[摘要]:本文分析了路面裂縫產(chǎn)生的原因,詳細(xì)闡述相應(yīng)的處理措施、施工工藝以及質(zhì)量控制要點(diǎn),并結(jié)合工程實(shí)際說(shuō)明技術(shù)應(yīng)用情況。
[關(guān)鍵詞]:路面裂縫 防治 技術(shù)
目前通常認(rèn)為裂縫是瀝青路面的主要缺陷之一。這是因?yàn)槌跗诋a(chǎn)生的裂縫對(duì)瀝青路面的使用性能雖無(wú)明顯影響,但隨著表面雨(雪)水的侵入,導(dǎo)致裂縫處的路面結(jié)構(gòu)層甚至附近的土基含水量加大,造成路面強(qiáng)度降低,在重行車(chē)荷載反復(fù)作用下,使路面產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞,縮短了道路的使用壽命。
1.裂縫類(lèi)別及產(chǎn)生原因分析
1.l 半剛性基層裂縫
半剛性材料的收縮性包括兩個(gè)方面,一是由于水分減少而產(chǎn)生的干縮,二是由于溫度降低而產(chǎn)生的溫度收縮。
半剛性基層一般在高溫季節(jié)修建,成型初期內(nèi)部含水量相對(duì)較大,且尚未被瀝青面層封閉,基層內(nèi)部水分必然要蒸發(fā),從而發(fā)生由表及里的干燥收縮。同時(shí),環(huán)境溫度也存在晝夜溫度差,因此初期的半剛性基層將同時(shí)受到干縮和溫縮作用。受環(huán)境氣溫影響,半剛性基層內(nèi)部的溫度變化和溫差會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力,在冷的季節(jié),半剛性基層的表面溫度低,基層頂部會(huì)產(chǎn)生的拉應(yīng)力,在溫暖的春季,半剛性基層底部的溫度低(特別是在薄瀝青面層的情況下),在基層的底部可能產(chǎn)生溫度拉應(yīng)力,同時(shí)與行車(chē)荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力相結(jié)合,會(huì)促使基層底部開(kāi)裂。
1.2 瀝青混凝土路面裂縫
從瀝青路面的開(kāi)裂的主要原因分析,裂縫可分為兩類(lèi),即荷載型裂縫和非荷載型裂縫。
1.2.1 荷載型裂縫
在行車(chē)荷載的作用下,半剛性基層的底部要產(chǎn)生拉應(yīng)力,若此拉應(yīng)力超基層材料本身的抗拉強(qiáng)度,則半剛性基層的底部就產(chǎn)生開(kāi)裂,隨即擴(kuò)展到基層上部,并使路面面層也發(fā)生開(kāi)裂破壞。由荷載產(chǎn)生的裂縫反映在面層上往往不是單獨(dú)、稀疏或較有規(guī)則的裂縫,而是稠
密的,有時(shí)為互相聯(lián)系的裂縫,甚至發(fā)展成網(wǎng)狀,嚴(yán)重時(shí)伴隨著表面形變,如沉陷等,這類(lèi)裂縫是穩(wěn)定土基層破壞的標(biāo)志。
1.2.2 非荷載裂縫
非荷載裂縫主要是溫度裂縫,一種是低溫收縮裂縫,一是溫度疲勞裂縫,主要表現(xiàn)形式是橫裂,也有大塊狀裂縫和縱向裂縫。此類(lèi)裂縫共同特點(diǎn)是,縫上端開(kāi)口寬,沿深度向下很快變窄。
1.3 反射裂縫
在已出現(xiàn)裂縫的老瀝青路面上加鋪瀝青面層后,下層路面裂縫在相同的位置上引起新鋪瀝青面層開(kāi)裂,形成反射裂縫。
2.路面裂縫防治技術(shù)
2.1 基層施工裂縫防治技術(shù)
。1)上下基層的設(shè)計(jì)強(qiáng)度控制在3.4~4.0 Mpa?紤]離散性,施工中7d強(qiáng)度應(yīng)在3.2~4.5 Mpa及3.6~5.8 MPa之間,保持了良好的結(jié)構(gòu)層間模量對(duì)應(yīng)關(guān)系。
。2)控制0.5以下的細(xì)粒料用量,減少縮裂。
。3)控制拌合料含水量、水泥用量,保持混合料均勻性。.
。4)及時(shí)碾壓成型,嚴(yán)格控制延遲時(shí)間。
(5)嚴(yán)格按所研究的工藝施作接縫處理,避免局部質(zhì)量隱患或不協(xié)調(diào)的不均勻變形產(chǎn)生裂縫。
2.2 瀝青面層施工裂縫防治技術(shù)
。1)找平層、下面層宜采用AH-70含臘量低,溫度敏感性低的進(jìn)口瀝青,中、上面層瀝青采用MAC等改性瀝青,提高高溫穩(wěn)定性能和抗水損害能力。
(2)確保原材料質(zhì)量穩(wěn)定,嚴(yán)格配合比設(shè)計(jì)程序,為控制施工提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
。3)中面層配合比設(shè)計(jì)應(yīng)改良集料級(jí)配,控制室內(nèi)制件及壓實(shí)空隙率,提高高溫穩(wěn)定性能。通過(guò)添加生石灰粉提高上面層瀝青混合料親和能力,從而改善瀝青面層結(jié)構(gòu)抗低溫、抗變形、抗開(kāi)裂的能力。
2.3 反射裂縫防治技術(shù)
以往老路面裂縫處理方案多為挖除局部路面后,重新鋪筑面層,這雖然使裂縫位置處的缺陷得到一定的改善,但往往處理工作量較大,工期較長(zhǎng),又容易產(chǎn)生新舊路面層接合部的處理缺陷。實(shí)踐證明,采用老路面灌縫處理,并加鋪玻纖網(wǎng)的處理方案,既能防止路面反射裂縫產(chǎn)生,又能大大減少工作量,縮短工期。
2.3.1 瀝青面層灌縫技術(shù)
(1)工作原理:通過(guò)對(duì)路面裂縫的密封,路表的透水不會(huì)再流人下面路面結(jié)構(gòu)及路基,這樣就大大降低了水損害的程度,相對(duì)地提高了路基的基層材料的承載能力,從而保證了路面的整體穩(wěn)定性和耐久性。
。2)灌縫膠施工工藝
①裂縫調(diào)查:在對(duì)舊路面裂縫做任何處理之前,必須以公里為單位對(duì)裂縫位置、長(zhǎng)度、寬度列表登記,并確定不同裂縫的開(kāi)鑿寬度,初步計(jì)算密封膠用量。
②裂縫標(biāo)記:在拉毛完成的路段上,找出裂縫位置,沿裂縫走向用粉筆劃出折線。
、坶_(kāi)槽:當(dāng)裂縫寬度小于5mm時(shí),用鋸縫機(jī)鋸縫,深度不小于1.0cm,當(dāng)裂縫寬度大于5cm,用裂縫開(kāi)槽時(shí)成縫,寬度與深度為1:1。如果裂縫數(shù)量較少時(shí),也可采用人工鑿除的方式,寬度與深度的要求與機(jī)械開(kāi)槽的要求一致。
2.3.2 玻纖網(wǎng)防治裂縫的技術(shù)
。1)玻纖網(wǎng)作用機(jī)理:利用玻纖網(wǎng)與路面結(jié)構(gòu)層的界面特性,在基層頂面和罩面層、面層與基層之間、面層各結(jié)構(gòu)層之間鋪設(shè)玻纖網(wǎng),利用玻纖網(wǎng)的張拉作用、筋材與結(jié)構(gòu)層間的摩擦作用和裂縫在瀝青面層中擴(kuò)展時(shí)筋材的聯(lián)結(jié)作用,可以減弱結(jié)構(gòu)層下部裂縫處應(yīng)力集中程度,降低裂縫向上擴(kuò)展的速度,從而達(dá)到控制反射裂縫形成的目的。
。2)瀝青路面中玻纖網(wǎng)的作用
、偬岣呖蛊陂_(kāi)裂。玻纖格柵在瀝青路面中應(yīng)用,能夠合理分散壓應(yīng)力和拉應(yīng)力,減少應(yīng)力突變時(shí)對(duì)瀝青路面的破壞。
、谔岣吣透邷乜管(chē)轍能力。使用玻纖格柵,在集料的嵌辭作用下,起到一定骨架和加筋作用,限制混合料的蠕動(dòng),增強(qiáng)了橫向約束力,防止面層的推移,從而提高抗車(chē)轍能力。
③抗低溫縮裂。布設(shè)玻纖格柵,可提高路基橫向拉伸強(qiáng)度,使瀝青混合料的拉伸強(qiáng)度大大提高,可以抵抗住較大的拉應(yīng)力不致發(fā)生破壞。
(3)玻纖網(wǎng)的施工工藝
、賹(duì)鋪設(shè)玻纖網(wǎng)的工作面進(jìn)行毛面處理,并清掃干凈。對(duì)局部坑洞、錯(cuò)臺(tái)不平整的段落應(yīng)進(jìn)行整平處理。
、趶埨@w網(wǎng):玻纖網(wǎng)鋪筑時(shí),應(yīng)先將一端用固定器固定,然后用機(jī)械或人力拉緊,張拉伸長(zhǎng)率宜為1.0%~1.5%,并用固定器固定另一端。固定器包括固定釘和固定鐵皮,固定釘釘長(zhǎng)8cm~10cm,固定鐵皮可用厚1cm,3 cm×3cm的鐵皮條。
、鄞罱优c固定:玻纖網(wǎng)橫向?qū)挾葢?yīng)為10~15cm,并根據(jù)攤鋪方向,將后一端壓在前一端之下?v向搭接10~20cm,搭接處應(yīng)采用固定器固定。縱向固定間距不應(yīng)超過(guò)1.5m。主受力方向應(yīng)與裂縫垂直。
3.應(yīng)用實(shí)例
國(guó)道104線德州北段原瀝青路面結(jié)構(gòu)為石灰土或二灰土底基層(16cm)+二灰穩(wěn)定碎石基層(18cm)+粗粒式瀝青碎石(6cm)+中粒式瀝青混凝土(4cm)。路面裂縫包括了縱裂、橫裂以及龜裂,絕大多數(shù)為橫向的有規(guī)律的裂縫,這種裂縫間隔大多為25~50m,近35%的已貫通整個(gè)橫斷面,裂縫的寬度為0.3~0.8cm居多。每公里30~43處不等,0.8~1.0cm寬裂縫占5%左右,1.2~1.5cm只有3條。
采用老路面灌縫并加鋪玻纖網(wǎng)方案進(jìn)行處理后,對(duì)玻纖網(wǎng)的布設(shè)位置進(jìn)行取芯,通過(guò)芯樣觀察,拓寬路面部分水泥穩(wěn)定碎石與老路面油層之間的施工縫明顯。人工將樣芯分離后,可發(fā)現(xiàn)乳化瀝青在層間具有一定的粘結(jié)作用,部分瀝青混合料粒料已穿過(guò)玻纖網(wǎng)絡(luò)與基層或老油層形成粘結(jié),玻纖網(wǎng)相對(duì)固定粒料的作用已得到發(fā)揮。該工程通車(chē)一年后調(diào)查,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)縱橫向裂縫產(chǎn)生,證明老路面灌縫并加鋪玻纖網(wǎng)工藝是完全可行的。