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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:路橋建設(shè)時間:瀏覽:次
前言:近年來,采用無機(jī)混合料穩(wěn)定土作為公路基層鋪筑施工技術(shù),以其較高的剛度特征以及一定的抗彎性強(qiáng)度性能,在當(dāng)前瀝青路面結(jié)構(gòu)中發(fā)揮著較強(qiáng)的荷載擴(kuò)散功能。受溫度濕度變化影響,半剛性基層施工材料在施工運(yùn)營過程中形成的干縮或溫縮裂縫通常會在交通荷載反復(fù)作用下擴(kuò)展到瀝青路面面層之上,形成反射性裂縫,給瀝青路面行車安全舒適性帶來不同程度的影響。
1.半剛性基層及其反射裂縫機(jī)理分析
半剛性基層是指采用無機(jī)混合料穩(wěn)定土鋪筑的具有一定抗彎強(qiáng)度的板結(jié)體基層結(jié)構(gòu),主要對路面起到結(jié)構(gòu)承載作用,通常具有較高的剛度和較強(qiáng)的荷載擴(kuò)散能力。半剛性基層致密性強(qiáng)、滲透性弱,其內(nèi)部排水性較差,由于其基層施工材料一般具有很好的板結(jié)性能,因此半剛性基層的整體性較強(qiáng)。整體上看,半剛性基層具有一定的抗拉、抗疲勞強(qiáng)度性能以及良好的水穩(wěn)性,能夠有效保障公路路面受力穩(wěn)定性能。
相對于半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)來說,反射裂縫是由于構(gòu)成半剛性基層的施工材料在溫度和濕度變化下導(dǎo)致基層產(chǎn)生收縮性開裂,在行車荷載作用下沿開裂部位向上延展并反射到瀝青面層之上而形成的裂縫。反射裂縫的形成機(jī)理主要包括低溫收縮、濕度干縮和疲勞性裂縫機(jī)理。由于半剛性基層瀝青路面在使用過程中對重載車輛具有較大的軸載敏感性,構(gòu)成瀝青路面半剛性基層的相關(guān)施工材料,對外界溫度和濕度變化反應(yīng)也相對強(qiáng)烈,特別是半剛性基層材料的強(qiáng)度、模量在使用過程中,由于自然氣候的干濕凍融循環(huán)侵蝕以及交通荷載作用而產(chǎn)生疲勞性衰減,導(dǎo)致基層局部強(qiáng)度低于基層材料相應(yīng)產(chǎn)生的拉應(yīng)力矩,形成不同程度的收縮性縫隙開裂,當(dāng)基層在長期受到路面行車荷載的反復(fù)作用時,半剛性基層的干縮裂縫和收縮裂縫會擴(kuò)展到瀝青路面面層形成反射裂縫。
2.半剛性基層瀝青路面反射裂縫的危害性
半剛性基層瀝青路面發(fā)生反射裂縫后,不僅影響路面美觀、減低路面整體平整度,特別是路面在反射開裂后自然雨水通過縫隙滲透到路面基層,削弱基層土層的承載強(qiáng)度,從而加劇路面的破壞,縮短路面的使用壽命。初期表現(xiàn)為裂縫部位材料因受水浸潤凍融造成密度降低形成微量松散粉化灰土,發(fā)生鼓脹將面層材料向上拱起凸翻;當(dāng)大量雨雪積水沿裂縫滲如并長時間積存于瀝青路面面層與基層的結(jié)合部位時,在行車碾壓推擠摩擦作用下往往會形成強(qiáng)烈的水動壓力,造成基層裝鋪材料發(fā)上軟化并從瀝青路面裂隙初擠出形成唧漿病害,在得不到及時處理的情況下,半剛性基層瀝青路面會因面層以下的基層材料被推移擠空出現(xiàn)凹坑,甚至出現(xiàn)搓板路狀;隨著時間的推移,將導(dǎo)致路面進(jìn)一步形成龜裂病害,嚴(yán)重時出現(xiàn)開裂性坑槽,沉陷以及碎裂等嚴(yán)重病害。
3.半剛性基層路面反射裂縫的防治措施
3.1 優(yōu)化路面基層結(jié)構(gòu)設(shè)計:
由于半剛性基層瀝青路面通常具有較好的行車服務(wù)效能,因此應(yīng)用較廣泛,路面基層施工時應(yīng)在加強(qiáng)工程地質(zhì)水文構(gòu)造勘測基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化施工方案的設(shè)計,根據(jù)工程現(xiàn)場的實(shí)際地址環(huán)境條件及自然氣候變化規(guī)律,針對路基結(jié)構(gòu)模式組合進(jìn)行科學(xué)合理的分析,嚴(yán)格計算和預(yù)測相關(guān)技術(shù)施工參數(shù),根據(jù)施工材料的力學(xué)性能合理設(shè)計混合料及配比,確定半剛性基層最佳厚度,
3.2 嚴(yán)格路面基層施工材料:
半剛性基層瀝青路面施工需要無機(jī)混合料、集料以及瀝青材料等進(jìn)行基層路面裝鋪,相關(guān)無機(jī)結(jié)合料與瀝青材料的質(zhì)量性能對于路面承載強(qiáng)度整體性能有著重大影響。施工前應(yīng)針對相關(guān)級配集料的耐壓,粒徑等物化性能進(jìn)行科學(xué)的分析與檢驗(yàn),嚴(yán)格控制施工材料的質(zhì)量,瀝青面層應(yīng)選用模量大、溫度敏感性低的改性瀝青,必要時可加入適量早強(qiáng)劑,增強(qiáng)對基層可能形成反射裂縫的預(yù)防。
3.3 嚴(yán)格施工程序質(zhì)量控制:
施工工藝及施工程序?qū)τ陬A(yù)防半剛性基層瀝青路面反射裂縫具有關(guān)鍵性的作用。基層強(qiáng)度對延緩反射裂縫形成擴(kuò)展具有較好的效果。降低半剛性基層的溫干縮系數(shù),在基層和面層之間添加級配碎石是消除和減少反射裂縫的有效措施。施工過程中要嚴(yán)格控制基層混合料拌制、攤鋪、碾壓環(huán)節(jié)的均勻度、平整度、壓實(shí)度質(zhì)量,加強(qiáng)對瀝青面層材料的拌和溫度、裝鋪厚度、碾壓次數(shù)及壓實(shí)密度控制,充分保障基層結(jié)構(gòu)的承載強(qiáng)度、抗彎拉力及水穩(wěn)性,保障半剛性基層性能。
3.4 加強(qiáng)路面基層防護(hù)保養(yǎng):
半剛性基層施工中通常留設(shè)預(yù)留縫預(yù)防溫縮縫隙或干縮縫隙發(fā)生,施工完畢后,應(yīng)及時進(jìn)行基層表面的養(yǎng)生和封層處理,防止基層結(jié)構(gòu)發(fā)生初期破壞和干縮裂縫,對于已經(jīng)發(fā)生的嚴(yán)重性初期基層裂縫,應(yīng)根據(jù)裂縫程度采取切割、開挖方式重新鋪設(shè)基層材料;對于相對輕微的基層李峰應(yīng)采用在基層頂面全幅鋪設(shè)土工織物或?yàn)r青橡膠應(yīng)力吸收薄膜的措施進(jìn)行防治,
3.5 及時修補(bǔ)路面反射裂縫:
周期性采用熱瀝青灌縫處理早期面層裂縫,在一段時間內(nèi)能很好的防止裂縫繼續(xù)惡化,保護(hù)路面結(jié)構(gòu)層不被破壞; 對于基層冒漿嚴(yán)重的路面裂縫,應(yīng)采取開挖封堵技術(shù)選用大粒徑瀝青碎石做填補(bǔ)料進(jìn)行處理, 針對半剛性地基出現(xiàn)不均勻沉降所造成的路面龜裂、碎裂問題應(yīng)采用修復(fù)加固技術(shù)特殊處理后再行灌縫或裂縫開挖技術(shù)處理。
結(jié)束語:
總之,當(dāng)前施工技術(shù)條件下,半剛性基層瀝青路面已成為很多高等級公路施工的重要形式。鑒于半剛性基層瀝青路面的反射裂縫,合理加強(qiáng)半剛性基層施工材料及施工質(zhì)量控制,根據(jù)工程環(huán)境變化規(guī)律改善瀝青路面面層強(qiáng)度性能,能夠在一定程度上得到有效預(yù)防和控制。
參考文獻(xiàn):
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