淺談高寒地區(qū)瀝青路面裂縫防治技術(shù)[權(quán)威資料]

淺談高寒地區(qū)瀝青路面裂縫防治技術(shù) 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要 :本文結(jié)合阿博高速公路項目施工實(shí)例及關(guān)于瀝青路面裂縫相關(guān)文獻(xiàn)資料，對高寒地區(qū)瀝青路面裂縫成因及防治技術(shù)進(jìn)行了分析研究 ,從結(jié)構(gòu)、材料設(shè)計及施工工藝方面進(jìn)行了歸納總結(jié)，對在高寒地區(qū)瀝青路面設(shè)計及施工具有一定的借鑒作用。 關(guān)鍵詞：高寒地區(qū)瀝青路面裂縫防治 TU535 A 一、前言 : 瀝青路面開裂是瀝青路面使用中遇到的主要病害之一 , 對 道路的危害極大。瀝青路面開裂后因時有雨、雪水滲入，在行車荷載的作用下，路面產(chǎn)生沖刷、唧漿、沉陷等現(xiàn)象，最終導(dǎo)致路面發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞，影響路面的使用性能。 內(nèi)蒙古綏滿國道主干線阿榮旗至博克圖段高速公路工程地處中高緯度地區(qū)，具有冬季寒冷漫長、晝夜溫差大的特點(diǎn)。年均氣溫 1.7 ，年極端最高氣溫 38.5 ，年極端最低氣溫 -39.8 。在瀝青路面氣候分區(qū)中屬于冬嚴(yán)寒區(qū)，這種惡劣氣候易使瀝青路面產(chǎn)生開裂病害。針對該地區(qū)氣候特點(diǎn)，研究防治瀝青面層裂縫具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。 二、高寒地區(qū)瀝青路面裂縫特點(diǎn) 筆者通過對 G301 阿博段、北海至阿榮旗省際通道扎那段路面裂縫調(diào)查發(fā)現(xiàn)：該地區(qū)瀝青路面在冬季極度嚴(yán)寒的氣候條件下形成的裂縫具有裂縫數(shù)量多、間距小、寬度大、形狀不規(guī)則的特點(diǎn)。 1、數(shù)量多：大量段落裂縫出現(xiàn)的頻率達(dá)到每公里 6080 條。 2、間距小：一般段落每 10 20m 距離出現(xiàn)一條裂縫，局部段落（大縱坡段）每 3 5m 距離出現(xiàn)一條裂縫。 3、寬度大：大量裂縫寬度達(dá)到 2 5mm，個別裂縫寬度超過 1cm，調(diào)查中最寬的裂縫達(dá)到 2cm。 4、形狀不規(guī)則：裂縫形式有的橫向分叉 、有的橫縱相連成網(wǎng)狀，形狀不規(guī)則。 三、瀝青路面裂縫分類及產(chǎn)生的原因 根據(jù)瀝青路面開裂的主要原因，把裂縫分為由交通荷載引起的荷載型裂縫和由外界環(huán)境引起的非荷載型裂縫兩大類。 1、荷載型裂縫，主要是由路基或者路面結(jié)構(gòu)本身承載力不足，在行車荷載反復(fù)作用下產(chǎn)生的疲勞裂縫。 2、非荷載型裂縫主要指溫縮型裂縫、基層反射裂縫和路基凍脹、沉降裂縫等。 （ 1）溫縮型裂縫，包括低溫開裂裂縫和溫度疲勞裂縫。低溫開裂主要發(fā)生在日平均氣溫低且持續(xù)時間長的北方寒冷地區(qū)，瀝青材料在較高 溫度條件下，具有良好的應(yīng)力松馳性能，溫度升降產(chǎn)生的變形不致于產(chǎn)生過大的溫度應(yīng)力，但當(dāng)氣溫大幅度下降時，瀝青材料逐漸發(fā)硬并開始收縮，面層中產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力或拉應(yīng)變一旦超過瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度，瀝青面層就會開裂形成低溫裂縫；溫度疲勞裂縫主要發(fā)生在日平均氣溫并不低，但晝夜溫差大、日溫度周期性規(guī)律變化明顯的地區(qū)，由于溫度反復(fù)升降導(dǎo)致瀝青面層溫度應(yīng)力疲勞，使瀝青混合料的極限拉伸應(yīng)變 (或勁度模量 )變小，加上瀝青的老化使瀝青勁度增高，應(yīng)力松馳性能降低，最終達(dá)到極限抗拉強(qiáng)度形成溫度疲勞裂縫。 （ 2）基層反射裂縫， 主要是由于半剛性基層因溫度變化產(chǎn)生收縮和因含水量變化產(chǎn)生的干縮引起的裂縫反射到瀝青面層形成的拉應(yīng)力或拉應(yīng)變超過瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度而形成。 （ 3）路基凍脹、沉降裂縫，主要是由于路基發(fā)生凍脹或者沉降破壞造成瀝青路面開裂產(chǎn)生裂縫。 四、裂縫的防治措施 要減少和避免瀝青路面裂縫的產(chǎn)生，提高路面使用質(zhì)量，必須從裂縫的成因入手采取相應(yīng)的措施來防治。 1、荷載型裂縫的防治 荷載型裂縫在行車荷載反復(fù)作用下，最初一般表現(xiàn)為縱向開裂，然后發(fā)展為網(wǎng)裂。荷載型裂縫的防治可以考慮從以下幾方面入手： （ 1）提高路基承載力。路基強(qiáng)度好是保證路面強(qiáng)度的基礎(chǔ)，在施工中必須嚴(yán)格控制路基的填筑工藝，重點(diǎn)控制好填筑的厚度和壓實(shí)度滿足規(guī)范要求，確保路基強(qiáng)度。填筑材料首選石、礫、砂類土，其次選用含礫、砂低液限粘土，再次選用低液限粘土。粉質(zhì)土和有機(jī)土不能用于填筑路基。軟基等土質(zhì)條件不好的地段，必須采取換填處理，確保路基的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、剛度滿足要求。 （ 2）具有足夠的路面強(qiáng)度。合理的基層和面層厚度組合，可以有效提高路面結(jié)構(gòu)層的整體強(qiáng)度。 基層厚度?；鶎雍穸仍黾?，可以迅速提高 基層的承載能力。在半剛性基層下采用半剛性材料做底基層，可使基層底面由行車荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力明顯減小，甚至還小于半剛性底基層底面產(chǎn)生的拉應(yīng)力，這對半剛性基層承受行車荷載的反復(fù)作用是十分有利的。 面層厚度。增加瀝青面層厚度，既可以減少基層底面的拉應(yīng)力，又提高了瀝青面層的抗拉能力，有效減少因疲勞開裂產(chǎn)生的裂縫。建議高寒地區(qū)高速公路瀝青面層設(shè)計厚度不低于 15cm。 2、非荷載型裂縫的防治 （ 1）溫縮型裂縫。溫縮型裂縫的產(chǎn)生主要受瀝青材料及瀝青混合料的性能影響?？梢钥紤]從以下幾方面入手： 瀝青：高寒地區(qū)瀝青宜選擇稠度小、低溫延度大、針入度指數(shù)高，含蠟量低的瀝青材料，瀝青標(biāo)號越大低溫性能越好，也可以采用瀝青改性的方法提高瀝青低溫抗裂性。綜合考慮高溫和低溫性能要求，瀝青下面層宜采用 A 級 90 號石油瀝青，中、上面層采用 SBS(I-C)類改性瀝青。 碎石：應(yīng)優(yōu)先選用表面粗糙、石質(zhì)堅硬、耐磨性強(qiáng)、嵌擠作用好、與瀝青粘附性好的材料，可以提高瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度。若地區(qū)碎石材料粘附性等級無法達(dá)到 5 級，必須采用對基質(zhì)瀝青添加抗剝落劑等措施使碎石的粘附性達(dá)到 5級要求。 填料：要求采 用 70%的礦粉 +30%的水泥，礦粉必須采用石灰石等堿性巖石加工，填料小于 0.075mm 的顆粒含量不低于 80%，提高混合料的粘附性能。 配合比設(shè)計：高寒地區(qū)應(yīng)選用連續(xù)型密級配瀝青混合料，空隙率小，可以延緩瀝青的老化；混合料宜采用細(xì)型（ F型）密級配，細(xì)集料越多越有利于改善瀝青混合料的低溫抗裂性能；油石比適當(dāng)增加，可以增強(qiáng)礦料和瀝青的粘附性，提高瀝青混合料的低溫性能。阿博高速在配合比設(shè)計中采用在馬歇爾試驗最佳油石比基礎(chǔ)上增加 0.1% 0.3%作為設(shè)計瀝青用量是比較合理的。 施工控制：加強(qiáng)瀝青混 合料拌和溫度控制，防止溫度過高造成瀝青老化；加強(qiáng)現(xiàn)場碾壓控制，提高壓實(shí)度，降低空隙率，延緩瀝青老化，提高路面強(qiáng)度。 瀝青混合料的低溫抗裂性能評價：根據(jù)高寒地區(qū)對瀝青混合料低溫性能的要求，宜對密級配瀝青混合料在溫度 -10 、加載速率 50mm/min 的條件下進(jìn)行彎曲試驗，測定破壞強(qiáng)度、破壞應(yīng)變、破壞勁度模量，并根據(jù)應(yīng)力應(yīng)變曲線的 形狀，綜合評價瀝青混合料的低溫抗裂性能。建議改性瀝青混合料低溫彎曲試驗破壞應(yīng)變 3000 micro； 。 （ 2）基層反射裂縫 基層反射裂縫是由于基 層開裂導(dǎo)致瀝青路面受拉產(chǎn)生的裂縫。因此，通過對基層開裂的有效防治就可以大大減少瀝青面層的反射裂縫。對其防治可以考慮從以下幾個方面入手： 配合比設(shè)計：選用抗沖刷能力好，干縮、溫縮系數(shù)小、抗拉能力高的半剛性材料做基層；配合比設(shè)計過程中要嚴(yán)格控制水泥用量，降低水泥用量，減少反射裂縫；水穩(wěn)碎石基層混合料的級配宜采用骨架密實(shí)型級配，增加集料間的嵌擠作用，減少基層的收縮性；配合比設(shè)計宜采用振動成型或者重型擊實(shí)修正法確定混合料的最大干密度和最佳含水量，其結(jié)果最大干密度提高 3%，最佳含水量降低 0.5%，以此標(biāo)準(zhǔn)控 制現(xiàn)場施工有利于提高壓實(shí)度，降低含水量，減少干縮裂縫。擊實(shí)試驗結(jié)果修正方法見表 1。 表 1 擊實(shí)試驗結(jié)果 最大干密度 (g/cm3) 最佳含水量 (%) 重型擊實(shí)試驗結(jié)果 2.165 7.3 修正結(jié)果 2.230 6.8 施工過程控制：嚴(yán)格控制混合料含水量，確保現(xiàn)場碾壓時混合料達(dá)到最佳含水量或控制在施工規(guī)范容許的范圍內(nèi)；嚴(yán)格控制碾壓工序，確?，F(xiàn)場壓實(shí)度達(dá)到規(guī)范要求；基層碾壓完畢要及時養(yǎng)生，養(yǎng)生期過后及時噴灑透層油，減少基層干縮裂縫。 采用預(yù)鋸縫、灌縫和鋪 設(shè)玻纖土工格柵綜合處理基層裂縫 為使基層產(chǎn)生規(guī)則裂縫，有針對性的進(jìn)行防治，可以采用預(yù)鋸縫手段使半剛性基層拉應(yīng)力在切縫處釋放形成固定裂縫。根據(jù)高寒地區(qū)半剛性基層裂縫多、間距小的特點(diǎn)，待基層養(yǎng)生結(jié)束后，采用切割機(jī)按 15 20m 間距切縫（縫寬約5mm，切縫深度按基層厚度的 1/3 至 1/4 控制）；高壓風(fēng)機(jī)清縫后采用乳化瀝青灌縫防水；在透層油噴灑后下面層施工前鋪設(shè) 玻纖土工格柵，增加切縫處瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度，并消化基層裂縫產(chǎn)生的拉應(yīng)力，防止反射裂縫。 設(shè)置應(yīng)力吸收層 在基層頂面 設(shè)置富瀝青含量的應(yīng)力吸收層，可以預(yù)防、延緩甚至阻止反射裂縫的形成和傳播，是非常有效的基層反射裂縫防治措施。 （ 3）路基凍脹或沉降引起的裂縫 因路基發(fā)生凍脹或不均勻沉降導(dǎo)致的瀝青面層開裂，對其進(jìn)行防治可以考慮從以下幾方面入手： 路基路面排水系統(tǒng)設(shè)計要合理，減少路基發(fā)生凍脹的隱患。路基頂面設(shè)置墊層可以起到很好的抗凍脹效果。阿博高速設(shè)計中考慮防凍脹的要求，在填方低洼潮濕段及挖方段、零填挖段設(shè)置了 20cm 天然砂礫墊層，排除路面、路基中滯留的自由水，確保路面結(jié)構(gòu)處于干燥狀態(tài)。 路基填筑過程中要嚴(yán)格控制填土的含水量，不能過大，避免留下凍脹隱患。 路基碾壓要均勻，避免出現(xiàn)填土壓實(shí)度不一致，使路基產(chǎn)生不同程度的沉陷，形成裂縫。特別要加強(qiáng)對半填半挖和橋臺與填土路基接頭位置的路基施工控制，保證施工質(zhì)量，避免發(fā)生沉陷。 結(jié)束語： 高寒地區(qū)氣溫低、寒冷時間長、晝夜溫差大的氣候環(huán)境，使瀝青路面裂縫更易產(chǎn)生，病害更嚴(yán)重。但只要采取有效措施進(jìn)行防治，做到設(shè)計合理，施工質(zhì)量可控，高寒地區(qū)瀝青路面裂縫就會得到有效控制。 參考文獻(xiàn)： 1沈金安 .瀝青及 瀝青混合料路用性能 M.北京 :人民交通出版社 .2001 2李曉娟 ,韓森 ,賈志清 ,張麗娟 .基于彎曲試驗的瀝青混合料低溫抗裂性研究 A.山東大學(xué)學(xué)報 .2010 3鄭良飛 ,沈波 ,魏曉彥等 .淺談半剛性基層瀝青路面裂縫的防治措施 J.中國科技信息 .2006 4黃世靜 ,宋向國 .高寒地區(qū)瀝青路面縮裂淺析 J.青?？萍?.1998 文檔資料：淺談高寒地區(qū)瀝青路面裂縫防治技術(shù) 完整下載 完整閱讀 全文下載 全文閱讀 免費(fèi)閱讀及下載 閱讀相關(guān)文檔 :建筑工程施工 進(jìn)度控制管理論述 建筑工程質(zhì)量管理及技術(shù)控制要點(diǎn)探究 淺談 STP 超薄絕熱保溫板施工質(zhì)量控制措施 淺述既有線道岔鋪設(shè)施工要點(diǎn) 汽車研發(fā)中心發(fā)動機(jī)性能實(shí)驗室基礎(chǔ)設(shè)計 母聯(lián)差動備自投失敗異常情況分析研究 淺論灌區(qū)土壤鹽漬化的危害及防治對策 氣壓給水設(shè)備在消防中的應(yīng)用 建筑工程管理的制約因素及應(yīng)對措施論述 企業(yè)人力資源現(xiàn)狀與對策 企業(yè)稅務(wù)籌劃的風(fēng)險