淺談混凝土路面鋪瀝青
隨著道路交通量劇增,汽車軸載日益重型化,許多早期建設(shè)的水泥混凝土路面產(chǎn)生了多種破損現(xiàn)象。在近年來城市道路改建和擴建中,為節(jié)約工程投資,有效地利用舊水泥混凝土路面,在其上加鋪瀝青混凝土,以改善其使用性能,但加鋪的瀝青混凝土常出現(xiàn)反射裂縫,進而導(dǎo)致面層的開裂和剝落,表面水下滲,造成路面損壞。
一、瀝青加鋪層的開裂分析
舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青層是一種特殊的路面結(jié)構(gòu),其應(yīng)力應(yīng)變特性與一般彈性層狀體系有較大的差別。由于接裂縫的存在,舊水泥混凝土路面作為基層的整體強度降低,而且在外力荷載作用下,瀝青混凝土加鋪層處于復(fù)雜的三維應(yīng)力狀態(tài)。車輛通過不連續(xù)的板體時,瀝青混凝土加鋪層中由于接裂縫兩側(cè)相鄰板塊產(chǎn)生豎向位移差,而出現(xiàn)較大的剪切應(yīng)力,這種剪切應(yīng)力是瀝青混凝土加鋪層產(chǎn)生荷載型反射裂縫的最主要原因。另外,由于路面暴露在大氣中,受氣溫周期性變化的影響,瀝青加鋪層和舊水泥混凝土面板都會膨脹,產(chǎn)生溫度應(yīng)力。由于舊水泥混凝土路面的應(yīng)力在接縫處不連續(xù),因此瀝青加鋪層同時承受它本身以及舊路面所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力,特別是在冬季氣溫較低時,瀝青混凝土加鋪層會因為與接裂縫對應(yīng)處的拉應(yīng)力過大而開裂,形成所謂的溫度型反射裂縫。
二、防止裂縫的幾項施工技術(shù)
1、舊水泥混凝土板處理。對邊角破碎損壞較深和較寬的路面,先用切割機切除損壞部分,然后澆注同標(biāo)號混凝土;對破損較淺、較窄的,可鑿除5cm以上,然后用細石拌制的混凝土混合料填平;對發(fā)生錯臺或板塊網(wǎng)狀開裂,應(yīng)首先考慮是路基質(zhì)量出現(xiàn)問題,必須將整個板全部鑿除,重新夯實路基及基層,澆注同標(biāo)號混凝土;對于板塊脫空、橋頭沉陷、板的不均勻沉陷及彎沉較大的部位,鉆穿板塊,然后用水泥漿高壓灌注處理。
2、反射裂縫的防治。反射裂縫是指下層混凝土板的接逢或裂縫,由于溫度和濕度的不斷變化與車輛荷載的反復(fù)作用,在加鋪層的相應(yīng)位置上產(chǎn)生裂縫。根據(jù)反射裂縫的機理,主要應(yīng)從結(jié)構(gòu)和材料兩方面進行考慮。面層厚度應(yīng)保證超過10cm,可有效防止受拉疲勞產(chǎn)生的裂縫,還可以降低車輛荷載引起的剪應(yīng)力。材料中適當(dāng)增加瀝青用量,減小混合料空隙率,可延緩裂縫的擴展。此外加強施工控制,使瀝青混合料達到高的密實度,都有助于減少反射裂縫。
3、瀝青混凝土加鋪層厚度控制。由于水泥混凝土面板強度較高,將其作為基層,在其上加鋪瀝青混凝土的這種路面結(jié)構(gòu),強度一般能滿足要求,關(guān)鍵是防止反射裂縫的產(chǎn)生。舊路改造一般采用兩層密實型瀝青混凝土結(jié)構(gòu),瀝青混凝土面層的最小厚度為8~10cm比較理想。
4、提高瀝青混凝土路面的抗?jié)B性能。要保證路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性,預(yù)防水破壞是至關(guān)重要的。因此,應(yīng)將路面抗?jié)B性能作為一個重要指標(biāo)來控制。采用改性瀝青、摻加抗剝落劑、在礦粉中摻加一定量的水泥,對抵抗剝離以提高瀝青混合料水穩(wěn)性都有明顯效果。
三、結(jié)束
舊水泥混凝土上加鋪瀝青混凝土面層,是改造舊水泥混凝土路面行之有效的方法之一,在公路的改建和擴建中大部分地區(qū)已普遍采用。雖然目前我國尚未有比較成熟的相關(guān)設(shè)計規(guī)范和方法,對加鋪瀝青混凝土的板塊未提出相應(yīng)的評價指標(biāo),對于特重交通路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)驗也很不足,但近年來國內(nèi)許多科研、設(shè)計單位面對廣大工程改造的迫切需要,在這方面的研究中取得了不少有益的、值得借鑒的經(jīng)驗,成功的關(guān)鍵在于精心設(shè)計、精心施工。
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