王東杰 史紅愛
摘 要:隨著國民經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷提升,人民生活水平越來越高,進而對道路行駛的舒適性提出了更高的要求。因水泥路面存有接縫問題,將對行車舒適度造成極大的影響。為了更好地解決此問題,大多數(shù)市政道路選取白改黑工程,即水泥混凝土路面進行瀝青混凝土罩面。本文選取橡膠瀝青混凝土施工應(yīng)用效果良好,因此,在市政道路工程建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:市政道路;橡膠瀝青混凝土;工程概況
1 工程概況
某市政道路工程總長度為4.2km,40m為路基總寬度,本道路建為4車道水泥混凝土路面,厚度為25cm。此后進行6車道擴建,但通車2年后,路面出現(xiàn)較為顯著的橫縱向裂縫位置,道路兩側(cè)擴寬搭接位置為縱向裂縫產(chǎn)生的主要位置,1到3cm為縫寬度,是造成新舊路不均勻沉降的主要原因,而水泥混凝土板塊開裂則是橫向裂縫產(chǎn)生的原因。為防止病害加重,提升道路使用性能,必須有效處理其病害及加鋪罩面。本文選取橡膠瀝青混凝土用于施工,可達到路面反射裂縫減少,整體路面承載力提升等作用。要求鋪設(shè)橡膠瀝青混凝土RAC131(4cm)+橡膠瀝青應(yīng)力吸收層(1cm)。
2 反射裂縫作用機理
反射裂縫是指在面層裂縫出現(xiàn)前期路面基層產(chǎn)生裂縫,且把基層裂縫向面層反射。在溫濕循環(huán)應(yīng)力與荷載重復(fù)應(yīng)力的相互影響下,基層裂縫與初始缺陷在面層底部出現(xiàn)集中應(yīng)力現(xiàn)象,這種現(xiàn)象的產(chǎn)生,致使開裂問題出現(xiàn)于面層底部,并逐步擴展到面層底部,隨之向上拓展,最后導(dǎo)致整個面層都存有裂縫,形成反射裂縫。按照裂縫產(chǎn)生的原因不同,反射裂縫可進行2類劃分:
其一,荷載型反射裂縫,是指在車輪荷載作用下,半剛性基層底部有拉應(yīng)力出現(xiàn),且該應(yīng)力在半剛性材料抗拉強度以上,進而開裂問題出現(xiàn)于其底部,同時在行車荷載的重復(fù)應(yīng)力下,底部裂縫逐漸向其上方進行擴展,致使裂縫問題產(chǎn)生于瀝青面層。半剛性材料的抗拉強度、荷載重復(fù)應(yīng)力的多少、持續(xù)時間等都是形成裂縫的主要因素。也就是說半剛性基層厚度增多,將快速降低其底面拉應(yīng)力;當(dāng)面層增加厚度等同于基層厚度,與基層拉應(yīng)力降低速度相比,面層速度更快。
其二,非荷載型裂縫,其反射裂縫引發(fā)的原因在于半剛性材料溫度收縮、干燥收縮或路基沉降不均勻等。此時往往由基層頂面引發(fā)溫縮、干縮裂縫。干縮裂縫較細(xì),伴隨水分其逐步降低,裂縫寬度則會增加1到3mm以上。橫向為干縮裂縫的主要方向,其級配集料具有連續(xù)性、均勻性,碾壓施工中減少最佳含水量,加大壓實密度時,其結(jié)構(gòu)層裂縫出現(xiàn)量不多。
3 市政道路橡膠瀝青混凝土罩面施工技術(shù)要點
1)原路面病害處理。先選取灌縫施工方式處理原路面反射裂縫位置,縫表面雜物等可選取鼓風(fēng)機進行徹底清理,擴縫、熱瀝青料灌縫施工需采取專用機械進行施工,與縫深相比,灌入深度需控制在其75%左右。
2)高分子抗裂貼施工。采用高分子抗裂貼鋪設(shè)到全部縱橫向裂縫位置,24cm為抗裂貼寬度,施工過程中,如路表層溫度在21℃以下,抗裂貼膠面應(yīng)利用溫火烤,抗裂貼鋪設(shè)后,可選取膠輪滾筒進行3遍以上碾壓,確保表面不存在皺起、翹邊等現(xiàn)象,保證其具有良好平整性。如網(wǎng)裂路面的縱向高差在5mm以上,應(yīng)先做好銑刨施工作業(yè),隨后進行抗裂貼施工。
3)原路邊緣銑刨。因綠化帶側(cè)平石存有快車道邊緣,為防止影響罩面施工,必須對側(cè)平石進行調(diào)整,施工環(huán)節(jié),需銑刨路面和路緣石相距1m位置的原路面,且在4cm以內(nèi)控制銑刨深度,并保證坡度調(diào)整適度。
4)粘層油施工。粘層油在罩面前鋪撒,選取的材料為乳化瀝青,用量需控制每平方米0.5kg,通過灑布車當(dāng)天進行粘層油撒布施工,完成破乳作業(yè)后,需進行瀝青層鋪筑施工。
5)瀝青混合料拌制。第一,選取專用設(shè)備作為橡膠瀝青生產(chǎn)設(shè)備,因橡膠瀝青具有較大粘度,將給運輸帶來極大難度。在管路施工中,盡可能降低設(shè)置長度,降低彎管及閥產(chǎn)生的運動阻力。第二,對橡膠瀝青、集料的加熱溫度及瀝青混合料出廠溫度加以嚴(yán)格控制,于橡膠瀝青混凝土而言,能否有效控制溫度至關(guān)重要。要求在190到200℃控制橡膠瀝青加熱溫度,165到175℃之間控制混合料出廠溫度,155℃為攤鋪最低溫度,150℃初壓最低溫度,碾壓終了溫度必須控制在100℃以上。第三,通過試拌方式進行拌和時間確定。保證全部集料顆粒都被瀝青結(jié)合料覆蓋,且通過瀝青混合料做好均勻攪拌施工,向拌和倉內(nèi)添加外摻劑水泥,先和礦料進行10s干拌,隨后將橡膠瀝青添加進入進行40s濕拌。
6)運輸。選取自卸車運輸瀝青混合料,要求將隔離劑均勻涂刷到車槽內(nèi),要求由成品倉通過運料車進行裝料,汽車裝料時需3次前后移動,盡可能降低集料離析問題產(chǎn)生的機率。選取篷布覆蓋運輸車,這樣不僅能夠達到保溫效果,還能起到防雨功能。因橡膠結(jié)料具有較高含量,與普通瀝青混合料相比,瀝青混合料降溫速度較低,在運輸過程可有效控制溫度。
7)攤鋪。在路面平整度提升中,攤鋪應(yīng)具有連續(xù)性、穩(wěn)定性。要求嚴(yán)格按照拌和樓產(chǎn)量、施工機械配置情況、攤鋪厚度及寬度等條件,確定瀝青混凝土攤鋪施工速度,每分鐘選取1到3m以內(nèi),保證攤鋪必須做到連續(xù)性、均勻性。
8)壓實。在瀝青面層施工中,做好瀝青混合料壓實作業(yè)才能確保施工整體質(zhì)量,要求選取的壓路機組合方式合理。為確保壓實度滿足施工設(shè)計要求,要求在完成攤鋪作業(yè)后及時進行初壓施工,避免壓實溫度不符合施工規(guī)范規(guī)定。為防止橡膠輪胎被橡膠瀝青粘黏,因此,不得選取膠輪壓路機碾壓AR-AC瀝青混凝土。在碾壓施工過程中,應(yīng)保證碾壓速度均勻、緩慢,完成碾壓作業(yè)12小時后,施工車輛即可通行。
4 市政道路橡膠瀝青混凝土罩面施工檢測分析
1)質(zhì)量檢測。施工結(jié)束后,即可檢測橡膠瀝青應(yīng)力吸收層質(zhì)量,9.0%~9.3%為瀝青用量,在設(shè)計范圍內(nèi)控制礦料級配。根據(jù)施工要求,可選用現(xiàn)場取芯試驗,隨機進行5個試樣的抽取,壓實度最大值、最小值及平均值分別為97.8%、97.2%、97.5%。以實測97.5%壓實度為標(biāo)準(zhǔn),對HDPE-橡膠粉改性瀝青應(yīng)力吸收層混合料低溫抗裂性、水穩(wěn)定性進行試驗。結(jié)果顯示其彎拉強度指標(biāo)、凍融劈裂強度指標(biāo)都與施工規(guī)范規(guī)定技術(shù)要求相符。
2)施工效果。此次防治處理之后,通車2年后,試驗段瀝青路面內(nèi)未見病害問題,如松散、沉陷及車轍等。在無防治處理相鄰段,則出現(xiàn)了2處坑槽,面積為0.08m2,且與試驗段相距3km路段,產(chǎn)生5處泛油,為2.2m2。通過上述三個路段調(diào)查可見,HDPE-橡膠粉改性瀝青應(yīng)力吸收層的鋪設(shè),可延緩瀝青路面反射裂縫產(chǎn)生,具有良好施工效果。
5 結(jié)束語
總之,在社會經(jīng)濟高速發(fā)展的今天,我國市政道路建設(shè)規(guī)模越來越大,但在其快速發(fā)展的今天,病害問題也逐步顯現(xiàn)出來。為滿足交通量日益增長的需求,必須進行道路病害處理。反射裂縫作為路面常見病害,如何防治顯得尤為重要。通過大量實踐證明,將橡膠瀝青混凝土面層鋪設(shè)到舊水泥混凝土路面,能夠最大限度降低反射裂縫產(chǎn)生的時間及頻率,從而延長路面使用壽命。
參考文獻
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