縫質量的管控,嚴格落實各項質量控制措施,做好瀝青材料性能和參數的控制,尤其是極端的環境之下,瀝青材料依然能夠保持較高的彈性與拉伸性,以保證裂縫填充的效果和質量合格,不會引發嚴重的病害問題。
(2)裂縫開槽的關鍵指標:
①開槽寬度的確定。根據當前我國所實施的國家標準和要求,根據路橋的嵌縫材料拉伸試驗標準,應用的拉伸試件,嵌縫膠的實際密封寬度尺寸為15 mm。因此,我們需要把15 mm作為開槽的基本寬度確定,以保證其結構的性能合格。
②開槽深度的確定。開槽施工寬度的確定是非常重要的,技術人員根據力學的理論展開分析與研究。從材料力學設計角度出發展開分析,在結構部件的設計中,截面尺寸如果選擇使用矩形的形式,為了保證其抗變形能力滿足要求,最佳的截面設計參數應該按照下式進行選擇:h/b=1.2~2.0,式中:h為矩形的高,b為矩形的寬。
根據這一理論中的要求,開槽參數確定時,按照下述要求:寬深比B/H=0.83~1.67,B≥15 mm;為了使得取值更加方便,四舍五入整理后得到如下結果:寬深比B/H=0.8~1.7,且B不小于15 mm。
(3)槽口的設計。槽口設計選擇應用縫口外延的方式5 mm~8 mm區間內封閉處理,膠面應該比地面高出約2 mm~3 mm,主要的作用就是防止縫口出現過早開裂的問題,且車輛的碾壓之后讓密封膠進入到裂縫的結構內,可以保證密封防水的質量合格。縫口采取必要的處理措施,保證力學性能合格。
(4)開槽。準備好各項工作后,開始進行裂縫的開槽施工,通過開槽機做好裂縫寬度的調節,符合設計方案的要求。開槽施工中,綜合分析裂縫的具體情況,鋸片高度結合具體情況調節,促進工程質量的提升。開槽作業環節,做好開槽切入深度的控制,約在1.5 cm~2 cm范圍內,考慮到裂縫走向的變化情況,開槽時嚴格控制,符合槽口的設計要求。
(5)清槽。開槽作業結束后,利用吹風機將內部存在的雜質清理干凈,清理掉碎渣,避免存在積存老料的情況。通過鋼絲刷進行處理,保證密封膠的黏結性合格。
(6)烘槽。要想全面提升灌縫的質量水平,在灌縫前要做好熱氣噴槍的加熱處理,去除內部結構的水分,保證溫度合格,切實提高粘結性和質量水平。工作人員做好現場監督與管理,如果環境溫度比較低,或者空氣濕度較大,立即停止作業施工,烘干處理后再次進行施工。
(7)灌縫。清槽施工之后,需要及時做好灌縫處理,通過熱氣噴槍清理掉內部的水分,保證凹槽中的溫度合格,同時做好結構材料的軟化處理,保證物料和瀝青路面的熱觸摸效應合理,通過灌縫槍開展灌縫操作,不會有影響工程質量的因素。灌縫機的走向符合工藝的要求,第一次灌縫施工后及時進行找平處理,利用T字形密封層處理,保證裂縫處理的質量合格。
(8)養護。在灌封工序完畢以后,需要做好相關的維護工作。在維護時需要安排工作人員將路面中的殘渣清理干凈,使其能夠在自然環境中進行冷卻(15分鐘)。而后使用新灌封技術對路面裂縫進行重新處理,需要注意的是在密封膠選擇時要選擇強度高、質量好的材料,同時要深入施工現場進行考察研究,對密封膠的使用溫度進行測定,保證施工溫度滿足工況需求。最后在養護環節中針對出現的溫差問題要給予高度重視,減少溫度不夠或是溫度過高出現的修復質量下降問題。
3 瀝青路面裂縫修補施工質量控制
(1)在路面修復的過程中針對密封膠的性能選擇需要高度重視,針對低溫拉伸值需要進行現場鑒定使其慢性工程施工環境需求,保證在最高溫環境下不會出現粘輪、流失等現象。
(2)針對裂縫開槽的規格要及時判定,查看是否滿足工程設計方案的要求,若開槽口過小需要及時與責任部門溝通進行二次處理。
(3)開槽完畢后需要對槽段底部進行全面清理,采取高壓氣槍將其吹干凈。
(4)在施工環節對于密封膠的加熱過程需要觀察,查看是否滿足施工設計方案規定的溫度值。
(5)施工環節中需要做好密封膠的飽滿度控制,不能出現少灌的現象。
(6)在施工過程中針對縫槽口的封閉方式要檢測,查看其是否達到外延封閉的設計參數標準。
(7)針對修補后的需求進行觀察,查看是否存在均勻、光滑平整要求。
4 結束語
隨著我國科學技術的發展,先進施工工藝研發和應用,高速公路瀝青路面裂縫開槽養護施工的水平得到了很大的提升,滿足養護效果的要求,為我國高速公路質量的提升奠定基礎,為社會發展作出必要的貢獻。
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