王白楊
華中科技大學(xué)文華學(xué)院 湖北 武漢 430000
前言:瀝青路面的特點(diǎn)是噪音小、行車舒適度高,但容易產(chǎn)生裂縫,導(dǎo)致路面損壞。所以要找出瀝青路面反射裂縫產(chǎn)生的主要原因,從而更好地采取防治措施,延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命。
強(qiáng)度很高的剛性基層容易產(chǎn)生溫縮裂縫,使得路面產(chǎn)生反射裂縫。且剛性基層裂縫發(fā)生后雨水容易滲入裂縫中,而且堆積在路面結(jié)構(gòu)層和路基之間,產(chǎn)生唧泥的問(wèn)題。導(dǎo)致瀝青層和剛性基層之間無(wú)法進(jìn)行連接,最終損壞路面結(jié)構(gòu)。一般情況下,產(chǎn)生反射裂縫的原理是瀝青層下面的剛性基層裂開,包括了垂直位移、水平位移。前者是因?yàn)樾熊嚭奢d所導(dǎo)致的下臥路面結(jié)構(gòu)在裂縫中的差動(dòng)位移,后者則是溫度波動(dòng)所產(chǎn)生的路面結(jié)構(gòu)變化。
由于半剛性基層在鋪筑完成后,混合料中水分越來(lái)越少,所以容易形成干縮。在已形成干縮裂縫的半剛性基層上鋪筑瀝青,若瀝青較薄,那么半剛性基層的裂縫會(huì)因?yàn)闇囟葢?yīng)力導(dǎo)致面層產(chǎn)生裂縫。在車輛的拉應(yīng)力和溫度應(yīng)力相結(jié)合的作用下,反射裂縫就會(huì)越來(lái)越大。如果瀝青層較厚,因?yàn)闇囟葢?yīng)力提升,基層裂縫使得面層逐漸裂開,而且裂縫越來(lái)越大。
瀝青路面反射裂縫屬于一種道路病害,若不得到及時(shí)的維修,那么就容易對(duì)路面的使用壽命、行車安全產(chǎn)生影響。在裂縫產(chǎn)生的初期,裂縫寬度較小,對(duì)路面的使用性能并無(wú)直接影響。隨著時(shí)間的推移,裂縫會(huì)越來(lái)越大,而且雨水、雪水侵入裂縫中,使裂縫兩邊的路面結(jié)構(gòu)、土基含水量越來(lái)越多,也導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層承載能力逐漸降低,隨著車輛荷載的沖擊,形成強(qiáng)大的動(dòng)水壓力,不斷沖刷結(jié)構(gòu)層,最終損壞路面。
抗裂貼是一種拉伸強(qiáng)度高、能防腐、防水的纖維材料??沽奄N表面的高強(qiáng)度耐高溫織物具有較大抗拉強(qiáng)度,能有效抵抗層間裂縫處拉應(yīng)力,限制裂縫寬度發(fā)展,起到了加筋的作用,在已施工完成的混凝土路面基層的施工縫等正常板縫處設(shè)置抗裂貼,能有效延緩瀝青混凝土產(chǎn)生反射裂縫的時(shí)間。
由美國(guó)瀝青協(xié)會(huì)(AI)試驗(yàn)研究結(jié)果顯示,每厘米厚的瀝青可降低2%(最大可達(dá)到4%-5%)的彎沉,由此可見(jiàn)增加瀝青的厚度可以增加路面結(jié)構(gòu)的彎曲剛度,從而減小路面結(jié)構(gòu)基層的接縫或裂縫產(chǎn)生的豎向位移對(duì)面層造成的影響,同時(shí)合理的增加瀝青層的厚度,可以延長(zhǎng)裂縫從底層到頂面的擴(kuò)散時(shí)間,從而延長(zhǎng)道路的使用壽命。
瀝青穩(wěn)定碎石混合料中含有25%-35%的連通孔隙,通過(guò)將瀝青穩(wěn)定碎石設(shè)置于瀝青面層及基層之間,使得下基層的接縫或裂縫產(chǎn)生的彎沉差不容易影響到里面層,從而延長(zhǎng)道路的使用壽命。設(shè)置瀝青穩(wěn)定碎石過(guò)渡層時(shí),上層采用道路專用增加纖維量為0.15%的改性瀝青瑪蹄脂碎石混合料,降低水泥穩(wěn)定砂礫半剛性基層厚度,這樣一來(lái),瀝青路面的剛度便得到了提升,同時(shí)也防止了裂縫的產(chǎn)生。
將單一粒徑的石料均勻的滿鋪在橡膠瀝青層上,并進(jìn)行碾壓將石料壓入橡膠瀝青內(nèi),形成的應(yīng)力吸收層,設(shè)置于瀝青面層及路面結(jié)構(gòu)基層之間,使得基層接縫或裂縫難以穿透應(yīng)力吸收層,防止裂縫的產(chǎn)生,同時(shí)橡膠瀝青會(huì)形成一層保護(hù)膜,防止雨水下滲,起到保護(hù)路基的作用。
對(duì)重交通道路剛性基層,接縫處是產(chǎn)生反射裂縫的主要位置。在縱橫向接縫處設(shè)置拉桿、傳力桿,能有效控制裂縫寬度,使得裂縫緊密閉合,減少裂縫損壞,提高縫間的傳荷能力,對(duì)延緩反射裂縫的發(fā)生能起到重要作用。
水泥穩(wěn)定基層配合比設(shè)計(jì)是以7d齡期無(wú)側(cè)限強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度為檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),來(lái)確定水泥劑量及無(wú)機(jī)結(jié)合料的級(jí)配等。通常情況下,水泥劑量越高,抗壓強(qiáng)度也越高,彎沉值也容易達(dá)到設(shè)計(jì)要求;但水泥含量高,容易造成水穩(wěn)基層收縮量大,干縮裂縫多;因此基層強(qiáng)度不是越高越好,應(yīng)合理選擇強(qiáng)度指標(biāo),確定適合的水泥用量,同時(shí)也要合理選擇混合料的配比,控制細(xì)料的數(shù)量,在強(qiáng)度和裂縫中間達(dá)到較好的平衡。
基層混合料要在接近最佳含水量的情況下進(jìn)行碾壓,避免碾壓時(shí)缺乏水,導(dǎo)致壓實(shí)度和強(qiáng)度不夠,最終引發(fā)裂縫。對(duì)于分段施工的基層,在碾壓過(guò)程中要預(yù)留4mm混合料,在下一段混合料攤鋪之后一起進(jìn)行碾壓,從而有利于結(jié)合。對(duì)于分層碾壓的基層,上層、下層的接頭要錯(cuò)開4mm,避免產(chǎn)生裂縫。
養(yǎng)生是保證基層質(zhì)量,減少反射裂縫發(fā)生的重要步驟。應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況,如季節(jié)、溫度、濕度、溫差等確定合理的養(yǎng)生方式,保證基層表面始終保持濕潤(rùn)。養(yǎng)生期應(yīng)達(dá)到規(guī)定期限方可進(jìn)行上層施工。基層在達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之前,應(yīng)封閉交通。
瀝青路面產(chǎn)生反射裂縫的原因來(lái)自于多方面,發(fā)現(xiàn)了裂縫產(chǎn)生的原因,要及時(shí)進(jìn)行處理,避免路面狀況惡化。只有合理設(shè)計(jì)、選材,并且精心施工養(yǎng)護(hù),才能更好的預(yù)防和控制瀝青路面反射裂縫。