道路养护及灌缝密封胶技术的发展与应用
常见的路面养护方法
• 裂缝修补
• 再生(热再生、冷再生)
• 沥青喷雾封层
• 稀浆封层
• 碎石封层
• 微表处
• 沥青热拌合料重新罩层
• 其它
• 作为道路预防性养护的一部分,针对道路裂缝处理,灌缝可有效地延长道路的设计寿命.为方便定量研究、比较道路在新建、养护和重建的成本,美国公路交通总署定义了以下单位:
成本/车道、英里、年
• 美国加州交通厅道路预防性养护任务小组的数据
统计-2007年
– 灌缝:$2,500 - $3,700/每车道、每英里
(裂缝间距约为8米)
– 沥青喷雾封层:$1,200 - $2,500
– 稀浆封层:$13,000 - $18,000
– 微表处:$16,500 - $23,000
– 3厘米厚沥青热拌料重新罩层$66,000 - $99,000
而重新修建一英里,每车道的成本为:$450,000
• 延长路面的设计寿命
• 提高社会公众效应,减少公众的抱怨
• 美国华盛顿通往国会山的道路上,随处可见灌缝的痕迹
• 研究表明:“及时对道路裂缝进行灌缝处理,
博彩通可有效地延长路面设计寿命1 – 5 年。”
道路预防性养护
• 延缓路面退化灌缝节省的成本
• 由于灌缝可延长路面设计寿命至少1 年,因此,道路的设计寿命延长至21 年
• 在此期间,灌缝的成本为$3,700
• 那么,每车道、每英里、每年的成本则为
($450,000+ $3,700) ÷21= $21,600
• 这样,与设计成本相比,每车道、每英里、每年节约的成本为
$22,500-$21,600=$900
• 如果路道的设计寿命被延长5 年,即25年
• 灌缝的成本仍为$3,700
• 那么,每车道、每英里、每年的成本降至
($450,000+ $3,700) ÷25= $18,100
• 与设计成本相比,每车道、每英里、每年节约的成本约为
$22,500-$18,100=$4,400
• 以100公里4车道高速公路为例:
• 62 英里(100公里)4车道= 250 车道、英里
• 那么,25年间节约的养护成本约为:
$4400 * 250 = $1,100,000
以上费用可用其它预防性养护
当然,密封胶需达到预期的密封效果
• 如果不及时灌缝将引发更严重的病害
– 水侵蚀
– – 挤压破损
如何获得佳的灌缝效果?
• 区分道路裂缝的种类
• 区分不同的道路裂缝处治方案
• 选择恰当的密封胶
• 选择恰当的密封胶结构
• 做好灌缝前的准备工作
• 如何实施灌缝
• 何时进行灌缝
– 佳的灌缝时机
– 佳的灌缝季节
裂缝分类
• 运动型裂缝和非运动型裂缝
–水平伸缩量大于3毫米的裂缝定义为运动型裂缝
–水平伸缩量小于3毫米的裂缝定义为非运动型裂缝
– “水平伸缩量”,不包含“垂直位移量”
– “垂直位移量”属结构型裂缝
• 横向裂缝– 大多数情况下为运动型裂缝
• 通常会在新路面开通2 – 7年生成
• 通常裂缝间隔大于6米 • 纵向裂缝– 典型的非运动型裂缝 • 块状裂缝– 通常为非运动型裂缝
• 开始形成于横向裂缝和纵向裂缝之间
• 通常在横向裂缝出现后2-5年生成
• 龟裂,车辙和脱落
– 结构性裂缝,非运动型类型
– 不适用灌缝
裂缝处治方案
• 灌缝– 适用于运动型裂缝
–通常用于横向裂缝和部分纵向裂缝
• 填缝(crack filling)– 适用于非运动型裂缝
–通常用于纵向裂缝、块状裂缝和温带的部分横向裂缝
• 结构性裂缝
–已错过灌缝的时机,不适用灌缝处理
密封胶的选择
• 针对具体的施工,选择恰当的密封胶
• 了解施工区域的气温状况
• 确保高温状态下不卷胎
• 确保低温状态下高弹性和高粘性
• 灌缝时,密封胶需要更好的低温延展性
• 填缝时,密封胶需要更好的抗高温性能、
抗卷胎性能– 路面会有更多的密封胶
• 选择了不恰当的填缝料
—在填缝应用中,表现出的较差的抗高温、抗卷胎性能 • 选择了不恰当的
灌缝料(sealer)—
在灌缝应用中,表现出的低温状态下的较差的延展性能
• 恰当机能的密封胶
密封胶结构
• 灌缝(运动型裂缝)
–对道路裂缝进行开槽处理,为密封胶提供足够的容胶空间
–槽体为密封胶提供了恰当的结构空间,使密封胶随裂缝进行伸缩运动
• 标准开槽贴封式结构(B)
• 标准开槽灌注结构(A)
• 宽槽和浅槽结构(C)
• 标准开槽贴封式结构
佳的灌缝密封胶结构
–贴封厚度应小于2毫米,裂缝两侧的密封胶贴封带应小于5厘米
• 标准开槽灌注结构
–具有良好的裂缝密封性能
–更好的抗碾压和抗卷胎性能
–如果需要在灌缝一年内重新罩层
• 宽槽和浅槽结构
– 适用于大运动量的裂缝密封
• 填缝(非运动型裂缝)
• 通常不需要开槽处理(尽管部分适用开槽)
• 将密封胶挤压到裂缝上并刮平,或直接灌注裂缝
• 不恰当的密封胶结构
– 贴封厚度应小于2毫米,裂缝两侧的密封胶贴封带应小于5厘米
• 恰当的密封胶贴封结构
佳的灌缝季节
• 通常,春季和秋季是佳的灌缝季节
• 在冬季由于气温太低,尽管可以使用热空气喷枪加热路面,但还是不推荐灌缝施工(4度以上)
什么样的道路裂缝适合灌缝?
• 所有类型的道路在设计寿命期间恰当的时机均可灌缝–所有类型的道路终都会出现裂缝
• 除结构性裂缝外,路面出现的横向裂缝、纵向裂缝和块状裂缝均适用于灌缝
• 裂缝形成之初以及灌缝失效后,需马上进行灌缝
• 稀浆封层或微表处之前
• 稀浆封层或微表处
• 可以在灌缝后的路面上马上进行稀浆封层或微表处
• 如果时间允许,灌缝2-3月后,再进行稀浆封层或微表处,可获得更佳的施工效果
小结
• 路面预防性养护办法一览
• 为什么要灌缝
–延长道路的使用奉命
–节省养护成本
• 如何大限度地利用密封胶的性能
–理解和分析道路裂缝
–选择恰当的道路密封胶
–结构
–正确的清缝及准备工作
–正确的灌缝施工