CN105332329A - 一种路面裂缝处置构造及其工艺 - Google Patents

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耿磊
关永胜
周文
费燕华
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Abstract

本发明公开一种路面裂缝处置构造及其工艺，包括如下操作步骤，在所述下面层路面裂缝两侧沿裂缝方向开槽，再进行灌缝，灌缝材料为高渗透性环氧树脂材料，待高渗透性环氧树脂固化后，进行精铣刨，回填修补罩面。本发明涉及的修补罩面采用U-Pave沥青混合料，采用一体化摊铺施工工艺，使得路面上下面层形成一个整体，抗疲劳性能显著增强。通过试验路跟踪监测数据显示U-Pave10在建成初期构造深度略小于SMA，但是在长期使用过程中抗衰减性能力较强，时间越长优势越明显，而且通过现场观察U-Pave10路面行车噪音降低1～2分贝，提高了行车舒适性。

Description

一种路面裂缝处置构造及其工艺
技术领域
本发明涉及一种路面裂缝的修补技术，尤其涉及一种路面裂缝处置构造及其工艺。
背景技术
沥青路面自上而下(Top-Down)疲劳裂纹是柔性基层路面的破损形式之一，在温度气候引起的应力和重复交通荷载作用下，沥青路面中最开始的微观裂纹不断产生新的裂纹最终导致整体路面结构的破损。Top-Down的疲劳裂纹最开始可能只是局部的裂缝，在雨水以及温度交通荷载的重复作用下，这些裂缝会形成新的路面裂缝，形成坑槽，造成路面的破坏，使得路面服务能力和路用性能下降。
Top-Down裂缝主要有三种形式和两种成因：横向裂缝、纵向裂缝和网裂；荷载型和非荷载型，横向裂缝由于路表降温产生的拉应力引起低温收缩开裂和温度疲劳开裂，均体现为开张型开裂，裂缝间距往往一致，是非荷载型裂缝；纵向裂缝由交通荷载产生，通常出现在轮迹带处，研究表明，这种开裂主要是剪切型开裂，但也有学者持不同看法认为纵向的Top-Down开裂是荷载型张拉型开裂，同时路幅较宽时也会出现非荷载型纵向裂缝；网裂是由于横向和纵向裂缝共同连通或者纵向裂缝不断发展而产生。除了以上原因会导致开裂以外，沥青混合料本身作为一种非均匀性材料，在铺筑过程中，由于级配设计和施工工艺等问题也难避免产生一定的微裂缝。Top-Down裂缝的特点为：Top-Down裂缝最先出现在路表面层、部分中面层或整个面层，随着时间的推移，裂缝在环境和交通荷载作用下由路表延伸到基层甚至路基，形成“自上而下”型裂缝。与传统的沥青路面反射裂缝相比，Top-Down裂缝仅需要对路面表层结构进行养护维修，并不需要触动基层路面结构，因此维修较为简单方便。沥青路面出现Top-Down裂缝后，路面结构的承载力会相应的降低，同时裂缝会呈“V”字型发育，裂缝表现为上大下小，在这种情况下雨水很容易通过裂缝进入路面结构的内部，因此导致沥青路面很快受到水损害，阻断了沥青与集料的相互粘结，由于集料表面对水比对沥青有更强的吸附力，使沥青与集料表面的接触面减小，从而使路面出现松散、剥离、坑洞等病害，严重危害道路的使用性能，并且水流到基层后会污染基层。此时，如果产生的Top-Down裂缝进行扩展会造成更多路面病害(坑槽、空洞等)的出现。
因此，研究探索自上而下裂缝的萌生和扩展机理，对提高混合料的配合比设计和实现长寿命沥青路面理念具有很重要意义。通过对路面结构设计参数化分析，探求满足长寿命理念的沥青路面设计参数，限制Top-Down裂纹在设计寿命期进入路面结构层，为实现长寿命沥青路面混合料选择和厚度设计提供理论支持。沥青路面因为其行车的舒适性成为公路路面的主要形式，因此合理设计沥青路面混合料参数以及防止其早期破坏，对指导我国建设长寿面沥青路面具有理论和实际意义。
有鉴于上述现有的裂缝修补技术存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型路面裂缝处置构造及其工艺，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的裂缝修补技术存在的缺陷，而提供一种新型路面裂缝处置构造及其工艺，提高沥青混合料的使用性能，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种路面裂缝处置构造，在裂缝位置的最下层为基层，所述基层的上表面设置有下面层，所述下面层的上表面回填有修补罩面；所述基层和下面层为原路面结构层。
更进一步的，前述的路面裂缝处置构造，所述修补罩面为U-Pave10沥青混合料层。U-Pave是超薄沥青铺装混合料(Ultra-thinasphaltpavement)的简称，U-Pave10指最大公称粒径为10mm的超薄沥青铺装混合料。U-Pave高性能超薄铺装技术具有温拌施工、高温抗车辙性能优异、抗水损害性能突出、施工和易性好等特点。U-Pave10沥青混合料是级配介于SMA和AC之间，用油量较SMA要少，混合料性能与SMA基本相当的沥青混合料。适合于路面轻微损坏，预防性养护路段，具有用油量低、耐高温、抗疲劳性能优越、抗构造深度衰减性能强等优点。
更进一步的，前述的路面裂缝处置构造，所述修补罩面1厚度优选为2～5cm范围内。
路面裂缝处置工艺，包括如下操作步骤，在所述下面层路面裂缝两侧沿裂缝方向开槽，再进行灌缝，灌缝材料为高渗透性环氧树脂材料，待高渗透性环氧树脂固化后，进行精铣刨，回填修补罩面；渗透性环氧树脂是指低黏度、可灌性好的环氧树脂材料。
更进一步的，前述的路面裂缝处置工艺，所述开槽位置是在裂缝两侧的0.3～0.5cm范围内，开槽深度为2～5cm。
更进一步的，前述的路面裂缝处置工艺，所述修补罩面为U-Pave10沥青混合料，厚度为2～5cm。
借由上述技术方案，本发明的路面裂缝处置构造及其工艺至少具有下列优点：
本发明采用开槽修补技术对Top-Down裂纹存在的进行修补，灌浇高渗透性环氧树脂进行并铺设U-Pave10沥青混合料作为罩面封层，U-Pave10沥青混合料具有用油量低、耐高温、抗疲劳性能优越、抗构造深度衰减性能强等优点，其中U-Pave10沥青混合料耐高温性能尤为突出，抗水损害性能和低温抗裂性能与SMA基本相当。U-Pave采用一体化摊铺施工后使得路面上下面层形成一个整体，抗疲劳性能显著增强。通过试验路跟踪监测数据显示U-Pave10在建成初期构造深度略小于SMA，但是在长期使用过程中抗衰减性能力较强，时间越长优势越明显，通过现场观察U-Pave10路面行车噪音大为减少1～2分贝，提高了行车舒适性，提供了一种更好的路面裂缝的处置方法，规范沥青路面结构设计，提高沥青混合料的使用性能，延长公路的寿命，提高我国公路的使用价值。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
附图说明
图1所示为路面裂缝处置构造结构示意图；
图中标记含义：1.修补罩面，2.下面层，3.基层。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,对依据本发明提出的路面裂缝处置构造及其工艺其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
实施例1
首先根据设计的裂缝开槽宽度调整开槽机刀具的宽度，并调试设备保证设备工作正常；其次，开始开槽之前要对设备进行预运转；最后就沿着裂缝进行开槽，根据设计的开槽深度，调整深度调节器达到设计的深度。在进行开槽时，要保证开槽的中心线与裂缝中心线一致，裂缝不论开过槽还是未开过槽，裂缝中或多或少都有一些水分、灰尘、碎屑和杂物，为了保证填封材料与裂缝(或凹槽)壁面具有良好的粘附性，裂缝(或凹槽)壁面应彻底清洁并完全干燥。清缝的方法一般用压缩空气吹、喷砂处理、钢丝刷扫、用高压水喷等。沿着裂缝开一条凹槽，主要是为正在开裂和即将合拢的裂缝提供一个充足的空间，使填入裂缝中的环氧树脂免于受到过分的拉、压应力的作用及交通荷载对其的破坏。特别是，对于那些预计由于气温变化而产生大水平位移的裂缝(主要是针对横向裂缝)必须进行开槽填封修补，以适应因水平位移而使填封材料受到的应力。
如图1所示本发明的路面裂缝处置构造的结构示意图，包括有修补罩面1、下面层2和基层3。其中在裂缝位置的最下层为基层3，基层3的上表面设置有下面层2，下面层2的上表面回填有修补罩面1，修补罩面1为U-Pave10沥青混合料，厚度最优选为2.5cm，其中的基层3和下面层2为原路面结构层。
将本发明的修补工艺应用于某高速公路K636+785—K637+885处，试验段长5m左右，在裂缝两侧0.3cm处开槽，然后灌入高渗透性环氧树脂材料，精铣刨后加铺2.5cm厚的U-Pave10沥青混合料，完成修复。
实施例2
按照实施例1的方法将本发明的路面裂缝处置工艺应用于某高速公路K636+785—K637+885处，试验段长8m左右，在裂缝两侧0.4cm处开槽，然后灌入高渗透性环氧树脂材料，精铣刨后加铺2.5cm厚的U-Pave10沥青混合料，完成修复。
实施例3
按照实施例1的方法将本发明的路面裂缝处置工艺应用于某高速公路K636+785～K637+885处，试验段长10m左右，在裂缝两侧0.5cm处开槽，然后灌入高渗透性环氧树脂材料，精铣刨后加铺2.5cm厚的U-Pave10沥青混合料，完成修复。
不同混合料类型各项性能指标
通过以往数据比较分析发现，U-Pave10沥青混合料耐高温性能尤为突出，抗水损害性能和低温抗裂性能与SMA基本相当。U-Pave采用一体化摊铺施工后使得路面上下面层形成一个整体，抗疲劳性能显著增强。通过试验路跟踪监测数据显示U-Pave10在建成初期构造深度略小于SMA,但是在长期使用过程中抗衰减性能力较强，时间越长优势越明显，而且通过现场观察U-Pave10路面行车噪音大为减少1～2分贝，提高了行车舒适性。
综合实例1至实例3，经后期的现场调查与检测，处理后的路面基本无裂缝产生，无雨水渗入承重层，能很好的保护承重层不被雨水侵蚀，本发明具有较广泛的推广应用价值。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种路面裂缝处置构造，其特征在于：在裂缝位置的最下层为基层(3)，所述基层(3)的上表面设置有下面层(2)，所述下面层(2)的上表面回填有修补罩面(1)；所述基层(3)和下面层(2)为原路面结构层。
2.根据权利要求1所述的路面裂缝处置构造，其特征在于：所述修补罩面(1)为U-Pave10沥青混合料层。
3.根据权利要求1或2所述的路面裂缝处置构造，其特征在于：所述修补罩面(1)厚度为2～5cm。
4.路面裂缝处置工艺，其特征在于：包括如下操作步骤，在所述下面层(2)路面裂缝两侧沿裂缝方向开槽，再进行灌缝，灌缝材料为高渗透性环氧树脂材料，待高渗透性环氧树脂固化后，进行精铣刨，回填修补罩面(1)。
5.根据权利要求4所述的路面裂缝处置工艺，其特征在于：所述开槽位置是在裂缝两侧的0.3～0.5cm范围内，开槽深度为2～5cm。
6.根据权利要求4或5所述的路面裂缝处置工艺，其特征在于：所述修补罩面(1)为U-Pave10沥青混合料，厚度为2～5cm。
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