趙偉鵬 高勇哲
摘 要:在社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天,我國(guó)公路建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大,但在其快速發(fā)展的今天,病害問(wèn)題也逐步顯現(xiàn)出來(lái)。反射裂縫作為瀝青路面常見病害,如何防治顯得尤為重要。為此,本文在充分了解瀝青路面反射裂縫產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上,結(jié)合某工程案例,闡述了有效預(yù)防瀝青路面反射裂縫的措施。
關(guān)鍵詞:瀝青路面;反射裂縫;防治措施
1 瀝青路面反射裂縫產(chǎn)生的原因
據(jù)相關(guān)研究顯示,在受拉疲勞、受拉屈服及剪切屈服等作用下,極易產(chǎn)生反射裂縫。同時(shí),在行車荷載的反復(fù)作用,導(dǎo)致裂縫擴(kuò)展迅速。因車輛荷載影響,基層裂縫位置瀝青面層的底面逐步出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致初始裂縫產(chǎn)生,因長(zhǎng)期車載作用,裂縫逐步向上擴(kuò)展,隨后貫穿整個(gè)面層產(chǎn)生反射裂縫,由此可見,對(duì)于裂縫產(chǎn)生、擴(kuò)展來(lái)講,行車荷載反復(fù)作用影響極大。因?yàn)r青混合料具有極差導(dǎo)熱性能,在面層內(nèi)各層溫度變化幅度并不一致,同時(shí)因極寒天氣等影響,大大增加了表層拉應(yīng)變,且在所用材料極限屈服應(yīng)變以上,這種情況下,極易出現(xiàn)裂縫,且會(huì)向下不斷擴(kuò)展,此類裂縫往往以“上寬下窄”的形式存在,也被叫做受拉屈服。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,如面層材料屈服應(yīng)變值在1%以上,則此類裂縫不會(huì)產(chǎn)生。在半剛性基層上產(chǎn)生反射裂縫的主要原因包括以下幾點(diǎn):
(1)晝夜溫差大,極易出現(xiàn)溫度收縮裂縫。因晝夜溫差變化較大,基層則會(huì)出現(xiàn)收縮現(xiàn)象,此時(shí)半剛性基層將以受拉狀態(tài)呈現(xiàn)。由于1.0~1.5x10-5為水泥溫度粒料線膨脹系數(shù)范圍,因此如半剛性基層混合料收縮應(yīng)力在其抗拉強(qiáng)度以上,則會(huì)有永久變形現(xiàn)象發(fā)生,進(jìn)而產(chǎn)生橫向收縮裂縫。
(2)暴露時(shí)間長(zhǎng),極易出現(xiàn)溫度疲勞裂縫。結(jié)束基層施工后,如后期施工工序不及時(shí),導(dǎo)致在自然環(huán)境下基層暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng),尤其是在透層瀝青噴灑后,將有黑色面層形成,大幅增加吸熱性能。因溫度應(yīng)力影響,基層極易出現(xiàn)溫度疲勞現(xiàn)象,進(jìn)而出現(xiàn)溫度疲勞裂縫。
(3)拌和質(zhì)量差,極易出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。據(jù)大量實(shí)踐表明,混合料的均勻性極易受到原材料質(zhì)量、粗細(xì)集料比例等因素的影響。如水泥含量增減、集料用量不足等,將會(huì)導(dǎo)致鋪筑基層混合料后,局部形成橫向裂縫。此類裂縫特點(diǎn)為多、密,且不規(guī)則。
(4)養(yǎng)生不到位,極易出現(xiàn)干縮裂縫。往往選用乳化瀝青透層進(jìn)行基層養(yǎng)護(hù),透層需向基層內(nèi)滲入一定深度,為5mm左右,但嚴(yán)禁油膜出現(xiàn)于表面位置。具體施工中,因乳液破乳時(shí)間各異,瀝青含量不同等,乳化瀝青將全部覆蓋基層表面乳液。這種情況下,該養(yǎng)生方式保濕效果不佳,無(wú)法滿足養(yǎng)生需求,進(jìn)而出現(xiàn)干縮裂縫。
2 瀝青路面反射裂縫防治措施
瀝青路面反射裂縫的消除,需先將裂縫反射源消除,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)面層抗拉強(qiáng)度提高的目的,同時(shí),也可將應(yīng)力消散過(guò)渡層布設(shè)到面層、基層之間。如選取土工織物防治,并利用碎石化進(jìn)行舊混凝土路面處理,將瀝青大碎石應(yīng)力吸收層布設(shè)到面層與下臥層之間等。具體防治措施如下。
(1)表面清理。在應(yīng)力吸收層鋪設(shè)前,需先將基層表面浮塵、泥土及碎屑清理干凈,隨后選取瀝青混合料進(jìn)行基層坑洼部位找平,要求在3mm以內(nèi)控制其平整度偏差,并進(jìn)行透層油噴灑。一般以液體石油瀝青作為透層油,每平方米用量為0.9L。禁止在陰雨大風(fēng)天氣進(jìn)行噴灑透層油施工。施工時(shí),需在15℃以上噴灑施工,且在130℃~140℃之間合理控制瀝青溫度。同時(shí),在12小時(shí)以上控制透層油透入基層的時(shí)間,保證能夠充分揮發(fā)稀釋劑的作用。
(2)拌和施工。同時(shí)選取間歇式拌和設(shè)備進(jìn)行應(yīng)力吸收層拌制施工,并做好生產(chǎn)配合比調(diào)整工作。同時(shí),對(duì)冷料倉(cāng)進(jìn)料速度加以合理控制,按照配合比對(duì)熱料倉(cāng)篩孔進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,與實(shí)驗(yàn)室相比,熱料倉(cāng)細(xì)集料篩孔應(yīng)大出20%左右,同時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)量細(xì)集料、礦粉及HDPE-橡膠粉改性瀝青,15s為干拌時(shí)間。同時(shí),應(yīng)保證改性瀝青混合料攪拌均勻,無(wú)花白、離析等現(xiàn)象。
(3)運(yùn)輸施工。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,運(yùn)輸施工可選取15t自卸汽車,且保證車廂干凈,同時(shí)還應(yīng)將一些油水混合物涂抹到自卸車內(nèi),材料卸完之后,需及時(shí)清理干凈車廂,不得存留雜物。裝料之后,可覆蓋篷布,以此起到保溫、防雨等功能。運(yùn)輸?shù)绞┕?chǎng)地之后,可在175℃以上控制應(yīng)力吸收層混合料的溫度,如混合料溫度在175℃以下或出現(xiàn)離析問(wèn)題,則不得用于施工。
(4)攤鋪施工。攤鋪可選用履帶式攤鋪機(jī),施工前,應(yīng)先預(yù)熱燙平板,溫度應(yīng)超過(guò)110℃,且進(jìn)行隔離劑噴灑。一般可在1.15~1.25之間控制攤鋪松鋪系數(shù),并在充分考慮應(yīng)力吸收層厚度的基礎(chǔ)上,進(jìn)行攤鋪層高程的準(zhǔn)確確定,并進(jìn)行邊樁掛鋼絲設(shè)置,同時(shí)可通過(guò)橫坡控制器進(jìn)行橫坡控制,且在-0.1%~+0.1%之間控制橫坡度誤差。根據(jù)施工要求,可在每分鐘1.5~2.5m之間控制攤鋪速度,避免波浪、斷裂等問(wèn)題出現(xiàn)。為保證攤鋪施工的連續(xù)性,應(yīng)保證3輛以上運(yùn)料車在攤鋪機(jī)前等候,除此之外,還應(yīng)做好隨時(shí)監(jiān)測(cè)工作,如攤鋪厚度不均勻,需及時(shí)進(jìn)行處理。
(5)碾壓施工。初壓時(shí),以輕型壓路機(jī)(3t)為主,且在2km/h
~2.5km/h之間合理控制碾壓速度,待碾壓3遍左右,即可選取雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)(12t)進(jìn)行復(fù)壓施工,相比初壓,復(fù)壓遍數(shù)可控制在5遍左右,且碾壓速度也應(yīng)有所提升,一般以4km/h為準(zhǔn),待碾壓輪跡基本消除后,為達(dá)到良好施工效果,可選取重型膠輪壓路機(jī)(30t)進(jìn)行終壓施工,待其表面平整度滿足設(shè)計(jì)要求即可停止施工,此時(shí)需對(duì)其溫度進(jìn)行檢測(cè),應(yīng)保證在110℃以上。
(6)接縫處理。盡可能選取熱接縫處理應(yīng)力吸收層接縫,若為冷接縫,則可通過(guò)加熱器進(jìn)行預(yù)加熱,待其溫度滿足120℃要求之后,在進(jìn)行攤鋪、碾壓施工,應(yīng)保證接縫緊密。
3 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,作為瀝青路面的主要病害,反射裂縫產(chǎn)生早期對(duì)瀝青路面的影響較小,但在裂縫持續(xù)擴(kuò)展的過(guò)程中,將大大降低瀝青路面的使用性能,且會(huì)呈現(xiàn)出惡性循環(huán)。這與瀝青混合料的自身特性、自然環(huán)境及交通量等因素息息相關(guān)。一般裂縫的產(chǎn)生都具有規(guī)則性,且呈網(wǎng)狀分布。隨著行車荷載的不斷加重,將引發(fā)更為嚴(yán)重的病害,如坑槽、翻漿等,進(jìn)一步破壞瀝青路面,導(dǎo)致瀝青路面使用壽命嚴(yán)重縮減。為此必須重視瀝青路面反射裂縫處治問(wèn)題,必須保證采取的措施科學(xué)有效,才能保證行車舒適性及安全性。
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