半刚性基层沥青路面反射裂缝的危害与控制
2020-03-01王晔
王 晔
北京市市政二建设工程有限责任公司
1 引言
反射性裂缝主要是指的下层裂缝形状在不发生任何改变的情况下,反映于沥青罩面层和表面上的裂缝问题,若是沥青混合料在半刚性类基层上加以覆盖,则极易出现反射裂缝,面对这样的情况,应该积极的分析其具体的危害,合理的规避裂缝对于整个路面结构层所能造成的影响,重视路面使用寿命的延长,特别是在使用这类路面的时候,需要给予高度的关注。
2 半刚性基层沥青路面施工实践
什邡地区地处四川盆地腹地,受当地气候、原材料以及施工能力限制,在援建前该地区基本没有沥青路面,全部采用混凝土路面。其道路基层主要采用柔性、半刚性基层。在援建工程中为提高道路服务性、舒适性、耐久性,广泛采用了半刚性基层沥青路面。北京市对口援建什邡地震灾区市政、公路工程总造价约19 亿元人民币,总里程159km。共分为:广青路一期工程;广青路二期工程;城市恢复发展区一期工程;城市恢复发展区二期工程;小夫路工程;小夫路八角镇至广青路段;沿山旅游公路;广木路入城段;洛小路;石亭江防洪通道;灵杰工业园区蓝田大道等九条道路工程。施工周期为2008年4月~2010年4月,为期两年。建设单位为:北京市公联公路联络线有限公司。设计单位为:北京市市政设计研究总院。
3 半刚性基层沥青路面反射裂缝出现的危害
3.1 防水性能有所减弱
一旦出现反射裂缝,路面性能和耐久性都会受到较为严重的影响。使得路表水进入到路面结构中,路面本身的防水性能大大降低,从而直接的影响到路基土的稳定性。
3.2 路基压应力增大
因存在着较为明显的裂缝,使得路面板出现了不连续的情况,受到行车负载的影响,道路板体边缘会发生较为明显的变形情况,这就使得裂缝处的压力逐步增大,将其传到路基顶面,使得路基压应力变大。
3.3 磨耗层沿裂缝出现破坏问题
不管是车辆还是路表水的影响,都会使得磨耗层受损,其会沿着裂缝发生骨料和小块沥青的剥落,一旦出现这样的情况,对于整个路面结构的稳定性都会产生不利的影响。
4 半刚性基层沥青路面反射裂缝的控制措施
结合此次研究的主要项目,分析半刚性基层沥青路面反射裂缝的控制举措应该具备科学的思路,综合国内外的相关研究,制定出相对于合理的控制方案,保证半刚性基层沥青路面的结构稳定性更加可靠。可以适当的运用防裂效果较为优良的面层或者是相关的材料,适当的强化沥青路面的厚度,在沥青面层以及半刚性基层之间合理的设置具备较为优良韧性的材料等,都可以适当的规避反射裂缝的问题。
4.1 本工程半刚性基层施工及质量控制措施
4.1.1 拌和料进场控制
混合料在拌和生产过程中,严格按监理批准的配合比执行。混合料在出厂时的含水量应高于最佳含水量1%,以补偿在成型前的水分散失。混料到场后及时取样对含水量、含灰量进行检测。提前规划运料路线,测算运输时间,配置足够数量的运输车辆,保证供料的连续性。运输车辆应采用大吨位的自卸车,车况应良好,运输车辆在每天开工前,要检验其完好情况,装料前应将车厢清洗干净。运输车辆数量应满足出料与摊铺需要,并略有富余。混合料在运输过程中必须覆盖,以减少水分损失。
4.1.2 摊铺前准备
混合料虚铺厚度为设计厚度乘以压实系数。
机械就位:按摊铺厚度铺放垫木,起步垫板每台机组最少三处,置于熨平板下前端对齐,然后测量横坡并对垫板进行调整,使之符合要求。待等候卸料的混合料运输车多于5 辆后开始摊铺,并应保持连续摊铺。
4.1.3 摊铺控制
为避免纵缝,根据水稳基层宽度,采用多台联铺。履带式摊铺机进行作业时,前后摊铺机相距5m~8m。前后两台摊铺机铺料重叠5cm~10cm,中缝辅以人工修整。摊铺机起步要保证平稳,摊铺机的摊铺速度宜控制在1m/min~2m/min 左右。摊铺过程中应根据供料能力和运输能力确定摊铺速度,避免摊铺机停机待料的情况。
5 碾压控制
碾压注意事项:(1)在摊铺、修整后,在混料的最佳含水量的+1%~+2%时,立即用压路机跟在摊铺机后在全宽范围内进行碾压。碾压应遵循“先轻后重、先静后振,先慢后快、由边到中”的原则。(2)每台摊铺机后,压路机应紧跟碾压,碾压段落长度一般不下小于30m。碾压段落必须层次分明,设置明显的分界标志。(3)压路机碾压时应重叠1/2 轮宽。碾压速度1~2 遍为1.5km/h~1.7km/h,以后2.0 km/h ~2.5km/h;碾压时与两侧路肩培土同步压实。(4)碾压宜在水泥初凝(从出料到碾压完成不超过3h)前及试验确定的延迟时间内完成,并达到98%压实度。
6 接缝处理(横缝、纵缝)
混料整幅摊铺,不设纵缝。在不能避免纵向接缝(路口处)的情况下,纵缝必须垂直相接,严禁斜接,上下层错开50cm。水泥稳定碎石混合料摊铺时应连续作业,如因故中断时间超过2h,则应设横缝;每天收工之后,第二天开工的接头断面也要设置横缝。横缝应与路面车道中心线垂直设置,接缝断面应是竖向平面。
7 特殊部位处理(雨连管回填及检查井周边处理)
在道路建设中,雨水支管的埋设深度在路面以下0.8m~1.5m的范围,极易因回填处理不当导致反射裂缝的问题。在本项目中重点是采用在上基层铺筑前进行雨水支管施工和低标号混凝土回填的方式,待其强度达到的标准之后完成上基层的铺筑工作,保证上基层的连续性。
8 养生
碾压完毕,经质量检查合格后,立即开始养生。养生方法采用洒水方法,或根据气候情况采用覆盖土工布后洒水养生,每天洒水,次数视气候条件而定,应始终保持表面潮湿,养生期不小于7天。养生期间禁止一切车辆通行。
9 雨期施工措施
施工期间,设专人收听天气预报,根据气象资料避开雨天施工。运料车在运输途中加盖苫布,防止遗洒、扬尘、雨淋。降雨时,应停止施工,但对已经摊铺的水泥稳定碎石混合料应尽快碾压密实,并及时覆盖。未经压实的混合料被雨淋后,均应清除并更换。
10 增加沥青面层的厚度,选择合理的施工材料
对于沥青面层的基本厚度,可以通过适当的增加来避免基层反射裂缝的出现,在国际上往往需要运用到相应的标准,以此才能获取较为优良的预防效果,根据相关的规定,在国际上通用的结论是将沥青面层增加到15cm~25cm。综合相关的项目实际情况加以分析,北京援建什邡地震灾区市政、公路工程中广泛使用了岩改性沥青以及SBS 改性沥青路面面层,对于沥青路面的稳定性和抗车辙能力大幅提高。
11 积极的落实相关材料的合理规划与设计
在本项目建设中,针对于实际应用到的材料,需要分析相关的用量和比例,适当的增加粗骨料的含量,同时合理的控制级配,在一定程度上确保温缩和干缩系数得到有效的控制,强化半刚性基层材料的抗裂性能,对于含灰量进行相对于科学合理的管理。尽管相关的措施能够起到相对于积极的影响,但是具体的举措无法在根本上将反射裂缝加以消除,所以需要斟酌考虑,在实际运用的过程中,应该结合项目的实际情况加以分析,避免相关举措的使用起到反效果。
12 基层预切缝的相关落实情况
这种方式在具体运用的时候,主要是在铺沥青面层之前,将半刚性基层严格的依照具体的间距合理的设置预切缝。切缝一般控制在8cm~10cm 深度,然后清缝,最后用沥青玛蹄脂灌缝机进行封闭。灌封需要由专人操作,灌封时速度要慢,要保证灌封均匀密实。灌封施工尽量选择夜间气温较低时进行,防止过高气温使灌封的沥青玛蹄脂表面出现小气泡影响封闭质量。基层实际采用的预锯缝能够适当的减少沥青面层反射裂缝出现的概率,因此其在国内外工程实践中均有应用,国外对相关技术的应用起步较早,为国内相关工作的开展起到了有效的借鉴作用。
13 结束语
依照相关的实践证实,上述提及的相关措施能够积极的规避反射裂缝,确保沥青路面始终处于相对于稳定和完好的状态,但是相关举措的采取并不能对防裂效果起到绝佳的影响,还需要综合项目的实际情况做出合理化的判断。由于防裂效果和机理不同,各种防裂举措反映出的效果十分有限,应该积极的正视反射裂缝出现的根本原因,结合路面结构的实际情况,综合多种防裂举措和方法,做出科学的判断,以此获取更为优良的防裂效果,促使半刚性基层沥青路面始终保持相对稳定和完整的状态。