沥青混凝土加铺面层反射裂缝的防治技术探讨

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:alan_w76
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层,能加大大改善路面行车性能。
  但面临的主要问题是如何防止或延缓反射裂缝的产生。本文结合作者的工作经验对沥青混合料加铺层反射裂缝的各种防治技术进行的探讨。
  关键词:旧水泥混凝土路面;加铺;沥青混凝土面层;反射裂缝
  前言
   于当前道路交通量剧增,超限运输日益严重,一些早期建设的水泥混凝土路面在使用过程中常出现磨光、破碎、错台、沉陷等病害,结构承载能力不足、行车舒适性差、车速难以提高。为提高水泥混凝土路面的使用性能,节约工程投资,设计常选用在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土,但加铺的沥青混凝土易出现反射裂缝,进而导致面层的开裂和剥落,表面水下渗,造成路面损坏[1]。因此,需要对沥青混凝土面层反射裂缝进行综合防治。
  反射裂缝产生的机理和特点
   产生反射裂缝的力学机理,通常是由于旧水泥混凝土路面接缝、裂缝处的竖向和水平位移所致。竖向位移是接缝、裂缝两侧道面由于车辆载荷作用产生的垂直方向的相对位移,是由于汽车载荷在路面的接缝处形成最大的弯拉应力,并在附近形成最大的剪应力二造成。水平位移是由于温度或湿度循环变化引起道面涨缩产生的水平方向位移。根据研究发现,温度变化引起的水平位移是产生反射裂缝的主要原因。旧水泥混凝土板由于温度变化而产生的水平位移,使沥青混凝土加铺在接缝、裂缝处产生较大的拉应力,而沥青混凝土在低温时不易变形,当拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时,即出现开裂。在温度、湿度及载荷的综合作用下,裂缝不断向上开展,最后反射到沥青混凝土加铺层表面上来。水泥混凝土路面加铺沥青混凝土层的反射裂缝,的特点是间距小、数量大、纵横交错,是由于水泥混凝土路面与半刚性基层相比,水泥浆体含量高出很多,其收缩应变和胀缩系数较大造成的。
   旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土层的反射裂缝数量多,造成养护量很大,并且前期裂缝很细,难于及时发现,在实际养护工作中不能及时灌缝,以阻止路面破坏。其次,水一旦渗入,水泥混凝土路面比半刚性基层更容易形成高压水,导致加铺层剥落或形成坑槽。然而,灌缝会降低路面的平整度,不但影响行车的舒适性,还增加汽车对路面的冲击力,加速路面的破坏。因此,防止或延缓反射裂缝的出现是延长沥青混凝土加铺层使用寿命的关键。
  二、沥青路面反射裂缝的防治措施
   1、旧水泥砼路面破碎板、断板、脱空板的处理。
   对于破损严重、丧失承载能力的破碎板、断板、角隅断裂板,采用破碎下挖,基底用素水泥混凝土找平,四周与相邻砼板置入拉杆、传力杆,重新浇注同标号水泥混凝土板。
   对于脱空板采用压浆技术, 根据砼面板脱落面积大小布设孔位,一般为3~5孔。压浆顺序从沉降量大的地方开始,由远到近,由大到小。钻孔深度应穿透基层达到底基层中。压浆压力的控制应视砼板的损坏及脱空情况具体确定。当浆液从接缝处或另一注浆孔冒出,就可认为完成该孔注浆,即停止注浆,迅速移至另一注浆孔继续作业。每灌完一孔应用木楔堵孔,待砂浆抗压强度达到 3MPa时, 用水泥砂浆堵孔。压浆压力一般控制在1Mpa~3Mpa之间,并停留3min~5min,效果较好。重新浇注板只能改善板本身状态,而板下灌浆通过灌浆压力可以把浆液渗透到相邻砼板下,起到压浆一块板加固几块板的作用。
   2、旧水泥混凝土路面裂缝维修。
   水泥混凝土路面纵向裂缝, 是水泥混凝土面板在荷载作用下纵向出现的断板裂缝。原因之一,路面拓宽时,新旧路基沉降不均匀;之二,汽车横向分布不均匀,重车道工后沉降大。
   水泥混凝土路面横向裂缝,是在无切缝处产生的横向裂缝。原因之一,切缝不及时或切缝过浅,板面干缩开裂;之二,水泥混凝土路面是刚性路面,对超载特别敏感。旧水泥砼路面裂缝是活动的裂缝,是尚在发展的裂缝。水泥砼路面裂缝受车辆荷载变形,及环境温度、湿度的变化而时张时闭。由于其成因无法消除,水泥砼路面裂缝的长度、 宽度将不断发展。因此,必须对各种裂缝进行修复。
   2.1对宽度小于 5mm的轻微裂缝,可采取扩缝灌浆。
   ①裂缝扩宽,裂缝深宽比太小,无法给灌缝料和缝壁提供足够的接触面积,易造成灌缝料与缝壁脱开,且易被挤出。采用裂缝跟踪锯顺着裂缝将缝口扩宽成 1.5~2.0cm 的沟槽, 槽深可根据裂缝深度确定,最大深度不得超过 2/3板厚。
   ②采用压缩空气法和钢丝刷法清理裂缝清除混凝土碎屑,彻底清理裂缝中的灰尘和杂物,有利于保证封缝材料与缝壁间的牢固粘结。
   ③选用的灌缝材料,须具备良好的耐久性、良好的延伸性和疲劳性能、良好的粘结力、良好的施工性能。用路面灌缝机从扩宽裂缝的一端灌注至另一端,边灌注边填入粒径为 0.3~0.6cm 的清洁的小石屑(含泥量<1%)。
   ④灌缝材料固化后,达到通车强度,即可开放交通。
  
   2.2对贯穿全厚的大于 5mm 小于 15mm 的中等裂缝,可采取条带罩面进行补缝。
   ①首先顺裂缝两侧各约 15cm, 且平行于裂缝切 7~10cm 深两条横缝。
   ②在两横缝内侧用风镐或液压镐凿除 7~10cm 深混凝土。
   ③沿裂缝两侧 10cm,每隔 50cm 钻一对钯钉孔,钯钉孔的直径略大于钯钉的直径2~4mm。并在两个钯钉孔之间打一个与钯钉直径相一致的钯钉槽。
   ④钯钉宜采用 φ16 螺纹钢筋, 使用前应予以除锈。钯钉长20cm、 弯钩长 7cm。
   ⑤将孔槽内填满快硬砂浆,安装钯钉。
   ⑥切割的缝内壁应凿毛,并清除松动的混凝土碎块及表面尘土、裸石,以增强新老混凝土的粘结力。
   ⑦在修补面上先刷一层同混凝土配比的修补砂浆, 然后浇筑快硬混凝土。浇筑混凝土应及时振捣密实、 抹平,并喷洒养护剂。
   ⑧修补块面板两侧,应加深缩缝,并灌注填缝料。
   3、旧水泥混凝土路面接缝维修。现在一些施工单位对接缝修复不够重视,对接缝处理草草了事,认为旧水泥混凝土路面加铺土工格栅或铺设应力吸收膜粘结层(SAMI),接缝处就没有反射裂缝,其实不然,没有处理好的接缝,也是沥青路面反射裂缝的根源。
   3.1接缝填缝料损坏维修。
   ①接缝中的旧填缝料和杂物,用路面清缝机予清除,并将缝内灰尘吹净。
   ②在胀缝修理时,应先将热沥青涂刷缝壁,再将接缝板压入缝内。对接缝板接头及接缝板与传力杆之间的间隙, 必须用改性沥青或其他填缝料填实抹平。
   ③用加熱式填缝料修补时,必须将填缝料加热至灌入温度。宜用灌缝机填灌,填缝料应与缝壁粘结良好并填灌饱满。在气温较低季节施工时,应先用喷灯将接缝预热。
   3.2纵横向接缝张开维修。
   ①当相邻车道面板横向位移, 纵向接缝张开宽度在15mm 以下,采用压缩空气法和钢丝刷法彻底清理纵向接缝中的灰尘和杂物,保证封缝材料与缝壁间的牢固粘结。选用改性沥青等具备良好的耐久性、良好的延伸性和疲劳性能、良好的粘结力、良好的防水抗渗性、良好的施工性能的灌缝材料, 用路面灌缝机从纵向接缝的一端灌注至另一端, 边灌注边填入粒径为0.3~0.6cm 的清洁的小石屑 (含泥量<1%)。
   ②当相邻车道板横向位移, 纵向接缝张口宽度在 l5mm 以上时,缝内清理完毕,采用沥青砂填缝。
   横向接缝张开,也采用同样的处理方法。
  
   3.3接缝碎裂的修复。水泥混凝土路面胀缝、施工缝处缩缝、锯缝处缩缝(假缝)剥落及碎裂的现象,作为路面通病经常被发现。其主要表现为水泥混凝土路面纵横缝两侧 50cm 宽度内板边碎裂剥落,裂缝与板面成一定角度并且大部分未贯通板厚。该病害在路面改造中容易被忽视,改造路面下面层料通常使用AC-20F或AC-25F沥青混凝土,集料粒径偏大, 难以填充碎裂接缝,通车后不久,反射裂缝便出现了。
  
   水泥混凝土路面接缝碎裂处理不当导致沥青路面反射裂缝病害
   接缝碎裂的主要原因: 锯缝时间过迟或锯缝深度宽度不足,导致混凝土收缩应力拉裂混凝土路面;板边在重交通车轮荷载反复作用下被挤压碎裂; 填缝材料不合格或未填满, 导致泥砂、碎石等杂物堵塞胀缝,阻碍了板块热膨胀,从而引起应力集中使板端胀裂。
   接缝碎裂的修复:①对缩缝剥落、破损严重处,应切割成规则图形,进行不小于 5cm 宽度的一定深度的清凿,并清理干净(清凿深度视裂缝深度而定,一般为板厚的1/3至全板厚度)。②清除混凝土碎块,吹净灰尘杂物,并保持干燥状态。③涂抹环氧树脂基液,然后用高模量补强材料进行填充维修。较常用的是采用水溶性改性环氧树脂掺人混合料中,其掺加量一般为水泥用量的1%~2%,它能有效地降低水灰比,提高抗冻性和耐久性,对粘结性能、 抗冲击、抗疲劳性能都有明显的改善效果。
   4、在拉毛的水泥路面上加设中间夹层,消解应力,减少减缓反射裂缝的发生。
   方法一,在拉毛的水泥路面铺设应力吸收膜粘结层(SAMI)等低模量夹层。SAMI 结构特点:沥青是连续项,碎石紧密排列,嵌挤在沥青中。加铺 SAMI的技术优点:①有效的填充缝隙,封水效果好;②随从变形能力强;③有效的吸收或缓冲裂缝尖端的应力集中, 抑制反射裂缝的发生及扩散;④提高沥青面层与旧水泥混凝土路面的粘结力,提升面层的整体性;⑤卓越的抗滑性能;⑥施工速度快。方法二, 铺设玻纤土工格栅等高模量夹层, 利用高模量夹层本身高刚度、高模量,起到加筋稳定,抵抗荷载、温度产生的应力和应变。
   下面简单介绍应力吸收膜粘结层(SAMI)的施工作业。
   1)、材料要求
   ①.应力吸收膜粘结层(SAMI)采用性能优越的橡胶沥青。橡胶沥青应满足以下技术要求,其抽检项目、抽检频率符合表1的要求。
  
   ②.集料
   应力吸收层应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近立方体颗粒的碎石,应选用反击式破碎机轧制的碎石。
   橡胶沥青应力吸收层集料级配范围如表2,一般情况应选用 A级配,应力吸收层上铺筑粗粒式沥青混凝土时可选用B级配。
  
   2)、施工作业
   应力吸收膜粘结层(SAMI)采用沥青洒布车及集料撒布机联合作业。沥青洒布车喷洒沥青时应保持稳定速度和喷洒量,并保持整个洒布宽度喷洒均匀。洒油管的高度应使同一地点接受 2~3 个喷油嘴喷洒的沥青,不得出现花白条。集料撒布机紧跟沥青洒布车,保持稳定的速度和撒布量撒布碎石,并保持整个撒布宽度碎石撒布均匀,达到全面覆盖、厚度一致 (一般为10mm)。局部有缺料时适当找补,积料过多的将多余集料扫出。撒布集料后, 立即用8~12t胶轮压路机从路边向路中心碾压3~4遍,每次轮迹重叠300mm。碾压速度开始不宜超过 2km/h,以后可适当增加。
   4、结束语
   旧水泥混凝土上加铺沥青混凝土面层,是改造旧水泥混凝土路面行之有效的方法之一。由于旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层是一种特殊的路面结构,其应力、应变特性与一般的弹性层状体系有较大的差别.因此,加铺的沥青混凝土面层防治反射裂縫的关键,是对原有路面破损的成因进行细致的调查和深层次的分析,精心设计、设置适宜的加强层,并优选沥青混凝土原材料,有效控制沥青混凝土加铺层的厚度,加强施工质量,以减少或避免沥青混凝土面层反射裂缝的产生。
   参考文献:
   1 李宇峙.公路工程监理培训教材—— 工程质量监理.北京:人民交通出版社,1 999.77~92
   2 胡长顺.旧水泥混凝土路面沥青加铺层力学分析.西安公路交通大学学报.2001(1):32~33
  作者简介:舒迎彬,男,1984年10月生,毕业于湖南交通职业技术学院,研究方向:公路与桥梁施工。
其他文献
摘要:做好档案收集管理和利用工作,加速档案管理工作的现代化进程已迫在眉睫。本文针对档案现代化管理中存在的问题进行了分析,并提出解决对策。  关键词:档案管理;现代化;对策    当今时代,计算机技术发展日新月异,对传统档案工作进行根本性改革已迫在眉睫。随着微型计算机技术、大容量信息存储技术和网络技术的迅速发展,利用计算机技术进行档案管理日益普及,电子档案日渐增多。档案信息处理标准化不断取得进展,从
期刊
摘要:本文针对汽轮机部分隔板通流间隙超标,采取了车削转子叶片围带及叶根处汽封的调整方式,并且利用新设备实现不在汽缸本体上对转子叶片汽封进行车削加工,一改传统必须在汽缸体中车削修配加工的方法,不但不影响其它工作的开展,而且提高了工作效率,为机组早日安全启动创造了条件。  关键词:通流间隙;调整方式;修配新方法    1通流间隙调整的几种方式  (1)如果许多级都是一侧的间隙偏大,而另一侧偏小,则应调
期刊
摘要:当前,我国的公路建设取得了长足的发展和进步,为国家和社会创造了丰厚经济利益和社会效益。其中,监理事业在公路工程建设过程中所发挥了重要的作用。在实践中监理事业也逐渐暴露出不少问题,这些问题一直困扰着我国公路工程监理制的发展。本文通过对存在问题的研究分析,提出了建设我国公路工程项目监理事业发展的新对策,对我国公路工程监理事业的良性发展,具有一定的实际意义和参考价值。  关键词:公路工程监理;监理
期刊
摘要:建筑暖通空调工程施工包括空调设备及空调管道的施工等,系统复杂,一般在整个建筑工程的后期进行。作者结合暖通空调施工经验,对暖通空调工程施工中存在的问题提出了相应措施,分析了系统化施工控制施工质量的方法和必要性。  关键词:暖通空调;安装;施工;常见问题;对策    暖通空调工程施工包括空调设备及空调管道的施工等,系统复杂,一般在整个建筑工程的后期进行。我们在施工过程中必须积极做好事前控制,施工
期刊
[摘要]:虽然目前钢筋混凝土双曲线冷却塔风筒的施工工艺技术水平已有很大提高,但由于对一些观感质量通病的成因认识不深刻、防范措施不到位,长期以来仍未能有效消除,为此,透彻分析问题的成因,并采取切实可行的防范措施,是有效提高冷却塔风筒观感质量的关键。  [关键词]:双曲线冷却塔风筒观感质量通病控制措施    随着电力工程施工质量标准的日益提高,钢筋混凝土双曲线冷却塔作为电厂的标志性高耸构筑物之一,除应
期刊
随着我国城市建设步伐的加快,混凝土广泛使用于各种工程建设项目。混凝土工程的质量、建筑物的整体性、抗不均匀沉降性、结构安全性均有较大程度的提高,但也存在楼面开裂的质量通病,楼面开裂的原因很多,有变形、外载作用引起的也有养护环境不当和化学作用引起,施工中质量把控不严,未按科学合理工期施工等诸多因素。裂缝对房屋的承载能力、抗渗性、耐久性也存在影响。因此,在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生,尤其是避免
期刊
摘要:思想政治工作与生产经营管理是企业最普遍,最经常的两项工作。把思想政治工作同生产经营管理紧密融合,这是企业改革和生产的需要,也是保证员工思想稳定,有序地从事生产活动的基础,更是各级领导干部的基本功课,我们必须给予足够重视。  关键词:思想政治工作;生产经营管理  一、思想政治工作同生产经营管理的紧密融合是企业发展的要求  企业建设是一项系统工程,它既离不开强有力的生产经营管理工作,又离不开深入
期刊
摘要:旧有厂房的改造是适应生产、安全、效益需求的重要项目,本文通过对我厂实际情况的分析,提出了一些意见仅供参考。  关键词:厂房概况突出问题 整改必要性    一、轧钢厂旧有厂房概况  1、整体情况  本厂始建于1970年,东扩西延续建至2008年,厂房主体完工至今已有41年。厂房为二级建筑,设计使用寿命为50年以内。厂房产能设计之初为年产15万吨钢材,至2010年,本厂钢材年产量为100万吨以上
期刊
【摘要】通过工程实践经验,探讨同类项目施工特点,论述施工方案中关键环节内容的编制和审查,确保工程质量和施工安全。  【关键词】舞台机械;吊装方案;施工安全    1、引言  随着我国国民经济持续高速发展,近10年来全国各地新建了一大批大中小型剧院、会议中心、文化艺术中心、室外情景剧场等,这些设施基本都是各省市地区内乃至全国的知名建筑,建筑面积都在几万平方米甚至几十万平方米,其核心功能往往集中在25
期刊
摘要:现代建筑设计对于传统元素的认识是一个与时俱进的过程。在当代社会发展条件下,对于传统建筑文化的理解可以从“形、境、意”三方面的重构来归纳总结。“形”的重构是再现建筑物形体中的传统元素。“境”的重构是营造传统空间氛围。“意”的重构不拘泥与建筑的外形与传统形式的相似,而是追求古典意境的表达,用建筑的实体表达抽象的意境。通过对传统元素在建筑设计中的应用的梳理与重构,希望能为现代城市文化的保护与延续提
期刊