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【摘 要】城市道路路面结构中使用半刚性基层较多,但也普遍存在各类裂缝问题,本文就城市干道半刚性路面基层产生裂缝的原因及处治方法进行综合分析。
【关键词】城市道路;半刚性路面;裂缝类型;防治
Analysis and Prevention of Urban Road Semi-rigid Pavement non-load crack
Wang Zhi-you
(Xinxiang City Municipal Facilities Management Department Xinxiang Henan 453003)
【Abstract】The use of urban road pavement structure more semi-rigid base, but also common types of fracture problems, the article, semi-rigid pavement base city roads because of cracks and treatment methods were analyzed.
【Key words】Urban road; Semi-rigid pavement; Fracture type; Control
1. 前言
半刚性路面由于具有承载能力强、刚度大等优点,在城市道路的路面结构中占据较大比例。但是半刚性材料易出现各类裂缝,形成路面病害。在路面使用过程中,雨水易通过裂缝侵入路面结构,会导致沥青混凝土结构的破坏,从而大大缩短沥青混凝土路面的使用寿命。本文根据新乡市城市干道半刚性路面施工情况,对半刚性路面产生裂缝的类型进行分析并提出处治方法。
2. 裂缝产生的原因及类型
新铺的半刚性基层随着混合料中水分的散失而产生了干缩和干缩应力,其收缩的程度和半刚性材料本身强度、组成级配、水分散失的快慢、环境的温差等都有一定的关系。
2.1 温差产生温缩裂缝。
由于温度的变化,基层产生收缩使半刚性基层处于受拉状态、水泥稳定粒料抗拉强度小于收缩应力时将产生永久变形,形成横向收缩裂缝、横向贯通裂缝就属于此类型,这种裂缝的特点是全幅贯通、层间上下贯通。裂缝较为明显,宽度较大,一般均在1~3m长。
2.2 温度疲劳裂缝。
在自然环境因素影响下,路面基层在温度应力的作用下,反复伸缩,发生温度疲劳破坏,产生温度疲劳裂缝、由于基层已产生温度收缩裂缝。故温度疲劳裂缝宽度较小,间距也较温度收缩裂缝较密。现场调查结果证明基层7d养护期揭薄膜时,横向裂缝较少,间距通常在加50m以上,随着龄期的增长、裸露时间的增加,裂缝明显增多。
2.3 混合料拌和不均匀,产生裂缝。
通过实地调查并分析裂缝的分布情况表明由于施工过程中原材料质量的波动、粗细集料比例的变化等原因将影响混合科的均匀性,与级配曲线发生偏离,使基层混合料铺筑后产生局部段落横向裂缝,其特点是缝多而密、不规则、不一定贯通。
2.4 养生不当,产生收缩裂缝。
按要求乳化沥青透层渗入基层5mm深度且不允许在表面形成油膜,但在实际施工中两个乳液的破乳时间不一致,反乳液中沥青含量不均匀等,将使得基层表面的乳液全部为乳化沥青所封盖。因此,这种施工方法使乳化沥青透层起不到保湿养生的效果,使基层自养生初期起,一直处于较为干燥的状态环境中,加之承包人未能在7d养生期满后尽早施工下封层,基层易产生干缩裂缝。
2.5 施工工艺不当,产生微细裂缝。
这类裂缝产生的主要原因有:(1)为使基层表面平整度好,在面层补撒过多细料而产生收缩裂缝;(2)由于拌和场混合料含水量的变化调整不当,摊铺碾压时混合料含水量控制不佳,碾压及收浆时含水量偏高易产生细微收缩裂纹;(3)拌和场送料设备异常,造成混合科不均匀,摊铺过程中产生的粗集料容易松散、细集料窝易开裂,通常这类裂缝不明显、不贯通,雨水浸湿后较易发现。
综上所述裂缝调查中发现的5种基本裂缝类型,均属于非荷载裂缝,可认为是温度变形裂缝和干缩变形裂缝,由于半刚性基层多数是用水泥作为结合料的混合物,具有水泥混凝土的某些特性,在温度变化和水分散失等因素影响下,也会产生各种伸缩裂缝。
3. 半刚性基层裂缝防治
为有效控制基层开裂尽量减少裂缝的产生,应严格按照施工规范进行施工,严格工序,从原材料、集料配合比、施工工艺、养护及加紧后续工序施工等方面同时采取控制措施,才能取得较好效果。
3.1 优化施工配合比,在满足设计强度要求的条件下,尽量采用较小的水泥用量,减少水化热。经过试验及施工验证,上基层水泥含量尽量控制在5%左右,极限用量不要超过5.5%。为了既满足强度的要求,又保证钻芯取样完整,应加强细集料尤其是石屑的质量控制,优化粗细集料配合比,保证粗集料的用量。
半刚性路面基层施工时,着重加强对采石场料源的质量控制,在集料质量有保证的情况下,接下来对配合比设计进行优化,基本原则是在保证设计强度的情况下合理地减少水泥用量,级配曲线应为一条平顺的圆滑曲线,同时级配曲线应尽可能靠近级配区域的下限。在确保现场摊铺混合料不离析的情况下增加碎石用量,减少细料用量,配合比如下表1。
通过一系列措施,确保了基层的施工质量。在对基层裂缝的专项检查中发现,贯穿性裂缝常发生在填挖交界处,并且这类裂缝的特点是缝较宽且均为横向贯通,说明这类裂缝是由于路基开挖交界处时的技术处理措施不当或不彻底而引起的不均匀沉降,在以后的路基施工中要特别注意对填挖交界处的处理。其他路段裂缝间距均在50m以上,在個别表面光滑、细料明显偏多路段的裂缝间距在25 m左右,这类裂缝宽度大都在lmm以内,以干缩裂缝为主。基层暴露时间长和施工车辆较多的地段,裂缝比较多,以干缩裂缝和温度裂缝为主。
3.2 加强对施工工艺的控制严禁随意浇水、提浆,以减少干缩,掌握好碾压过程中含水量的变化,保证在最佳合水量的条件下碾压成型。
3.3 重视基层的养护,尽可能使用薄膜覆盖养生。薄膜养护时应及早覆盖,并做到薄膜覆盖严实,保证薄膜内湿度。水分损失过快时,注意补水、在基层施工实践中,要求基层施工完8h内完成透层沥青的喷洒,同时尽快覆盖薄膜,整体效果较好。
3.4 加快后续工序的施工,封层施工应尽量在揭膜后及时完成,如采用稀浆封层效果更佳。
3.5 对基层上车辆通行进行管制,禁止重车在基层上行驶、施工车辆行驶时限速,时速不超过30 Km/h,并避免在主车道集中行驶。
3.6 裂缝的处理措施。
(1)大多数干缩裂缝通常在龄期40 d左右时基本趋于稳定,可不作特殊处理。
(2)全幅贯通的温度收缩裂缝,对裂缝进行清理,清理后使裂缝口的宽度在l~2cm之间,浇灌热沥青或乳化沥青。并加铺玻璃纤维格栅等阻裂材料。
(3)由于原材料、混合料波动变异产生的裂缝密集区,必须作返工处理。
4. 结语
通过本文对半刚性路面常见的非荷载裂缝的类型及产生原因的分析,施工应严格按照技术规范,对已产生的裂缝采取相应的处治措施使路面的裂缝得到有效的控制,才能确保工程质量。
参考文献
[1] JTJ 034-2000,公路路面基层施工技术规范,[S],人民交通出版社,2000
[2] JTGD50-2006,公路沥青路面设计规范,[M],人民交通出版社,2006
[3] CJJ 1-2008,城镇道路工程施工与质量验收规范,[P],中国建筑工业出版社,2008
[文章编号]1006-7619(2010)09-20-852
[作者简介] 王志有(1958-),男,大学学历,工程师,长期从事城市道路养护与技术管理工作。
【关键词】城市道路;半刚性路面;裂缝类型;防治
Analysis and Prevention of Urban Road Semi-rigid Pavement non-load crack
Wang Zhi-you
(Xinxiang City Municipal Facilities Management Department Xinxiang Henan 453003)
【Abstract】The use of urban road pavement structure more semi-rigid base, but also common types of fracture problems, the article, semi-rigid pavement base city roads because of cracks and treatment methods were analyzed.
【Key words】Urban road; Semi-rigid pavement; Fracture type; Control
1. 前言
半刚性路面由于具有承载能力强、刚度大等优点,在城市道路的路面结构中占据较大比例。但是半刚性材料易出现各类裂缝,形成路面病害。在路面使用过程中,雨水易通过裂缝侵入路面结构,会导致沥青混凝土结构的破坏,从而大大缩短沥青混凝土路面的使用寿命。本文根据新乡市城市干道半刚性路面施工情况,对半刚性路面产生裂缝的类型进行分析并提出处治方法。
2. 裂缝产生的原因及类型
新铺的半刚性基层随着混合料中水分的散失而产生了干缩和干缩应力,其收缩的程度和半刚性材料本身强度、组成级配、水分散失的快慢、环境的温差等都有一定的关系。
2.1 温差产生温缩裂缝。
由于温度的变化,基层产生收缩使半刚性基层处于受拉状态、水泥稳定粒料抗拉强度小于收缩应力时将产生永久变形,形成横向收缩裂缝、横向贯通裂缝就属于此类型,这种裂缝的特点是全幅贯通、层间上下贯通。裂缝较为明显,宽度较大,一般均在1~3m长。
2.2 温度疲劳裂缝。
在自然环境因素影响下,路面基层在温度应力的作用下,反复伸缩,发生温度疲劳破坏,产生温度疲劳裂缝、由于基层已产生温度收缩裂缝。故温度疲劳裂缝宽度较小,间距也较温度收缩裂缝较密。现场调查结果证明基层7d养护期揭薄膜时,横向裂缝较少,间距通常在加50m以上,随着龄期的增长、裸露时间的增加,裂缝明显增多。
2.3 混合料拌和不均匀,产生裂缝。
通过实地调查并分析裂缝的分布情况表明由于施工过程中原材料质量的波动、粗细集料比例的变化等原因将影响混合科的均匀性,与级配曲线发生偏离,使基层混合料铺筑后产生局部段落横向裂缝,其特点是缝多而密、不规则、不一定贯通。
2.4 养生不当,产生收缩裂缝。
按要求乳化沥青透层渗入基层5mm深度且不允许在表面形成油膜,但在实际施工中两个乳液的破乳时间不一致,反乳液中沥青含量不均匀等,将使得基层表面的乳液全部为乳化沥青所封盖。因此,这种施工方法使乳化沥青透层起不到保湿养生的效果,使基层自养生初期起,一直处于较为干燥的状态环境中,加之承包人未能在7d养生期满后尽早施工下封层,基层易产生干缩裂缝。
2.5 施工工艺不当,产生微细裂缝。
这类裂缝产生的主要原因有:(1)为使基层表面平整度好,在面层补撒过多细料而产生收缩裂缝;(2)由于拌和场混合料含水量的变化调整不当,摊铺碾压时混合料含水量控制不佳,碾压及收浆时含水量偏高易产生细微收缩裂纹;(3)拌和场送料设备异常,造成混合科不均匀,摊铺过程中产生的粗集料容易松散、细集料窝易开裂,通常这类裂缝不明显、不贯通,雨水浸湿后较易发现。
综上所述裂缝调查中发现的5种基本裂缝类型,均属于非荷载裂缝,可认为是温度变形裂缝和干缩变形裂缝,由于半刚性基层多数是用水泥作为结合料的混合物,具有水泥混凝土的某些特性,在温度变化和水分散失等因素影响下,也会产生各种伸缩裂缝。
3. 半刚性基层裂缝防治
为有效控制基层开裂尽量减少裂缝的产生,应严格按照施工规范进行施工,严格工序,从原材料、集料配合比、施工工艺、养护及加紧后续工序施工等方面同时采取控制措施,才能取得较好效果。
3.1 优化施工配合比,在满足设计强度要求的条件下,尽量采用较小的水泥用量,减少水化热。经过试验及施工验证,上基层水泥含量尽量控制在5%左右,极限用量不要超过5.5%。为了既满足强度的要求,又保证钻芯取样完整,应加强细集料尤其是石屑的质量控制,优化粗细集料配合比,保证粗集料的用量。
半刚性路面基层施工时,着重加强对采石场料源的质量控制,在集料质量有保证的情况下,接下来对配合比设计进行优化,基本原则是在保证设计强度的情况下合理地减少水泥用量,级配曲线应为一条平顺的圆滑曲线,同时级配曲线应尽可能靠近级配区域的下限。在确保现场摊铺混合料不离析的情况下增加碎石用量,减少细料用量,配合比如下表1。
通过一系列措施,确保了基层的施工质量。在对基层裂缝的专项检查中发现,贯穿性裂缝常发生在填挖交界处,并且这类裂缝的特点是缝较宽且均为横向贯通,说明这类裂缝是由于路基开挖交界处时的技术处理措施不当或不彻底而引起的不均匀沉降,在以后的路基施工中要特别注意对填挖交界处的处理。其他路段裂缝间距均在50m以上,在個别表面光滑、细料明显偏多路段的裂缝间距在25 m左右,这类裂缝宽度大都在lmm以内,以干缩裂缝为主。基层暴露时间长和施工车辆较多的地段,裂缝比较多,以干缩裂缝和温度裂缝为主。
3.2 加强对施工工艺的控制严禁随意浇水、提浆,以减少干缩,掌握好碾压过程中含水量的变化,保证在最佳合水量的条件下碾压成型。
3.3 重视基层的养护,尽可能使用薄膜覆盖养生。薄膜养护时应及早覆盖,并做到薄膜覆盖严实,保证薄膜内湿度。水分损失过快时,注意补水、在基层施工实践中,要求基层施工完8h内完成透层沥青的喷洒,同时尽快覆盖薄膜,整体效果较好。
3.4 加快后续工序的施工,封层施工应尽量在揭膜后及时完成,如采用稀浆封层效果更佳。
3.5 对基层上车辆通行进行管制,禁止重车在基层上行驶、施工车辆行驶时限速,时速不超过30 Km/h,并避免在主车道集中行驶。
3.6 裂缝的处理措施。
(1)大多数干缩裂缝通常在龄期40 d左右时基本趋于稳定,可不作特殊处理。
(2)全幅贯通的温度收缩裂缝,对裂缝进行清理,清理后使裂缝口的宽度在l~2cm之间,浇灌热沥青或乳化沥青。并加铺玻璃纤维格栅等阻裂材料。
(3)由于原材料、混合料波动变异产生的裂缝密集区,必须作返工处理。
4. 结语
通过本文对半刚性路面常见的非荷载裂缝的类型及产生原因的分析,施工应严格按照技术规范,对已产生的裂缝采取相应的处治措施使路面的裂缝得到有效的控制,才能确保工程质量。
参考文献
[1] JTJ 034-2000,公路路面基层施工技术规范,[S],人民交通出版社,2000
[2] JTGD50-2006,公路沥青路面设计规范,[M],人民交通出版社,2006
[3] CJJ 1-2008,城镇道路工程施工与质量验收规范,[P],中国建筑工业出版社,2008
[文章编号]1006-7619(2010)09-20-852
[作者简介] 王志有(1958-),男,大学学历,工程师,长期从事城市道路养护与技术管理工作。