路丹丹 梁成林 慕晨陽
摘要:瀝青路面反射裂縫會影響路面的性能,阻礙車輛的正常通行,引起需要引起高度重視。基于此,本文詳細分析了反射裂縫的概念、危害、影響因素、施工工藝、質量控制等,以期提高路面的質量。
關鍵詞:瀝青路面;反射裂縫;防治技術
隨著我國交通事業的不斷發展,對公路交通運輸提出了很多新的更高的要求。瀝青路面由于施工快速、適用性強、平整舒適等特點,應用范圍大大擴寬,但在多方面因素的影響下,極易出現開裂破壞,會進一步造成瀝青路面出現反射裂縫,降低了路面使用性能。反射裂縫作為瀝青路面常見病害之一,如果不及時進行養護維修,不但增加了公路的養護費用,還會影響行車安全,帶來極大安全隱患。針對這種現象,為減少瀝青路面反射裂縫,需要深入研究其概念及成因,結合實際情況,制定科學合理的防治措施,保障路面質量的有效提升。
一、概述
1、反射裂縫概念
反射裂縫是指在開裂的半剛性基層上,或者在有接縫的水泥混凝土路面上重新鋪筑瀝青時,在基層開裂的相同位置處出現新的裂縫,對路面的影響和危害較大,嚴重影響了車輛的正常通行。如果不加以及時防治修復,可能在自然環境影響以及來往車輛對路面的壓力情況下,導致路面強度不斷降低,進而危及人們的出行安全。
2、反射裂縫危害性
瀝青路面出現反射裂縫一般在初期都發生在表面層以下,不易發現,但等到瀝青路面裂縫情況上升到表面層以上時,就已經發展的比較嚴重了。這個階段會產生較深的裂縫,會增加瀝青路面的養護難度和養護費用。當瀝青路面出現反射裂縫時,如果不加以及時修復治理,會導致瀝青路面結構遭到破壞。短期會影響交通的運輸以及行車過程中的舒適性,長期會降低瀝青路面的各方面使用性能,縮短其使用壽命。及時采取措施治理可以減輕由于路表自由水滲入導致的進一步破壞。由于晝夜溫差變大、車輛荷載的增加等,會進一步加劇瀝青路面反射裂縫的發展速度。當反射裂縫密集性出現的時候,瀝青路面會出現嚴重破損,嚴重影響行車安全。
二、瀝青路面反射裂縫影響因素
1、溫度
一年有四季,春夏秋冬氣溫變化各不同,伴隨氣溫的變化,路面面層之間的溫差也會隨之改變。在低溫環境下,因整體收縮,極易出現集中應力,若溫度持續下降,面層所受應力將遠遠高于其壓縮極限,致其開裂,導致上層反射裂縫面積加大。在溫度變化較快的情況下,面層很難在極短時間內,收縮與恢復,從而形成開裂。
2、荷載
當舊路面裂縫處,有車輛反復碾壓時,極易產生過大撓度和彎沉差。瀝青罩面層在水平向上將產生拉應力,在豎直方向上,則會產生剪應力。加之填縫料和瀝青材料之間相互嵌擠,從而形成集中應力。特別是同時有水平拉應力和垂直剪切力產生時,反射裂縫更為嚴重,且會逐步擴展。
3、水的作用
若路面積水嚴重,無法及時排出,沿裂縫將向基層滲流,在行車荷載作用下,地下極易形成動力水。尤其是季凍區,路面下殘留水將會凍脹,并由此產生凍脹力。若滲入量不大,可有效控制。若路面下殘留水量過大,且在極限值以上,將損壞路面。
4、材料自身因素
在反射裂縫影響因素中,除上述溫度、行車荷載及降水量之外,路面自身特性也會對反射裂縫造成嚴重影響。一般情況下,層間粘結力和罩面層厚度為影響荷載型反射裂縫的主要參數,而罩面層彈性模量和裂縫寬度則為影響溫度型反射裂縫的主要參數,因此必須重視材料自身性能,改善路面使用性能。
三、瀝青路面反射裂縫防治施工工藝
1、表面處理
施工前,先清理干凈路面基層的雜物,特別是浮塵、泥土等,需徹底清除。若存在坑洼等情況,需及時填平保證基層平整。隨后進行透層油噴灑,根據施工要求可在0.9L/㎡控制噴灑量。為保證稀釋劑能夠充分揮發掉,需合理控制透層油滲入基層的時間,一般需超過12小時。
2、拌和施工
根據施工現場具體情況,可采用間歇式拌和設備進行HDPE-橡膠粉改性瀝青混合料拌和施工,按照施工配合比設計要求合理進行試驗段施工。拌和施工中,要做好材料用量的控制,保證嚴格按照配合比設計要求進行材料用量控制。同時,要控制好拌和時間,若攪拌不均勻、不充分,則不得用于施工。要保證混合料攪拌均勻、無花白、離析等現象。此外還要控制好材料的加熱溫度,如在170~180℃之間控制細集料加熱溫度,在190~200℃之間控制HDPE-橡膠粉改性瀝青加熱溫度,并做15s干拌。
3、運輸施工
根據施工要求,可采用自卸汽車作為材料運輸車輛,裝料前,需將一層防黏劑涂抹到車廂內,避免車廂與材料粘粘。卸料后,還需清理干凈車廂,嚴禁有殘留物存于車廂內。為防止運輸過程中,材料溫度、水分消散過快,需在車頂覆蓋篷布,若運輸到施工場地時,混合料的溫度在175℃以下,或混合料出現離析問題,不允許用于施工。
4、攤鋪施工
攤鋪是整個施工的重要環節,應始終保持連續、勻速、緩慢的原則進行施工,嚴禁中途停機。攤鋪可采用履帶式攤鋪機施工,攤鋪前,要充分預熱熨平板,溫度控制在110℃以上,同時還需做隔離劑噴灑處理。根據施工要求,可在1.15~1.25之間控制攤鋪松鋪系數,并與應力吸收層厚度結合,確定攤鋪層高程及邊樁掛鋼絲,從而為攤鋪機自動控制平整度提供方便。可在1.5~2.5m/min之間控制攤鋪速度。
5、碾壓施工
緊隨攤鋪機進行碾壓施工,按照施工要求,一般需分三個階段完成施工,初壓時,可采用雙鋼輪壓路機進行2~3遍靜壓施工;復壓時,同樣可選擇振動壓路機進行4~5遍碾壓,并配合膠輪壓路機進行3~4遍施工,速度控制在3~3.5km/h。終壓時,可采用雙鋼輪壓路機進行2~4遍碾壓即可,速度為2.5~3.5km/h。
四、瀝青路面反射裂縫質量控制
1、優化瀝青路面結構設計
在進行瀝青路面結構設計時,可以對瀝青面層進行加厚,在隔層的基礎上,實現良好的保溫效果,能夠降低基層以及表面的漲縮現象,從而控制反射裂縫出現的概率。
2、科學合理的設置級配碎石層
通常情況下,孔隙率為20%~25%特粗式開級配瀝青碎石是級配碎石層的主要組成材料,具有一定的運動性,呈散體結構分布,應嚴格挑選,保證原材料性能的達標。設置級配碎石層,可以消除掉半剛性下臥層產生的應力,降低瀝青路面反射裂縫出現的概率,起到良好的防護效果。同時,瀝青路面的排水性能得到提升,瀝青路面面層滲入到瀝青基層的水分能夠被快速排出,避免出現積水現象,防止瀝青路面內部被泡泛,增強其堅固性和穩定性。
3、強化養護管理
在瀝青路面投入使用之后,應加強后期的養護施工,為瀝青路面質量的保障奠定良好的基礎。對于反射裂縫的養護,需要把握外界因素對瀝青路面的影響,尤其是晝夜溫差大以及各種各樣的氣候條件對路面結構造成的損害。如果反射裂縫已經出現,需要測量裂縫的深度和大小,采取針對性的措施及時修復,增強路面的完整性,減少由于瀝青表面層出現裂縫后產生的延伸現象,降低養護施工的難度。
四、結語
公路工程直接影響著社會經濟的發展,瀝青路面在使用的過程中,會出現一定的病害現象,必須引起高度重視。對于反射裂縫,必須詳細分析出現的原因,對各項影響因素進行控制,針對裂縫的類型和大小,做好整個施工過程控制,降低裂縫可能產生的危害。同時,應強化質量控制,在降低成本的基礎上,實現良好的經濟效益,保證行車安全。
參考文獻
[1]黃允江,汪婧,劉平,等.半剛性基層瀝青路面反射裂縫處治新方法探討[J].公路交通技術,2016,32(4):43-48.
[2]田禾.半剛性基層瀝青路面開裂原因及防治措施[J].科技創新與應用,2017,7(18):216.
[3]李細偉,陳敏.基于無損檢測技術的半剛性基層瀝青路面損傷狀態分析[J].公路,2017,62(8):40-43.