摘要:科技的进步,促进工程建设事业得到快速发展。随着我国交通事业的不断发展,沥青路面由于其平整舒适、施工快速、适用性强等特点,在我国各级公路中得到了广泛应用。反射裂缝是沥青路面常见病害之一,一旦路面出现开裂,不但影响到交通安全,而且也增加了公路的养护费用。为减少沥青路面反射裂缝,需要对其概念及成因进行深入研究,以求为制定科学合理的防治措施提供依据。本文就沥青路面反射裂缝养护与防治技术展开探讨。
关键词:沥青路面;反射裂缝;养护技术;防治技术
引言
目前,国内外高等级道路面层主要为沥青混凝土材料铺筑而成,在长期的车辆载荷的冲击磨耗和自然因素的多重作用之下,不可避免会出现各种各样的路面病害,其中路面反射裂缝是这些病害(特别是早中期病害)中较为普遍的病害现象。
1沥青路面反射裂缝开裂机理分析
在我国,大多数沥青路面采用半刚性基层,而半刚性基层的缩裂是造成沥青路面反射裂缝的主要原因。半刚性基层施工完成后,由于其内部的水分蒸发、水化作用等使基层内部的水分不断减少,进而造成半刚性基层材料体积收缩,称为干缩。另外,半刚性基层材料在温度变化过程中会产生一定程度的体积变化,表现为热胀冷缩,尤其是温度骤然降低时,温度下降会直接导致温度应力增大,造成基层产生较大的变形,产生温缩开裂。总之,干缩与温缩是造成半刚性基层的主要原因,这也是造成沥青路面反射裂缝产生和发展的主要原因。沥青路面反射裂缝的产生原因一方面是由于半刚性基层开裂后在沥青层层底产生剪应力,另一方面是在温度应力的作用下基层开裂位置沥青层层底产生纵向正应力。这两项应力所产生的荷载都是沥青路面反射裂缝产生的主要原因之一,其中温度应力是沥青路面反射裂缝产生的主要原因。如果没有采取有效措施进行预防,很容易在基层开裂部位产生较大的应力集中,造成温度应力传递到基层裂缝的自由端中断,进而造成沥青面层温缩应力增大。同时,在低温条件下,沥青面层材料变硬,变形能力变差,也是造成在基层开裂位移或其附近产生反射裂缝。
2反射裂缝危害性
路面的反射裂缝会直接破坏面层的平整度,若不及时处置将会导致沥青面层的二次损坏,这主要表现在由于裂缝的形成而破坏了面层对下部结构的封闭作用而易于造成水分的侵入而出现水毁,结果使得条状裂缝引发路面松散和坑槽等面积损坏,随着车辆碾压和自然因素的作用,道路的整体结构强度会受到削弱,进而严重影响道路的正常通行服务能力。另外,路面的反射裂缝出现的数量频率与道路的建成通车年限成正比。但随着路基路面的逐步稳定,其产生速率会逐步趋缓。不同于普通的道路面层裂缝,反射裂缝是因为下层结构失稳造成的,因此是一种由下而上形成的病害,一般会贯穿由基层到面层的整个道路的铅锤截面,故容易造成道路的整体损坏。因此,路面的反射裂缝对道路的损坏更为严重,必须得到及时处置以保护道路的整体安全。同时,裂缝若得不到及时处置,将迅速向周围延伸,大大增加修复工程的难度、工程量和作业成本。
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3沥青路面反射裂缝养护维修分析
3.1优化沥青路面结构设计
在进行沥青路面结构设计时,可以加厚沥青面层,这样可以有效起到隔温保护作用,进而可以减少基层及表面层由于涨缩而带来的裂缝问题。常见的较为经济实用的路面处治技术是采用稀浆封层,这是一种高效的封层技术,其采用多种结合料加入适量的水以及必要的外加剂混合而成。这种封层原料具有较好的粘结性以及防水性,可以作为沥青路面的封层。使用这种专用的稀浆封层,可以有效提高路面的防水性能,并且增加了下层与沥青路表面层的粘结力,进而减少反射裂缝出现的可能性。在加厚沥青层的基础上,可以在沥青道路材料中混入防水隔温的原料,并且增加沥青原料的粘结力,这可以从根本上起到防护作用。在真正投入使用之前,可以对多种材料进行试验,选取最高效,最耐用的防水性材料。
3.2切缝清缝
为了便于将填缝料灌入到裂缝中,达到裂缝修补的目的,在裂缝封填前进行切缝。对于裂缝宽度在6mm以下的裂缝,可以不进行切缝,清理干燥后直接灌入填缝料即可。超过6mm的裂缝,首先将裂缝位置切成矩形槽,尽量与裂缝方向一致,以减少对沥青路面的破坏。将切削后的废渣彻底清除,清理干燥后即可进行填缝料的灌入。
3.3路面反射裂缝的处置
对反射裂缝的处置主要包括下述工艺方法:首先分析裂缝的种类。如果仅是因为道路表面原因造成的裂缝,则可采用专用补缝胶或SBS改性沥青通过加热型灌缝机进行灌缝完成裂缝的封闭;如果属于路面反射裂缝,则应开挖裂缝部分,首先对水稳基层的裂缝进行处置,然后对路面的开挖部分进行新混合料摊铺和压实,以恢复道路面层的原有形态。如果道路基层存在不稳定现象,应首先采取措施加强基层的抗压强度(否则反射裂缝会重新出现)。这种措施主要有增加基层碎石厚度或在基层部位铺设格栅或无纺土工织物等作为加强筋,其主要目的是增加道路基层的抗压和抗剪强度,稳定基层结构,防止因基层不稳和强度不足而再次产生路面反射裂缝。
4沥青路面反射裂缝防治技术
4.1加强施工质量控制
在沥青路面施工过程中,由于内部因素和外部因素的影响,会使路面产生反射裂缝,降低路面结构的使用寿命。而面层的反射裂缝主要是由于基层的开裂造成的,这就要求在施工过程中对基层施工质量进行严格控制,重点从材料组成、混合料拌和、运输、摊铺、压实和养生全过程进行质量控制。并对原材料进行抽检,严格控制施工配合比,保证基层施工质量。在沥青混合料拌和时,由于搅拌的不均匀或者设备不稳定,也会造成沥青混合料质量不稳定性,进而导致沥青路面施工质量不合格。在沥青路面运营使用过程中,由于昼夜温差的变化和自然条件变化的影响,也会增加路面出现裂缝的可能性。这就要求在施工过程中,对搅拌设备进行及时检查,对拌和质量进行严格检验。一旦拌和质量不合格的路面材料投入使用,会导致其粘结界面接触不良,进而产生部分薄弱界面,增加出现裂缝的可能性,这就要求增加对施工过程的监管以及对材料的管控。
4.2严格进行养护管理
基层的养护管理对其强度增长和结构稳定性有直接影响,要做好半刚性基层的养护管理,保证温度和湿度,定期进行洒水,并采用麻袋、土工布等进行覆盖,防止在养护过程中出现干缩和温缩开裂。同时,在沥青路面投入使用后,应做好养护管理,及时对路面病害进行处治,防止出现进一步的破坏。在日常养护过程中,做好路面破损情况的调查和记录,并及时采取措施进行修补。对由于气候变化,尤其是温度骤然降低所产生的病害,有针对性的采取措施进行处理。另外,通过调查和巡查对沥青路面反射裂缝进行统计,分析其成因,及时进行养护维修,防止其进一步发展。加强对日常养护管理的力度,可以提高沥青路面养护的效果,及时对病害进行维修,防止其恶化,可以提高养护工作效率,节约养护成本,延长沥青路面使用寿命。
结语
伴随着我国经济发展,人口的增长对交通运输的需求越来越高,沥青道路由于其舒适、平稳性以及修建速度快等优势被广泛使用。但是如果不及时养护沥青路面,极易导致产生裂缝,这对过往车辆的人们生命财产安全带来极大威胁。如何防治沥青路面反射裂缝,是相关部门需要研究的主要课题。
参考文献
[1]田禾.半刚性基层沥青路面开裂原因及防治措施[J].科技创新与应用,2017,7(18):216.
[2]陈敏.基于无损检测技术的半刚性基层沥青路面损伤状态分析[J].公路,2017.
论文作者:师彬
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/16
标签:裂缝论文; 反射论文; 基层论文; 沥青路面论文; 路面论文; 面层论文; 沥青论文; 《防护工程》2019年第5期论文;