小议公路工程沥青路面反射裂缝防治措施

2018-06-11 09:43贺绍华
科学与财富 2018年14期
关键词:防治措施沥青路面公路工程

贺绍华

摘 要: 在社会经济高速发展的今天,我国公路建设规模越来越大,但在其快速发展的今天,病害问题也逐步显现出来。为满足交通量日益增长的需求,必须进行道路加宽改造。反射裂缝作为加宽路基沥青路面常见病害,如何防治显得尤为重要。为此,必须在掌握反射裂缝作用机理的前提下,采取行之有效的防治措施,有效避免反射裂缝产生,提高工程质量。

关键词: 公路工程;沥青路面;反射裂缝;防治措施

一、反射裂缝作用机理

反射裂缝是指在面层裂缝出现前期路面基层产生裂缝,且把基层裂缝向面层反射。在温湿循环应力与荷载重复应力的相互影响下,基层裂缝与初始缺陷在面层底部出现集中应力现象,这种现象的产生,致使开裂问题出现于面层底部,并逐步扩展到面层底部,随之向上拓展,最后导致整个面层都存有裂缝,形成反射裂缝。按照裂缝产生的原因不同,反射裂缝可进行2类划分:

其一,荷载型反射裂缝,是指在车轮荷载作用下,半刚性基层底部有拉应力出现,且该应力在半刚性材料抗拉强度以上,进而开裂问题出现于其底部,同时在行车荷载的重复应力下,底部裂缝逐渐向其上方进行扩展,致使裂缝问题产生于沥青面层。半刚性材料的抗拉强度、荷载重复应力的多少、持续时间等都是形成裂缝的主要因素。也就是说半刚性基层厚度增多,将快速降低其底面拉应力;当面层增加厚度等同于基层厚度,与基层拉应力降低速度相比,面层速度更更快。

其二,非荷载型裂缝,其反射裂缝引发的原因在于半刚性材料温度收缩、干燥收缩或路基沉降不均匀等。此时往往由基层顶面引发温缩、干缩裂缝。干缩裂缝较细,伴随水分其逐步降低,裂缝宽度则会增加1到3mm以上。横向为干缩裂缝的主要方向,其级配集料具有连续性、均匀性,碾压施工中减少最佳含水量,加大压实密度时,其结构层裂缝出现量不多。

二、反射裂缝的危害

反射裂缝会对路面性能和耐久性产生不利的影响。这些不利影响包括:

1、防水性降低。路表出现任何裂缝,都会使路表水有机会进入路面结构内部,甚至进入对湿度敏感的路基土中。

2、引起路基过大压应力。由于存在裂缝,造成路面板体不连续,在行车荷载作用下将加大板体边缘的变形,从而在裂缝处传递过大压力至路基顶面。

3、增大路面应力和变形。上述的路面结构板体边缘变形,会在路面结构内(尤其基层)产生很大的应力和变形,在行车荷载作用下将缩短这些结构层的寿命。磨耗层沿裂缝的破坏。在车辆、水分、霜冻等因素的综合作用下,磨耗层常会沿裂缝发生骨料或小块沥青的剥落。

反射裂缝不仅使路面使用性能老化,影响行车舒适性,而且导致路表水下浸,影响到路基的强度与稳定性。更为重要的是,在行车荷载反复作用和周期性变化环境温度的影响下,常常使得裂缝迅速向四周扩展,大大缩短了罩面层的使用寿命。因此,反射裂缝是高速公路沥青路面所面临的一大技术难题。影响半刚性基层沥青路面开裂的因素很多,各种因素之间的相互作用也十分复杂,只有进行大量研究分析和实践总结,才能找准原因,并有针对性地进行防治。

三、公路工程沥青路面反射裂缝防治措施

1、原路面病害处理

先选取灌缝施工方式处理原路面反射裂缝位置,缝表面杂物等可选取鼓风机进行彻底清理,扩缝、热沥青料灌缝施工需采取专用机械进行施工,与缝深相比,灌入深度需控制在其75%左右。

2、高分子抗裂贴施工

采用高分子抗裂贴铺设到全部纵横向裂缝位置,24cm为抗裂贴宽度,施工过程中,如路表层温度在21℃以下,抗裂贴胶面应利用温火烤,抗裂贴铺设后,可选取胶轮滚筒进行3遍以上碾压,确保表面不存在皱起、翘边等现象,保证其具有良好平整性。如网裂路面的纵向高差在5mm以上,应先做好铣刨施工作业,随后进行抗裂贴施工。

3、原路边缘铣刨

因绿化带侧平石存有快车道边缘,为防止影响罩面施工,必须对侧平石进行调整,施工环节,需铣刨路面和路缘石相距1m位置的原路面,且在4cm以内控制铣刨深度,并保证坡度调整适度。

4、粘层油施工

粘层油在罩面前铺撒,选取的材料为乳化沥青,用量需控制每平方米0.5kg,通过洒布车当天进行粘层油撒布施工,完成破乳作业后,需进行沥青层铺筑施工。

5、沥青混合料拌和

第一,选取专用设备作为橡胶沥青生产设备,因橡胶沥青具有较大粘度,将给运输带来极大难度。在管路施工中,尽可能降低设置长度,降低弯管及阀产生的运动阻力。

第二,对橡胶沥青、集料的加热温度及沥青混合料出厂温度加以严格控制,于橡胶沥青混凝土而言,能否有效控制温度至关重要。要求在190到200℃控制橡胶沥青加热温度,165到175℃之间控制混合料出厂温度,155℃为摊铺最低温度,150℃初压最低温度,碾压终了温度必須控制在100℃以上。

第三,通过试拌方式进行拌和时间确定。保证全部集料颗粒都被沥青结合料覆盖,且通过沥青混合料做好均匀搅拌施工,向拌和仓内添加外掺剂水泥,先和矿料进行10s干拌,随后将橡胶沥青添加进入进行40s湿拌。

6、运输

选取自卸车运输沥青混合料,要求将隔离剂均匀涂刷到车槽内,要求由成品仓通过运料车进行装料,汽车装料时需3次前后移动,尽可能降低集料离析问题产生的机率。选取篷布覆盖运输车,这样不仅能够达到保温效果,还能起到防雨功能。因橡胶结料具有较高含量,与普通沥青混合料相比,沥青混合料降温速度较低,在运输过程可有效控制温度。

7、摊铺

在路面平整度提升中,摊铺应具有连续性、稳定性。要求严格按照拌和楼产量、施工机械配置情况、摊铺厚度及宽度等条件,确定沥青混凝土摊铺施工速度,每分钟选取1到3m以内,保证摊铺必须做到连续性、均匀性。

8、压实

在沥青面层施工中,做好沥青混合料压实作业才能确保施工整体质量,要求选取的压路机组合方式合理。为确保压实度满足施工设计要求,要求在完成摊铺作业后及时进行初压施工,避免压实温度不符合施工规范规定。为防止橡胶轮胎被橡胶沥青粘黏,因此,不得选取胶轮压路机碾压AR-AC沥青混凝土。在碾压施工过程中,应保证碾压速度均匀、缓慢,完成碾压作业12小时后,施工车辆即可通行。

四、结束语

综上所述,随着国民经济发展速度的不断提升,人民生活水平越来越高,进而对道路行驶的舒适性提出了更高的要求。因水泥路面存有接缝问题,将对行车舒适度造成极大的影响。近年来,世界各国对“白加黑”路面反射裂缝产生机理进行了大量研究,得出形成反射裂缝及其发展属于一个不间断连续环节,该裂缝无法消除。通过大量实践证明,采取科学有效的防治措施,能够最大限度降低反射裂缝产生的时间及频率,实现路面使用寿命有限延长。参考文献

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