付 劍
(湖南省益陽市安化縣交通運輸局, 湖南 益陽 413500)
隨著現(xiàn)代城市經(jīng)濟的高速發(fā)展,交通量的增加,交通超負荷的問題出現(xiàn),水泥混凝土路面出現(xiàn)了不同程度的損壞,“白改黑”正是一種對此類水泥混凝土路面的修復模式;該模式在應用中可以快速、高效提升舊水泥路的服務性能,同時還能提升車輛行駛過程中的舒適感,故而在全國范圍內(nèi)得到廣泛的應用?!鞍赘暮凇彼嗷炷谅访嫘迯图夹g(shù)在應用的過程中,普遍存在投入使用后出現(xiàn)不同程度的反射裂縫,如果不能全面對于“白改黑”瀝青路面反射裂縫的防治,那么就會影響道路的使用壽命,強化“白改黑”瀝青路面反射裂縫防治已經(jīng)成為了水泥混凝土改造成敗的關(guān)鍵要素。
反射裂縫主要是指水泥混凝土路面在進行瀝青加鋪之后,水泥混凝土的板塊脹縮縫會在加鋪的瀝青層表現(xiàn)出來,以脹縮縫為基點,導致瀝青路面反射裂縫形成的機理主要有兩種,分別是溫度型反射裂縫和荷載型反射裂縫[1]。
溫度型反射裂縫;水泥混凝土路面在進行瀝青加鋪之后,經(jīng)光照或環(huán)境溫度等會形成周期性脹縮現(xiàn)象,從而形成水平位移,出現(xiàn)反射裂縫。具體而言,水泥混凝土板塊的接縫處表面不連接,產(chǎn)生的應力在裂縫處也不連接,因此在進行瀝青加鋪之后,瀝青加鋪層承受兩種應力,一種是來至于自身的溫度應力,一種是由于水泥混凝土板塊的溫度應力,一般此類問題的出現(xiàn)主要原因是水泥混凝土瀝青加鋪路面過薄導致。
荷載型反射裂縫;舊水泥混凝土路面修復之后,水泥混凝土路面的瀝青鋪層在受到車輛的豎向荷載力作用下,荷載力會進一步下降傳遞到水泥混凝土板塊,水泥混凝土板塊之后的荷載力不同,進而產(chǎn)生豎向位移差,該位移差進一步由水泥混凝土板塊傳遞到上面的瀝青鋪層,長期反復的作用下就會形成反射裂縫。
“白改黑”瀝青路面一旦出現(xiàn)了反射裂縫,那么就會對于路面形成持續(xù)上的損害,具體危害的作用機理為:無論是道路噴水,或是降水等條件下,水會從縫隙中進入,從而滲入到水泥混凝土板塊與瀝青鋪層之間,在道路車輛的荷載作用之下,進一步降低水泥混凝土板塊與瀝青鋪層之間的粘合度;同時由于水泥混凝土板塊與瀝青鋪層之間存在水,那么在車輛荷載力的體現(xiàn)下,瀝青加鋪層處于一種單獨受力的狀態(tài)之下,會加速瀝青加鋪層的破壞程度[2]。如果不能及時將水進行排除,那么水會逐步的下滲,通過水泥板塊下滲到水泥板塊底部,對于水泥混凝土的基礎(chǔ)進行弱化,從而在高強度的車輛荷載作用下,進一步加速對于瀝青面層的破壞。
加鋪層厚度對于反射裂縫的出現(xiàn)有著重要的影響作用關(guān)系,合理設(shè)計加鋪層厚度是防止瀝青路面反射裂縫出現(xiàn)的傳統(tǒng)工藝。加鋪層厚度控制是防止反射裂縫出現(xiàn)的最直接方法,雖然通過加鋪層厚度的提升,可以一定程度上防止反射裂縫的出現(xiàn),但由于該方案會明顯提升整體工程成本,故而在一般的“白改黑”瀝青路面施工中不做首選;例如省道的道路加鋪層厚度一般控制在18cm,國道的道路加鋪層厚度一般控制在22cm,從而降低瀝青路面反射裂縫的出現(xiàn)概率。
瀝青加鋪層混合料性能決定在溫度、應力等作用下的反饋差,通過對于加鋪層瀝青混合料性能的改良,也可以一定程度上降低瀝青加鋪層裂縫的出現(xiàn)概率;隨著時代的發(fā)展,新材料、新工藝的出現(xiàn),瀝青混合料成分比例也會得到持續(xù)的完善,這也要求相關(guān)人員需要及時把握技術(shù)走向,從而提升瀝青加鋪層混合料的性能,提升瀝青加鋪層的變形能力及強度,有效防止裂縫的出現(xiàn)?,F(xiàn)階段最常用的瀝青混合料為富瀝青混合料 FAC,該混合料在使用的過程中,具有高黏高彈的特點,可以有效抵抗反射裂縫的出現(xiàn)。此外還有改性瀝青混合料,該混合料中的瀝青含量高達9%,同時粒徑<9.5mm,在“白改黑”瀝青路面施工應用中反射裂縫的預防效果最好,同時成本也最高[3]。
前文中描述過,“白改黑”瀝青路面反射裂紋的出現(xiàn),主要是由于應力的作用之下,為了降低應力對于反射裂紋的誘因系數(shù),應當進行應力吸收層的加鋪,從而降低應力,降低反射裂縫的出現(xiàn)概率。一般來說在進行應力吸收層的鋪設(shè)上,可以采用采用2 cm厚的SBS改性瀝青AC- 5型瀝青砂,此外也可以采用STRATA反射裂縫應力吸收系統(tǒng),通過應力吸收層的鋪設(shè),可以有效降低溫度型反射裂縫的出現(xiàn)概率?,F(xiàn)階段主要常見的應力吸收層鋪設(shè)主要是復合式應力吸收層和層布法應力吸收層兩種,第二種的成本造價相對較高。
在進行“白改黑”技術(shù)的施工過程中,瀝青攤鋪的施工工序?qū)τ谧罱K的路面質(zhì)量也有著重要的影響作用。在具體的瀝青攤鋪施工過程中,為了保障未來的路面整體質(zhì)量,可以從施工工序的控制上進行優(yōu)化控制:例如,對于就水泥路面的板塊進行破碎處理,以及對水泥板塊的鑿毛工序,都可以有效提升“白改黑”路面反射裂紋的出現(xiàn)概率。在對于攤鋪的過程中,通過瀝青鋪層平穩(wěn)性的反復攤鋪,可以保障未來路面的平整性,具體來說攤鋪機應當保持勻速、不間斷的進行,速度控制在3m/min。在具體的“白改黑”瀝青路面施工過程中,應當結(jié)合當前道路情況以及未來使用需求,進行科學的瀝青攤鋪施工工序優(yōu)化,從而提升反射裂紋的防治成效。
“白改黑”技術(shù)是目前舊水泥路面服務性能改良的最常見技術(shù)方式,同時該技術(shù)在應用中存在反射裂紋隱患問題,在對于“白改黑”瀝青路面的反射裂縫防治上,一般通過對于加鋪層厚度控制、瀝青混合料性能控制、應力吸收層鋪設(shè)及攤鋪施工工序的控制等方面進行,從而降低反射裂紋的出現(xiàn)概率,提升瀝青路面的服務性能。