李金金 程亞冰
摘要:作為一種強(qiáng)基薄面結(jié)構(gòu),半剛性路面具有良好的水穩(wěn)性、耐久性、抗凍性與高強(qiáng)度等特點(diǎn)。為滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求,在公路工程建設(shè)中半剛性路面結(jié)構(gòu)得到了廣泛地應(yīng)用與推廣。為此,本文主要對(duì)公路半剛性路面的概況、裂縫類(lèi)型及預(yù)防措施應(yīng)用進(jìn)行了分析與探究。
關(guān)鍵詞:公路工程;半剛性路面;裂縫類(lèi)型
一、半剛性路面的概況
半剛性路面是指選用無(wú)機(jī)結(jié)合料如水泥、石灰等,處理的土或碎(礫)石及含有水硬性結(jié)合料的工業(yè)廢渣修筑的基層,這種路面前期具有柔性路面的力學(xué)性能,使用后期將大大提升其強(qiáng)度與剛度,相比水泥混凝土,其強(qiáng)度與剛度則較小。因其剛性屬于柔性路面和剛性路面之間,因此,將這種基層和在它上面鋪筑的瀝青面層叫做半剛性路面。半剛性基層的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在良好的板體性、剛度及較強(qiáng)的擴(kuò)散應(yīng)力等,同時(shí)還具有較強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度、抗疲勞強(qiáng)度及不錯(cuò)的水穩(wěn)性等。這些特點(diǎn)可以確保路面基層具有良好的受力性能,并提高路面的穩(wěn)定性。因此,在施工過(guò)程中應(yīng)確保半剛性基層具有一定的整體性,半剛性基層能夠?qū)β窐蚪Y(jié)構(gòu)起到承載力提升的作用。半剛性基層彎拉疲勞損壞是半剛性路面結(jié)構(gòu)的主要破壞形式,因此應(yīng)做好防水下滲工作,這也是規(guī)范的相關(guān)規(guī)定。
二、公路半剛性路面裂縫類(lèi)型分析
1、橫向裂縫
垂直于道路中線的裂縫被稱為橫向裂縫,通常存在若干支縫。產(chǎn)生此類(lèi)裂縫的主要原因包括2點(diǎn):第一,因基層收縮開(kāi)裂,導(dǎo)致面層開(kāi)裂,進(jìn)行出現(xiàn)反射裂縫;第二,溫度驟降或很低,也就是溫宿裂縫。
(1)反射裂縫。強(qiáng)度、剛度大及變形能力差為半剛性基層材料的主要特點(diǎn),此類(lèi)材料在溫度、濕度發(fā)生極大改變的情況下,將產(chǎn)生開(kāi)裂等問(wèn)題。基層開(kāi)裂過(guò)程中,當(dāng)面層和基層之間連接緊密,面層可提供一定約束能力,這種情況下在瀝青面層內(nèi)部將出現(xiàn)一定拉應(yīng)力與拉應(yīng)變,并與行車(chē)荷載出現(xiàn)的應(yīng)力充分結(jié)合,瀝青層與基層裂縫對(duì)應(yīng)部位則會(huì)出現(xiàn)底部開(kāi)裂問(wèn)題,當(dāng)具有較薄面層時(shí),從下到上裂縫將向面層表面發(fā)展,最終產(chǎn)生反射裂縫。
(2)溫縮裂縫。低溫收縮裂縫與溫度疲勞裂縫為溫縮裂縫的主要類(lèi)型。低溫收縮裂縫產(chǎn)生的原因?yàn)榘雱傂月访婷鎸訙囟群艿突驕囟润E降致使路面面層溫度梯度產(chǎn)生極大變化,相比材料抗拉強(qiáng)度,如溫度應(yīng)力較高時(shí),則極易出現(xiàn)裂縫。
溫度疲勞裂縫主要是因?yàn)闇囟戎貜?fù)升高與降低產(chǎn)生的。
2、縱向裂縫
平行于道路中線的裂縫被稱為縱向裂縫,同時(shí)可能出現(xiàn)多根支縫。因壓實(shí)度不足,半填半挖及高填方道路路基常常會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降問(wèn)題,進(jìn)而造成縱向裂縫的出現(xiàn)。在加寬道路施工中,如處理不好新舊路基結(jié)合位置,則極易產(chǎn)生縱向裂縫。通常以上2類(lèi)縱向裂縫都具有較長(zhǎng)的長(zhǎng)度,其深度從路面表面直達(dá)路基深處,具有極大的危害性。其類(lèi)型包括以下幾種:
沉降裂縫:路面開(kāi)裂因路基不均勻沉降造成的裂縫被稱作沉降裂縫。
搭接裂縫:縱向、橫向?yàn)榇罱恿芽p的主要形式。因路面寬度大,公路路面通常選取分幅的方式進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。接縫時(shí)可選取冷、熱兩種接縫形式。
3、塊狀裂縫
塊狀裂縫是指裂縫具有0.3到3米間距、0.1到10平方米面積。作為半剛性路面的重要病害之一,塊狀裂縫一般出現(xiàn)于通車(chē)時(shí)間長(zhǎng)的道路?;鶎印⒚鎸訌?qiáng)度不足為造成塊狀裂縫的直接原因。
4、龜裂
路面局部位置出現(xiàn)與龜紋相似的裂縫被稱為龜裂,龜裂通常與沉陷、唧漿同時(shí)出現(xiàn)。在重復(fù)荷載下路面結(jié)構(gòu)往往存在疲勞損壞,龜裂為路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較低的表現(xiàn)形式。其發(fā)展初期裂縫以相互交錯(cuò)的形式展現(xiàn),隨著時(shí)間的推移,裂縫可發(fā)展為多邊形裂塊。與此同時(shí),龜裂也可能出現(xiàn)于路面整體強(qiáng)度極高的情況下。
三、公路半剛性路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)的應(yīng)用
1、局部修補(bǔ)
灌縫:灌縫方式一般用于修補(bǔ)線狀裂縫。瀝青管縫機(jī)、高壓熱空氣吹風(fēng)機(jī)等為灌縫的主要機(jī)械。瀝青、乳化瀝青等為瀝青路面灌縫的材料。
挖補(bǔ)處理:修補(bǔ)塊狀裂縫及龜裂時(shí),需根據(jù)坑槽實(shí)施修補(bǔ),也就是將路面結(jié)構(gòu)損壞位置挖除,隨后進(jìn)行相應(yīng)級(jí)配瀝青混凝土填補(bǔ)、壓實(shí)。
根據(jù)工程建設(shè)需求,按照路面實(shí)際病害情況可對(duì)填縫機(jī)械、工藝與開(kāi)槽參數(shù)合理確定。通常填縫料選取熱瀝青與克萊福密封膠。如線狀裂縫較為細(xì)小、灌入難度大,則可將一條凹槽開(kāi)設(shè)于裂縫上,防止拉壓力與交通荷載過(guò)分作用于填縫材料,通常情況下以U形作為開(kāi)槽類(lèi)型。如溫縮、干縮導(dǎo)致路面基層出現(xiàn)縱、橫裂縫,且寬度小于6毫米,需徹底清理干凈縫隙,并通過(guò)壓縮空氣將其塵土吹走,隨后選取灌縫撒料方式對(duì)裂縫加以處理,材料為熱瀝青與乳化瀝青。
如裂縫寬度大于6毫米,則可將存于裂縫內(nèi)的雜質(zhì)清理干凈,并進(jìn)行開(kāi)槽填縫,并通過(guò)壓縮空氣順著裂縫開(kāi)槽位置吹凈,隨后選取材料進(jìn)行填筑、壓實(shí)與密封,材料包括:砂粒式瀝青混合料與細(xì)粒式瀝青混合料。
2、大中修
罩面:普通型罩面、防水型罩面與抗滑層罩面為瀝青路面罩面的主要類(lèi)型。公路罩面厚度通常為4到5厘米;交通量大、重型車(chē)輛多的路段其封層厚度可定為1厘米,交通量適中路段封層厚度可定為0.7厘米,一般情況下高等級(jí)公路抗滑層厚度必須在4厘米以上。
翻修:選取罩面養(yǎng)護(hù)無(wú)法使嚴(yán)重破損路面恢復(fù)良好狀態(tài),可采用翻修養(yǎng)護(hù)技術(shù),以此確保路面服務(wù)功能的有效發(fā)揮。翻修前需詳細(xì)調(diào)查翻修路段的路面結(jié)構(gòu)、路基結(jié)構(gòu)及通行能力,并按照公路瀝青路面設(shè)計(jì)要求計(jì)算結(jié)構(gòu)厚度。
再生利用:熱拌與冷拌為拌制再生瀝青混合料的主要方式。冷拌再生瀝青混合料是在常溫下充分拌制舊料、新礦料及其他材料的方式。一般選取冷拌再生瀝青混合料對(duì)四級(jí)公路路面進(jìn)行翻修養(yǎng)護(hù)。熱拌再生瀝青混合因其高強(qiáng)度、路用性能良好在翻修養(yǎng)護(hù)施工中得到了廣泛應(yīng)用,通常被應(yīng)用于一、二、三級(jí)公路中下面層。
補(bǔ)強(qiáng):在原有公路等級(jí)沒(méi)有變化的前提下,路面補(bǔ)強(qiáng)通常用于嚴(yán)重破損瀝青路面、強(qiáng)度系數(shù)與施工要求的情況下。除此之外,在提升公路等級(jí)等改造工程也可選取補(bǔ)強(qiáng)方式。
如路段具有嚴(yán)重網(wǎng)裂、縱向裂縫,裂縫在深度范圍內(nèi)將對(duì)瀝青整體面層都會(huì)造成嚴(yán)重影響,以此需全部銑刨瀝青路面各個(gè)面層?;蚵范尉哂袊?yán)重橫縫時(shí),可進(jìn)行二層銑刨。如完成銑刨工作后,其下層依舊存有裂縫、松散等情況,則需往下繼續(xù)銑刨,直至其土層具有良好狀況。同時(shí),全線硬路肩與超車(chē)道、行車(chē)道等都需進(jìn)行改性瀝青瑪蹄脂碎石混合料罩面(4厘米厚度)鋪設(shè),10米為單幅罩面寬度,局部修復(fù)老路面病害路段需在罩面加鋪前進(jìn)行。為保證所有面層間具有良好拼接質(zhì)量,分層回填過(guò)程中,可選取臺(tái)階拼接的方式施工于新老路面結(jié)構(gòu)層,其中50厘米為縱向臺(tái)階最小寬度,15厘米為橫向臺(tái)階每層最小寬度。還需將粘層瀝青均勻撒布于各瀝青層內(nèi),以此提高各層間的粘結(jié)能力。
四、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,隨著改革開(kāi)放的不斷深入,作為影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要因素,為推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,必須重視基礎(chǔ)設(shè)旋建設(shè)。半剛性基層施工作為公路工程建設(shè)的重要組成部分。為實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程的科學(xué)性、正確性與規(guī)范性。必須重視施工方式的選擇,規(guī)范施工工藝,有效提高施工技術(shù)水平,延長(zhǎng)公路工程使用壽命,這也是提升工程建設(shè)整體質(zhì)量的重要途徑。