沥青路面反射裂缝养护与防治技术

沥青路面反射裂缝养护与防治技术

陕西高速机械化工程有限公司710038

摘要:经济的发展,城市化进程的加快,促进交通建设项目的增多。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。但沥青混凝土路面结构并不是完美的,在使用过程中出现了很多病害,降低了路面使用性能。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

沥青路面是我国高等级公路建设的重要结构形式,如出现反射裂缝情况,将大大缩短路面使用寿命。在沥青路面反射裂缝众多防治措施中,将改性沥青混合料应力吸收层设置到半刚性基层与沥青混凝土路面之间,不失为一种十分有效的防治措施。特别是HDPE-橡胶粉改性沥青应力吸收层的设置,不仅能够延缓反射裂缝产生,还具有良好的环保作用,对促使我国公路建设事业可持续发展、节约资源、保护生态环境意义重大。

1射裂缝危害性

沥青路面出现反射裂缝一般在初期都发生在表面层以下,不易发现,但等到沥青路面裂缝情况上升到表面层以上时,就已经发展的比较严重了。这个阶段会产生较深的裂缝,会增加沥青路面的养护难度和养护费用。当沥青路面出现反射裂缝时,如果不加以及时修复治理,会导致沥青路面结构遭到破坏。短期会影响交通的运输以及行车过程中的舒适性,长期会降低沥青路面的各方面使用性能,缩短其使用寿命。及时采取措施治理可以减轻由于路表自由水渗入导致的进一步破坏。由于昼夜温差变大、车辆荷载的增加等,会进一步加剧沥青路面反射裂缝的发展速度。当反射裂缝密集性出现的时候,沥青路面会出现严重破损,严重影响行车安全。

2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。

3沥青路面反射裂缝养护维修分析

3.1制定反射裂缝养护方案

当发现沥青路面出现反射裂缝后,必须及时采取措施进行养护维修,并制定养护方案,确定质量控制措施。如果不对裂缝进行及时修补,由于水分渗入会造成沥青路面结构甚至路基结构的破坏,严重破坏路面结构,降低路面使用性能,缩短使用寿命。在制定养护维修方案时,应根据沥青路面的破损情况,确定维修方法。

3.2表面清理

在应力吸收层铺设前,需先将基层表面浮尘、泥土及碎屑清理干净随后选取沥青混合料进行基层坑洼部位找平,要求在3mm以内控制其平整度偏差,并进行透层油喷洒。一般以液体石油沥青作为透层油,每平方米用量为0.9L。禁止在阴雨大风天气进行喷洒透层油施工。施工时,需在15℃以上喷洒施工,且在130℃~140℃之间合理控制沥青温度。同时,在12小时以上控制透层油透入基层的时间,保证能够充分挥发稀释剂的作用。

3.3反射裂缝封填

为了保证反射裂缝的灌封可以达到一定的深度要求,可以在沥青路面切缝位置设置阻隔材料。阻隔材料一般安装在裂缝较深,灌入深度小于沥青路面反射裂缝深度的情况,通常在规定深度设置阻隔条将灌缝料阻断。准备工作做好后将灌缝料装入到填缝机中,并按照要求对其进行加热,以为下一步施工做准备。灌缝前对填缝料进行复查,确认合格后即开始进行裂缝封填施工。反射裂缝封填的关键是施工温度的控制,并在施工中防止杂物混入,以保证裂缝的封填质量。

3.4接缝处理

尽可能选取热接缝处理应力吸收层接缝,若为冷接缝,则可通过加热器进行预加热,待其温度满足120℃要求之后,再进行摊铺、碾压施工,应保证接缝紧密。

4沥青路面反射裂缝防治技术

4.1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。

4.2严格进行施工过程中的质量控制

由于沥青路面的反射裂缝通常是由半刚性基层的开裂造成的,为了减少沥青面层的反射裂缝,可以通过在施工过程中加强对半刚性基层的质量控制,提高基层施工质量。半刚性基层的施工质量控制通常从原材料质量检测,基层混合料拌和和运输,摊铺和压实等几个方面进行质量控制,并在施工过程中做好质量检测。在施工准备阶段,对原材料质量进行抽检,确保符合施工要求,并做好施工机械和施工人员的调配。对新进施工技术人员进行技术培训,并开展自上而下的技术交底。检查校定基层混合料拌和设备,确保拌和质量。对拌和材料进行抽检,检测水泥剂量并制作强度试件。严格控制基层混合料的运输时间,不得超过水泥终凝时间,否则会影响成型质量。按照施工要求进行摊铺和碾压,并在碾压过程中做好压实机械组合,并对压实度进行检测。半刚性基层压实度质量检测通常采用灌砂法进行检测,施工前通过击实试验确定最大干密度和最佳含水率。

4.3强化养护管理

一方面是为了修复由于昼夜温差大以及各种各样的气候条件对路面结构造成的损害,另一方面是为了及时发现并处治沥青路面的反射裂缝,并针对裂缝的深度及大小及时进行修复。对沥青路面进行及时修复,可以有效减少由于沥青表面层出现裂缝后产生的延伸现象,大大减少了养护的难度以及所需的费用。

结语

伴随我国国民经济的高速发展,沥青路面因其自身优势,在高等级公路建设中得到了广泛的应用及推广。但在其使用一段时间后,往往会出现大量早期病害情况,尤其是反射裂缝问题尤为突出。为更好地控制裂缝发生,提高路面质量,必须重视反射裂缝防治工作。

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.

[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.

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