沥青路面质量控制与水稳基层裂缝的处理

发表时间:2021/7/9   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:郑晨
[导读] 摘要:水泥稳定碎石基层沥青路面开裂问题是对道路质量优劣的一个关键所在,控制好道路开裂问题将大大提升公路的使用寿命。
        江苏捷达交通工程集团有限公司  江苏淮安  223000
        摘要:水泥稳定碎石基层沥青路面开裂问题是对道路质量优劣的一个关键所在,控制好道路开裂问题将大大提升公路的使用寿命。如何使这个问题得到很好的解决就需要我们在施工时具体情况具体分析,要做到提前预防、尽快解决,避免发生二次返工的问题发生。
        关键词:沥青路面;质量控制;水稳;基层裂缝;处理
        引言:由于水泥稳定碎石沥青路面开裂病害的原因是多方面的,因此我们必须要对症下药,做好科学和合理,充分的对病害的成因进行探析,同时结合多方面的情况,采取相应的措施,至于这样才能够有效的控制好裂缝的发生,减少病害的出现。
        1公路施工过程中水稳基层产生裂缝的类型和形成原因
        1.1纵向裂缝
        除横向裂缝外,沥青混凝土路面的纵向裂缝在公路施工中也经常出现。其中,纵向裂缝产生的原因主要有两个方面:一方面,路基施工质量控制不到位,路基损坏,出现不均匀沉降问题,导致纵向裂缝;另一方面,不均匀填料影响承载力和承载力。基础的综合性能,以及车辆荷载的影响,这将导致纵向裂缝的发生。
        1.2横向裂纹
        (1)低温横向裂纹。当外界温度较低时,拉应力大于沥青混凝土所能承受的最大拉力,就会产生裂缝;(2)温度疲劳裂缝,特别是北部地区,存在明显的四季温差,导致沥青面层温度疲劳裂缝。
        1.3不规则裂缝
        在公路施工过程中,沥青混凝土路面不仅会出现横向裂缝和纵向裂缝,还会出现不规则裂缝。通过研究发现,不规则裂缝产生的原因主要有两个方面:一方面,沥青混合料搅拌时间过长或温度过高,会使沥青氧化硬化,受荷载的影响,拉应力超过混凝土的抗张承载力,从而导致不规则裂缝;另一方面,在基层施工过程中沥青混合料搅拌不均匀,造成基层不足。在不平衡状态下,荷载作用下易产生不规则裂缝。
        2道路桥梁工程沥青路面裂缝出现的原因
        2.1施工工艺问题
        在规范下施工沥青路面出现裂缝的可能性较小,但如果施工工艺出现不足,那么裂缝出现的概率就会大幅度增长,因此在施工过程中应当重视工艺规范性。一般来说,施工工艺出现问题之后,会导致沥青路面的平整度、应力结构、温应力等出现差异,在差异之下沥青路面会因为自作用或外力影响而出现裂缝。
        2.2材质因素
        因为道路桥梁工程是现代交通建设当中的重要工程,所以其沥青路面必须具备合格的动力载荷,而沥青路面的载荷与材质有密切联系。现代许多道路桥梁工程的沥青路面材料质量存在不达标的问题,例如材料温度适应能力不足,导致在高温环境下沥青路面可能会出现软化问题,此时再通过外力的影响就会出现裂缝。
        2.3环境因素
        在长久的使用之下,沥青的各方面性能都会下降,此时就会因为环境因素的影响而出现裂缝,例如环境的温度变化较大,此时沥青会产生不断收缩拉伸动作,在长久动态变化之下,会导致沥青内部结构疲劳,此时就会造成裂缝。
        2.4养护因素
        在沥青施工完毕之后,需要经过一段时间的养护才能应用。沥青的养护相对简单,首先需要进行定期巡查,并保持路面清洁、路面湿润度与温度等,其次需要针对裂缝进行预防性养护,但现代许多道路桥梁工程当中都出现了养护不当的问题,所以造成了裂缝。


        3防治措施
        3.1合理设计沥青面层厚度
        在相同的降温条件之下,沥青面层的拉应力随着厚度的增大二增大。因此,为了尽量减轻沥青面层的收缩裂缝,而增大面层厚度的方式不一定合适。除此之外,从力学的角度进行分析,层间剪应力以及层内剪应力对于沥青面层厚度的要求并不高,因此,沥青面层的层厚不宜过大。应根据土基和底基层模量比以及交通量等级的要求,考虑不同的沥青层最小厚度范围。对于防止反射裂缝来说,应适当增加沥青面层的厚度。其厚度超过15cm时可有效防止反射裂缝的扩展,还可以降低车辆荷载引起的剪应力。但沥青层也不可太厚,这样就会影响经济效益,产生经济浪费。所以合理的设计沥青层厚度就尤为关键,既符合经济性的原则,又能有有效减少病害的发生。从笔者对苏北地区路面结构及使用情况调查统计来看一般应控制不小于15cm。
        3.2设置级配碎石层
        级配碎石作为散粒体,具有较高的抗压抗剪强度,但不传递拉应变,它吸收了外荷作用下裂缝尖端的应变能,使裂缝不再扩展。夹层并且可使基层遭受温度湿度的影响大大降低,减小了基层进一步收缩的可能性。同时,还可以起到排水作用,渗入到路面内部的雨水经级配碎石基层排除,从而避免了半刚性基层的冲刷和唧浆。
        在国内外很多实验路段证明,级配碎石中间层对防止反射裂缝具有良好的效果。苏北地区多条高等级公路均设置级配碎石中间层,实际使用证明,对于减少路面病害具有很好的作用。
        3.3提高沥青与集料的粘附性
        由沥青与矿料相互作用的基本理论可以得知,沥青与矿料的粘附性主要取决于沥青一矿料一水三相系的平衡。改善措施的进行主要以降低集料表面谁对沥青的置换能力这一概念出发,从而保证在有水的情况,沥青膜不发生收缩、剥离现象,仍能与矿料形成良好的化学吸附作用。例如,用一部分石灰、水泥代替矿粉,或在沥青中添加少量环烷类高分子有机酸、石油沥青与煤沥青混合等都能改善粘附性。石灰和水泥中CaCO3含量高,易形成正的吸附中心,与沥青中带有负电荷的表面活性物质可形成化学吸附层;各种液态抗剥落剂均属于表面活性物质,市场上较多的是胺类表面活性剂,一端是亲水性的胺基,与酸性石料有很强的亲和力,另一端是融于沥青的亲油性的烷基,由于它在沥青一矿料表面的形成这种定向排列可降低沥青一矿料界面张力,故能提高沥青与矿料的粘附性。
        3.4路面裂缝填充
        裂缝的开槽处理。当沥青路面裂缝宽度小于6mm时,可直接利用填充料实现沥青路面的填充施工。当裂缝宽度大于6mm时,应采用开槽法填充沥青路面原材料补充空间,提高材料与沥青裂缝壁的接触尺寸,提高裂缝的填充效果。对于开槽方式,重要的是要控制槽的深度,根据填土深度、浅槽填土等方式来填补间隙的深度。
        清理缝隙施工。清理缝隙是采用高压热风、高压吹气、钢丝刷、喷砂、高压喷水等不同的方法,清理缝隙中的垃圾,为原材料的填充提供条件,使接触墙干净,并选择符合要求的清理设备。
        护栏组装施工。一些裂缝的深度较大,填充裂缝的原材料可能流到裂缝的底部。因此,在填充裂缝之前,必须安装护栏。根据裂缝的大致方向,在裂缝中放入护栏,然后放松护栏。然后将填充材料放入填充机中,在需要时加热到适当的温度,并连续均匀地搅拌。
        填土施工。为了提高沥青路面的抗裂效率,在填充施工过程中,控制填充的原材料温度应达到标准温度,同时,应连续将材料倒入槽底,仔细填充材料,并适当进入裂缝。填充施工完成后,用刮刀等工具对裂缝的外侧进行修补,将裂缝中的部分填充材料挤到裂缝中,并将剩余的面层擦去。
        结束语:在对公路进行施工的过程中,受到很多方面因素的影响,促使质量不能得到保障,也对人们的日常生活造成影响。水稳碎石施工技术因为具备很强的抵抗冷冻的性能,很高的水泥稳定性等,所以在公路施工中得到非常广泛的应用,但是这种材料的使用中也有很多方面的劣势,导致裂缝问题的产生,因此一定要选取长处,舍弃短处,并且采取一系列措施防治裂缝问题。
        参考文献
        [1]杨刚.徐明高速公路半刚性水稳基层施工技术指标研究[J].现代交通技术,2017,14(06):16-18+33.
        [2]杨峰,薛冰,李文凯.水稳基层透层施工渗透深度及层间粘结性能研究[J].公路与汽运,2017(06):91-94. 
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