高速公路路面检测评价及裂缝修补技术

高速公路路面检测评价及裂缝修补技术
(中铁二十二局集团有限公司国际工程分公司,北京100049)【摘要】结合某高速公路路面修补工程,从路面损坏检测、路面抗滑性、路面结构强度等方面分析路面状况检测指标,基于上述指标,通过综合
对比不同修补裂缝措施,最终确定采用“进口密封胶修补法”进行路面修复。
针对该施工技术整体设计及施工要点展开探讨,并提出施工注意事项,以期给类似工程提供参考。【关键词】裂缝;沥青路面;进口密封胶修补法【中图分类号】U416.06
【文献标识码】A
【文章编号】2095-2066(2020)05-0166-02
1工程概况
某高速公路长91.781km ,为双向四车道形式,路面宽26m ,设计时速100km/h 。该项目迄今投入运营时间已达5年,经现场检测得知,部分路面出现了不同程度的裂缝、龟裂等常见病害,为给车辆通行创设安全的环境,相关部门决定采取修补措施,恢复路面使用性能。
2高速路面状况检测及评价
从高速公路路面结构角度来看,由下至上共分为6层,即20cm 基层+18cm 二灰碎石层+19cm 水泥稳定碎石层+粗粒式沥青混凝土层(分为两层,厚度为6cm 、5cm )+4cm 碎石沥青混凝土层。总体上,本高速公路为典型的半刚性结构形式。2.1路面状况检测
2.1.1路面损坏检测
PCI 是衡量沥青路面损坏程度的关键指标[1],可通过破损率(DR )计算而得,具体计算方式见式(1)、式(2)。实际检测结果表明,本工程PCI 为83,整体水平为良,尚未出现大规模破坏现象,但含有较多裂缝。
DR =100·21
i
=1
∑W i裂缝检测
A
i
A
(1)
PCI =100-a 0DR a (2)式(1)、(2)中:A i -第i 类破损的调查面积,m 2;A -调查总面积,m 2;W i -第i 类破损权重;a 0-标定系数,取值15.0;a 1-标定系数,取值0.41。
2.1.2路面抗滑性评价
抗滑性(SRI )是有效评价路面质量的又一关键指标,其具体计算方法见式(3)。经计算,本高速公路达到了优良等级,路面伴随不同程度裂缝,以条状裂缝、块状裂缝居多。
SRI =100-SRI min 1+a 0
a SFC
+SRI min
(3)式(3)中:SRI min -标定参数,取值35.0;a 0-模型参数,取值29.1;a 1-模型参数,取值-0.105;SFC -横向力系数。
2.1.3路面结构强度评价
结构强度是影响道路整体承载水平的关键,以此为基准可为限制何种车辆通行提供指导[2],可通过PSSI 指标呈现出来,计算方式见(4)。结果表明,本工程PSSI 值达到91,在现行道路标准中达到了优级,无需采取维修措施。
PSSI =
1001+a 0(a 1SSI )
(4)式(4)中:SSI -结构强度系数;a 0-标定系数,取值15.7;a 1-标定系数,取值-5.2。
2.2高速路面状况总体评价
相较于容许弯沉值43.0(0.01mm )而言,本工程的设计弯
沉值均控制在该值以内,整体破损率DR 为0.58%,平整度指
数为2.969,所得结果MQI 值均达到了80分以上,表明全线道路均为优良等级,具有较好的平整度与强度。从发生病害的类型来看,以单条裂缝以及块状裂缝为主,此现象的出现与高温、交通荷载等因素有关,在上述因素共同作用下脆性加大,不具备较好的弹性,随之出现裂缝,需重点针对裂缝采取修补措施。
3高速路面裂缝修补设计分析
3.1裂缝处理方法
3.1.1压浆法
针对出现的裂缝采取注浆措施,所用水泥标号至少达325,为确保注浆质量,各阶段注浆压力至少达1.5MPa 。正式压浆之前,可通过环氧砂浆深度处理裂缝封堵问题,随后顺着裂缝方向,以10~15m 为间隔分别设置注浆管,并向其中注入水泥浆。基于压浆法,可有效控制裂缝扩大,但施工环节较多,需投入大量成本。
3.1.2沥青灌缝法
以改性沥青为原材料,经加热融化后将其灌入缝隙中,从而起到封堵效果。若裂缝宽度达到6.00mm ,此时基于沥青灌缝法具有可行性,可缩短施工时间,是现阶段道路维修工作中应用较为广泛的方法。但此方法的局限之处在于沥青与裂缝粘接效果欠佳,补缝处容易出现损坏。
3.1.3进口密封胶修补法
密封胶可适应温度的变化,在常温与低温环境中,均具备较好的弹性与稳定性,将其用于裂缝修补中,所得的灌缝效果良好,伴随载荷的改变,材料可自行出现弹性形变,且长时间处于完全密封状态,不易遭到二次破坏。
3.1.4稀浆封层灌缝法
部分沥青路面的裂缝较为明显,当宽度达到50mm 时仅凭常规的灌缝法显然不具可行性,将该技术应用于裂缝处理中,易出现车轮粘走密封胶的现象,在此工程环境下可基于稀浆封层灌缝法加以处理。由于本工程裂缝宽度均在50mm 内,此处不具体介绍。
3.2进口密封胶裂缝修补设计和施工
基于上述提及的方法,考虑本工程实际情况,专家组经商定后最终选择的是“进口密封胶修补法”。
3.2.1修补方式设计
进口密封胶裂缝修补工作中,可细分为4种方法[3]:①A 法(标准槽非贴封式):该方法的适用条件是开槽宽度<20mm ,深度控制在20~50mm ,灌注施工后密封胶与槽保持水平状态,无需封层;②B 法(标准槽贴封式):该方法依然需要开槽,具体要求与A 法一致,但结束密封胶灌注后,还需增设宽100mm 的封层;③C 法(浅槽非贴封式):该方法的适用条件是开槽宽度<20mm ,与上述方法一致,但深度仅为5mm 即
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