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半刚性基层沥青路面开裂机理及防治措施

2020-10-12葛伟强

关键词:沥青路面

葛伟强

摘 要:作为我国高等级公路的主要路面结构形式,半刚性基层沥青路面力学及路用性能良好。从大量工程实践来看,施工过程中仍存在诸多问题,尤其是路面开裂问题极为突出。为有效解决半刚性基层沥青路面开裂问题,降低基层材料收缩变形量,提升其自身抗裂能力,必须重视抗裂技术的合理选择。为此,本文在全面了解半刚性基层沥青路面开裂机理的基础上,结合某具体工程案例,对沥青路面裂缝处治措施进行了分析与探讨。

关键词:半刚性基层;沥青路面;开裂机理

1 工程概况

某公路工程通车运行多年以后,在行车荷载及自然因素长期作用下,半刚性基层材料收缩裂缝等病害逐步产生,其中最多、且最常见的病害为横向裂缝。经路面使用状况调查结果显示,主要病害中横向裂缝所占比例为41.2%,纵向裂缝为16.0%,网裂为14.5%。产生此类病害的根本原因在于基层承载能力不足,损坏路面结构。此外,局部伴随初期半刚性基层收缩开裂情况。为解决此类问题,减少裂缝产生,必须合理选择裂缝防治措施。为达到综合抗裂效果,本文决定选用道路抗裂缝剂进行施工。作为一种硫铝酸盐道路抗裂缝剂,将其应用到水泥稳定碎石基层内,可有效增强结构抗裂性能。

2 半刚性基层沥青路面裂缝防治措施

2.1 混合料拌和

作为基层施工的关键工序,混合料拌合施工中必须合理控制水泥量、含水量等参数指标,只有保证各项指标满足设计要求,才能提高混合料拌合质量。当水泥用量过多过少时,都会影响基层施工质量。因此,必须对水泥量进行实时查看,做好定期抽样检查工作。同样,必须重视混合料含水量问题,如含水量较大,将对摊铺后的碾压质量造成不利影响;如含水量较小,则在摊铺过程中,混合料离析问题极为发生。除此之外,在拌合过程中,还应做好各类材料用量的合理控制,保证在设计范围内能够有效控制所以材料的质量,保证级配合理。

2.2 运输与摊铺施工

根据工程实际情况,出料地与施工现场距离较近,运输路程仅需6min即可,但在此环节仍需加盖篷布,防止混合料水分过快流失。基于施工单位自身情况,决定选用摊铺机+压路机的方式进行混合料摊铺施工。摊铺施工前,必须彻底清理干净下承层顶面,且做好拉毛工作。根据施工实际情况,需在1.3~1.35之间合理控制摊铺洗漱,以梯形摊铺,施工过程中严禁出现中止、暂停施工等现象,如遇特殊情况,必须停止施工,且间隔时间超过2h,需在施工停止路段进行横向接缝布设,保证下次施工质量。

2.3 碾压施工

紧随摊铺机选取DD125型压路机进行碾压施工,完成摊铺作业后,則可选用其他压路机,如轮胎压路机进行碾压施工。完成碾压施工后,需马上对其压实度进行测定,根据设计要求,需在98%以上控制压实度,如低于该值,应继续碾压施工,直至满足施工要求。

按照本工程施工特点,沥青混合料需在基层还没有彻底硬化板结前铺筑,通过振动碾压施工,向基层内嵌挤相应深度。因嵌挤作用影响,基层与面层之间相交表面相互交错,将大大增加层与层之间的摩阻力,因在胶凝材料水化过程中即产生相互渗入现象,该现象直到硬化板结之后结束,因此在铺筑试验路时,无需进行半刚性基层养生。

3 半刚性基层沥青路面抗裂效果检测分析

本文对比分析以上两个试验段,检测其各项指标,具体如下。

3.1 基层抗压强度检测

基层取样时,为7d龄期阶段,此时可对其抗压强度进行测量。结果显示,无论是否选用该项抗裂施工技术,其抗压强度都符合设计要求,但相比常规施工试验段,当基层内添加抗裂缝剂后,其抗压强度有所提升。在对基层强度进行长期观察后,其检测结果显示,与常规施工段相比,在整个阶段内添加抗裂缝剂的路段,其抗压及抗拉强度均在其数值以上,尤其是后期阶段,添加抗裂缝剂段抗劈裂强度增幅极为显著,由此可见,在增强路面耐久性方面,抗裂缝连续施工工艺更具优势,且能够延长工程使用寿命。

3.2 基层、面层之间粘结强度对比检测

基层取芯时,龄期为1年,结果显示,两个试验段基面层之间存在差异,其中常规施工段基面层间存在相应界面,无法紧密咬合;而抗裂缝剂段则无界面,可连成一个整体,能够紧密咬合,且存在15cm相互嵌挤深度。

在检测基面层间的抗剪强度时,与常规施工段检测结果相比,抗裂缝剂段明显增多0.23mpa,增幅为39.7%,为0.81mpa。由此可见,在增强基层、面层之间粘结强度方面,抗裂缝剂段效果极为明显,能够大大增强抗剪强度,避免裂缝出现。

3.3 裂缝对比检测

裂缝检测时为通车4年后,根据检测可见,常规施工段裂缝较多,裂缝数量为80条/km,而抗裂缝剂段相对极少,仅为4条/km,由此可见,通过该抗裂施工工艺,可有效降低裂缝产生量,满足工程施工要求。

4 结束语

综上所述,半刚性基层沥青路面开裂不仅会影响路面使用性能,还会对路基强度、稳定性造成严重危害。在交通量日益增长的今天,沥青路面早期病害问题愈加严重,尤其是行车荷载长期作用下,使得裂缝不断向周围扩大,严重影响了路面质量。为保证工程通行安全,必须做好原有路面养护维修工作,在公路维修施工中,沥青路面极易产生裂缝问题,为最大限度解决此问题,必须对路面裂缝防治技术进行深入研究,从而保证路面行车功能,实现公路运输事业持续、健康发展。

参考文献:

[1]王艳明,郝财国.半刚性基层沥青路面反射裂缝形成机理及防治措施[J].交通科技,2009(02):52-54.

[2]张韬颖.水泥稳定碎石基层裂缝产生原因及预防措施[J].甘肃科技,2016(06):103-104.

[3]邓伟忠,金琳翔.半刚性基层沥青路面反射裂缝防治措施综述[J]. 城市建设理论研究(电子版),2013(23).

[4]马银生.浅谈半刚性路面反射裂缝产生原因及防治措施[J].建筑工程技术与设计,2015(28):800.

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