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半刚性沥青路面反射裂缝的控制范文

时间:2022-06-17 09:35:52

半刚性沥青路面反射裂缝的控制

《内蒙古公路与运输》2014年第二期

1半刚性基层反射裂缝的形成

半刚性基层反射裂缝形成的原因有多种,其呈现的形式也存在一定的差异性,不同的荷载以及荷载的不同作用方式会导致不同的开裂模式,按照断裂力学理论分析,裂缝扩展时主要破坏模式包括拉力作用造成的拉裂破坏、剪力作用造成的剪裂破坏以及扭力造成的撕裂破坏等三种,其力学受力模型见图1。

1.1昼夜温差产生的收缩裂缝昼夜温差大的地区温度浮动幅度大,半刚性基层受到热胀冷缩作用的影响产生拉应力,当半刚性基层的抗拉强度不足以抵抗温差的收缩效应时,半刚性基层则出现不可逆转的塑性变形,进而向上反射形成贯穿上下,横贯全幅的裂缝,通常这样的裂缝其宽度超过2mm。

1.2基层暴露时间过长产生的温度疲劳裂缝半刚性基层施工完毕,后续面层摊铺工作滞后,造成基层暴露在自然环境的时间过长,很容易受到温度、湿度的影响,特别是基层在铺设透层沥青后所形成的黑色面层更容易吸收太阳辐射,反复作用后基层易出现温度疲劳,形成细小的裂缝,温度疲劳裂缝宽度小于收缩裂缝,且基层的裸露时间越长,造成的不利影响越大。

1.3混合料拌和不均匀造成的裂缝半刚性基层在铺设时,混合料中的水泥用量及集料的级配影响着混合料的均匀性,进而影响铺设质量。一方面是水泥因素,水泥剂量控制不严格,或水泥质量问题如离析、和易性不足等;另一个方面是集料因素,集料的级配是经过科学计算的,粗细集料控制不均,与设计的级配曲线有较大偏差。这两方面因素造成了拌和料的不均匀性,进而在铺筑后容易形成反射裂缝,其显示形态多为横向裂缝,分布不均匀且纹路密集。

1.4施工养护不当产生的干缩裂缝根据施工规范要求,基础在进行乳化沥青透层养护时,渗入基层的沥青量应控制在50mm左右,且在其表面不能形成油膜,然而在实际施工时,由于施工工艺不当,造成基层表面的乳液不能起到保湿作用,导致基层一直处于干燥环境中,基层湿度不够,容易产生干燥裂缝。

2防治措施

2.1科学合理选取面层材料,并优化结构设计为了防止半刚性基层产生的反射裂缝影响面层,面层沥青应选用改性沥青,且沥青的劲度模量应较大,这样可以具有良好的抗裂能力;沥青混合料级配应合理设计,并在沥青混合料中加入适量的土工织物等,提高沥青混合料的整体韧性,强化其综合抗裂能力;路面结构设计应立足于实际工程地质,适应当地地区特征,选择合适的沥青混合料路面铺筑厚度,厚度不够,不足以抵抗半刚性基层反射性裂缝的影响,厚度过高不利于控制经济成本。

2.2严格控制基层材料的选取通过室内试验,检测半刚性无机结合料性能,并合理选取,计算出最佳组成,提高无机结合料的抗裂性能指标;工期要求紧时,可在无机结合料中添加早强剂,提高半刚性基层的抗弯拉能力;最大程度弱化温湿效应的影响,降低因自身产生的反射裂缝影响路面整体性的概率。

2.3基层初期开裂防护与技术处理在进行基层施工时,为了避免出现初期破坏及温度裂缝、干缩裂缝,需要在基层完工后及时封层并保湿养护。为了进一步防止裂缝产生,可在基层采用预留缝的形式,以预留缝的深度不小于板厚的一半为宜,并在缝隙处铺设土工织物,防止预留缝出现不规则的扩大。对于已经出现裂缝的基层,应进行详细调研,采取相应的措施进行补救,当裂缝较小时可铺设土工格栅进行控制。以江苏省S333线K43+700~K47+900工程实际路段为例,该路段两幅均采用的是半刚性基层,基层初期出现了微小裂缝,在左幅进行了加铺土工格栅处理,建成通车后对路面裂缝的调查统计如表2所示。由表2可知,对于铺设土工格栅的半刚性基层,可有效防止反射性裂缝的增大,但是路面左幅造价提高了14万元左右,如何既经济又有效地解决这个问题仍需要进一步研究。

3结语

半刚性基层沥青路面反射裂缝的产生一般是不可避免的,最大程度降低裂缝的出现是非常必要的,从路面材料及结构设计、基层材料与预防控制方面进行严格控制,减少反射裂缝对沥青路面的影响,从而有助于沥青路面的完整性与耐久性的进一步提高。

作者:吾买尔·卡地尔单位:新疆筑路机械厂公路工程处

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