時間:2021年11月15日 分類:推薦論文 次數:
摘要:結合珠海市第三批主城區道路(十條道路)路面改造及美化工程的實踐應用情況,對目前白加黑路面改造涉及的裂縫成因、裂縫級別、裂縫影響等問題進行闡述,分析反射裂縫對路面使用性能的影響,提出相關防治措施,為同類工程提供參考。
關鍵詞:白加黑;路面改造;反射裂縫
0引言
傳統的舊水泥混凝土路面經常會出現斷板、橫縱裂縫等問題,路面實用性、美觀性不高。在對水泥混凝土路面進行白加黑改造時,受水泥路面病害影響,瀝青混凝土層會發生反射裂縫問題。為延長白加黑路面使用壽命,增強其功能性,相關單位需要深入分析白加黑路面病害問題成因,采取相應辦法解決病害問題。
1工程實踐應用
珠海市第三批主城區道路(十條道路)路面改造及美化工程位于廣東省珠海市香洲區,改造范圍包括健民路、三臺石路、金雞路、岱山路、白云路、梅界路、藍盾路、心華路、志威路及翠前路,改造道路全長16.83km,道路寬度24m~45m,雙向四車道~六車道,道路等級城市主干路、次干路,主要路幅組成4m(人行道)+3.5m(非機動車道)+2m(側綠化帶)+12m(機動車道)+2m(中央綠化帶)+12m(機動車道)+2m(側綠化帶)+3.5m(非機動車道)+4m(人行道)=45m,以及4m(人行道)+16m(機動車道)+4m(人行道)=24m。
本工程改造的道路交通流量較大,其中健民路、三臺石路及翠前路為城市南北向的主要通道,金雞路為東西向主要通道,并且發揮景觀軸線的作用。隨著城市建設的不斷發展和機動車保有量的逐年增加,現狀水泥路面經過多年使用,產生了一系列諸如裂縫、斷板、坑槽、凹陷等病害,影響行車舒適及城市景觀效果,甚至造成安全隱患。因此,對現狀道路進行路面白加黑改造及景觀提升,使其發揮重要交通功能、保障行車安全,提升珠海市整體景觀形象,是十分必要的。結合本工程實際情況,對反射裂縫相關分析如下。
2反射裂縫問題概述
2.1裂縫成因分類
目前,白加黑路面存在的反射裂縫問題主要分為以下兩種:其一,受溫度因素影響形成的裂縫問題。外界環境溫度過低,路面基層板會發生收縮變形的問題,導致瀝青層內部產生了較大的拉應力[1]。外界環境溫度過高,基層板受熱膨脹形變,導致瀝青層內部產生了較大的壓應力。長久受兩種應力的影響,瀝青層會產生裂縫問題。其二,受荷載因素影響形成的裂縫問題。荷載的影響可分為以下三種:1)只存在于裂縫某側的荷載,會導致瀝青面層出現較大的剪切應力,加速裂縫兩側的位移。2)均勻存在于裂縫兩側的荷載,對裂縫的影響較小,但會使瀝青面層內部產生彎拉應力。3)當荷載慢慢離開后,由于消除荷載,路面會產生與承受荷載時相反的剪應力,導致裂縫問題加劇。
2.2裂縫級別分類裂縫級別分為一級裂縫、二級裂縫和三級裂縫。一級裂縫常體現為斷板裂縫,主要是受到溫度因素、受力不均勻因素的影響而形成的。二級裂縫常體現為網狀裂縫,主要是受基層強度因素的影響,在較大范圍內形成持續破碎、斷裂的病害問題。三級裂縫主要指的是原水泥路面中存在的縱、橫縫,受溫度因素的影響導致瀝青混凝土面層出現橫縱縫問題。
2.3路面面板常見病害水泥混凝土路面一般通車3年~5年后,路面板塊就進入病害多發期,路面面板使用期常見的病害主要有面板開裂、積泥、錯臺、啃邊、板邊、板角及坑洞形成、面板破碎等,影響通行安全性、舒適性。
3防治反射裂縫的技術分析
3.1加強施工質量控制施工前準備工作是否充分、施工流程控制工作是否合理會對白加黑路面的質量產生影響,對此,施工單位應加強對施工關鍵點的控制工作,避免瀝青層受基層路面影響,出現反射裂縫問題。要確保舊混凝土表面與基層相調平,充分清除掉病害嚴重路段的壞板,并對其重新澆筑。要注意選擇合適的混凝土澆筑材料[2]。
對舊水泥混凝土面板進行鑿毛處理,銑刨完后應保持路面清潔,不得有塵土、雜物或油污。對存在脫空問題的路段進行加固處理,合理調配水、水泥、粉煤灰的混合比例,并酌情添加減水劑。嚴格遵循白加黑路面的設計方案,確保瀝青混合料滿足設計方案的具體要求。針對路段內存在較輕裂縫問題,可使用專業的設備對裂縫進行處理,清除裂縫中存在的雜質,并對其進行灌縫處理。同時,加強施工檢驗。采用鉆芯檢驗技術提取施工后的路面樣本,檢查其強度,確保施工質量能夠滿足相關要求,避免因施工質量不達標導致裂縫問題發生。
3.2改善加鋪層結構
3.2.1選擇合適的加鋪層材料普通混凝土的抗沖擊、抗拉、抗裂能力較低,不具備良好的延展性和韌性。在超載、高溫情況的侵蝕下,普通混凝土路面很容易發生質量問題,進而發展成反射裂縫問題。使用鋼纖維混凝土、鋼絲網混凝土材料作為加鋪層材料,能夠有效改善路面的受破壞程度。通常情況下,鋼絲網混凝土、鋼纖維混凝土產生的初裂荷載遠遠超過了普通混凝土的荷載極限。將其應用到白加黑路面的改造施工當中,能夠極大程度的避免路面產生裂縫問題。一旦路面基體產生裂縫問題時,鋼纖維混凝土有其本身的特性,能夠對路面荷載進行重新分配,延緩路面的受破壞速度,延長路面的使用壽命。
3.2.2針對具體情況設計加鋪厚度數據表明,反射裂縫防治效果與白加黑路面瀝青面層的鋪設厚度有關。國內外的相關施工資料顯示,要避免土路面基層反射裂縫對道路路面產生影響,需要酌情對瀝青面層的厚度進行增加[3]。珠海市第三批主城區道路(十條道路)路面改造及美化工程機動車道加鋪結構采用2層瀝青混凝土加鋪層,具體為細粒式SBS改性瀝青混凝土厚4cm(AC-13C)、中粒式瀝青混凝土厚6cm,加鋪厚度10cm。非機動車道加鋪結構采用1層瀝青混凝土加鋪層,具體為細粒式SBS改性瀝青混凝土厚4cm(AC-13C)。
調平層根據不同調平層厚度分別采用不同的調平層結構,具體為:當高差H≤7cm時,調平層采用中粒式瀝青混凝土(AC-20C);當12cm≥高差H>7cm時,調平層采用瀝青穩定碎石(ATB-25);當25cm≥高差H>12cm時,調平層采用C40混凝土;當高差H>25cm時,調平層采用4.0MPa水泥穩定碎石(壓實度≥98%)。本工程道路使用狀況良好,道路不均勻沉降較少,調平層主要為中粒式瀝青混凝土(AC-20C)。
3.2.3布設應力吸收層布設應力吸收層,能夠最大程度的改善瀝青層內產生的應力集中問題。該方法應用了高彈性聚合材料,有效改善了溫度因素、荷載因素對瀝青面層的影響。在高彈性聚合材料的支持下,應力能夠向水平方向、豎直方向消散,避免混凝土板出現表面下滲問題,從而對白加黑路面起到保護作用。在應力吸收層的作用下,瀝青面層的應力被充分發散,剛性基層裂縫問題得到了有效控制。這是由于應力吸收層延緩了裂縫產生的時間,提高了瀝青面層的柔韌性。這時,在發生裂縫問題時,應力吸收層能夠阻止裂縫問題向上延伸,避免了白加黑路面產生較大的裂縫問題。
3.2.4布置防反夾層布置防反夾層能夠起到吸收拉應力的作用,對于提高白加黑路面的荷載能力有著積極的影響。防反夾層的施工對施工材料的要求較高。通常情況下,使用玻璃纖維格柵、聚酯無紡織物等材料能夠改善瀝青層的性能,比如防水性能、抗形變性能、抗開裂性能等等。此外,還可將路面加筋網應用到防反夾層的布設施工當中。充分發揮鋼絲網的抗壓優勢和低應變優勢,借助鋼絲網延緩裂縫傳播速度,提高路面抗反射裂縫能力,延長路面的有效使用時長。珠海市第三批主城區道路(十條道路)路面改造及美化工程采用 水泥路面面層滿鋪聚酯長絲土工布,以緩解反射裂縫的發生。
3.2.5使用條帶鋪設技術
在路面產生明顯的裂縫問題后,使用條帶鋪設技術,能夠延緩反射裂縫的擴散。目前,被廣泛應用于反射裂縫治理中的條帶鋪設技術主要有以下兩種:其一,自黏式抗裂貼技術。該技術使用了聚丙烯材料,經過復雜操作后,將其與聚合物防水膜復合在一起。將其應用到舊水泥混凝土板與瀝青面層的裂縫當中,對裂縫進行黏結,避免水泥混凝土板產生的裂縫反射到瀝青面層。其二,高彈性應力吸收帶技術。該技術使用了熱塑性的黏結材料[4]。施工人員將黏結材料滲透入裂縫深處,可以對豎直方向裂開的舊水泥混凝土板進行粘黏,以改善基層裂縫問題,防止其反射到路面。
3.2.6使用碎石化處理技術
利用碎石化處理技術對原有水泥路面進行破碎處理,在破碎路面的基礎上對原有基層進行重新施工,以此提高路基層的質量,避免其發生裂縫問題。施工過程中,需要用到專業的破碎設備,對原有水泥路基進行破碎處理,將其破碎為柔性結構。參照原水泥路的強度,對其進行灑水處理、灑石屑處理,加鋪瀝青混凝土。使用碎石化處理技術對白加黑路面進行處理,能夠從根本上降低裂縫發生的概率[5]。
嚴格控制原水泥路及破碎層的顆粒尺寸,是碎石化處理技術的一項施工重點。在對原水泥路基層進行破碎處理時,需要調整破碎機的震動頻率、施工速度,以控制顆粒粒徑的大小。珠海市第三批主城區道路(十條道路)路面改造及美化工程在破除舊路面后,還通過對新舊混凝土面板植筋傳力桿和拉桿,加強新舊路面的銜接,增強傳荷能力,減少反射裂縫的產生。
4結語
白加黑路面改造需要根據不同等級、不同類別的反射裂縫問題,選擇不同手段改善道路病害,提高白加黑路面的質量。不僅需要加強對施工過程、施工質量的監管,還需要大力推行多樣化的反射裂縫防治技術,通過設置防反夾層、應力吸收層等改善白加黑路面加鋪層的結構,避免裂縫問題出現,影響路面質量。珠海市第三批主城區道路(十條道路)路面改造及美化工程經實際調研分析路面病害病因,結合本地氣候水文地質情況及類似工程相關經驗,制定了裂縫處治、結構層補強、白加黑罩面等針對性處治方案,有效的控制了道路反射裂縫問題,取得了較良好的效果。
參考文獻:
[1]陳炎金.舊水泥混凝土路面加鋪瀝青時反射裂縫的分析與防治[J].磚瓦,2020(12):157-158.
[2]劉軍.從一則工程實例看道路“白+黑”改造[J].四川水泥,2020(12):173-174.
[3]章煉武.淺談“白加黑”的路面結構設計及防治反射裂縫措施[J].四川水泥,2020(12):263-264.
[4]朱春福,程培峰,趙廣宇.荷載與溫度耦合作用下“白加黑”復合式路面瀝青加鋪層的受力分析[J].中外公路,2020,40(2):40-45.
作者:作者簡介:黃金明(1990-),男,工程師黃金明