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精华:水泥稳定碎石早期裂缝综合处治方案

发表日期:2019年09月20日      文章来源:东道路面      浏览次数:      打印本文 打印本文      文章收藏

导读:2015年8月1日起,《公路路面基层施工技术细则》(JTG/T F-2015)正式实施。对基层的要求是以“提高基层施工质量均匀性为核心,以修建耐久性路面基层为目标”,因此,很多技术要求都比较高,重申了沥青路面“强基、薄面、稳土基”的设计理念;一线施工反响是“级配细了、强度高了”,争论比较多的问题是,担心基层强度高,容易产生开裂。但这只看到问题的一个方面。将半刚性基层强度的提高等同于路面裂缝的增加是不全面的。

1、什么是早期裂缝?

半刚性基层沥青路面是我国公路主导型结构,无论南方还是北方,裂缝问题是各类破损中最常见、最易发生和最早产生的病害之一,它几乎伴随着路面整个使用周期,并随着路龄的增长而越来越重,是我们必须面临的世界性技术难题。

水泥稳定碎石早期裂缝,是指在施工过程或施工结束后立即出现的裂缝,主要表现为干缩、温缩性裂缝。通常,这类裂缝在基层中每隔30~100m甚至更短的距离内就出现一道横向裂缝,裂缝宽度通常在3mm以下,最大的不超过5mm,自上而下开裂,深度不一。这类裂缝如果处理不当或根本处理,通常在基层养护结束后、沥青面层完工前或交付使用后逐步反射到沥青面层,直至表面层。

精华:水泥稳定碎石早期裂缝综合处治方案

基层表面过早出现裂缝

干缩裂缝:水泥稳定碎石在干燥空气中硬化时,随着水分的减少,体积将收缩变形,每隔一段距离产生均匀的干缩裂缝。究其原因:混合料在凝结硬化过程中,水泥与水起水化反应,消耗大量的水分。水泥含量越高,则消耗的水分越多;另外碎石表面也要吸附水,细集料越多,表面吸附的水分就越多;其次混合料含水量过大,蒸发散失的水分就越多。因此,对于夏季温度高、日照时间长、风大干燥少雨、蒸发量较大的地区,如果洒水养生不及时,就越易产生干缩裂缝。

温缩裂缝:水泥稳定碎石混合料中的水泥具有热胀冷缩的性质,在混合料硬化初期,水泥水化放出较多的热量,但散热较慢,内部温度较高,使内部体积膨胀,而外部如遇气温急剧降低则冷却收缩,内胀外缩相互作用,产生较大的应力。一旦应力超过其极限抗弯拉强度,就容易产生温缩裂缝。因此,对于昼夜温差较大的地区,如果养生保护不到位,就越容易产生温缩裂缝。

2、早期裂缝的危害

水泥稳定碎石施工过程中产生裂缝是无法避免的,这一问题是由许多因素所造成的,多种因素之间又相互影响。出现裂缝并不可怕,实际上是应力提前释放过程,重要的是要及时采取合理的处治措施,不然将留下质量隐患。

 精华:水泥稳定碎石早期裂缝综合处治方案

基层裂缝未处治很快反射至下面层

水泥稳定碎石基层过早出现干缩裂缝、温缩裂缝,铺筑沥青面层后,在一定条件下会逐渐向上扩展,最终反射到路表面,导致沥青路面出现对应裂缝反射裂缝和对应裂缝属非荷载性的次要裂缝。

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反射裂缝及次生路面损坏

裂缝出现后,影响了基层、沥青面层的完整性和使用性能,如抵抗变形的能力降低、强度下降、承载力下降,空气与雨水、雪水等进人路面后,降低了路面的整体性、稳定性、耐久性,随着时间的延续,必然会造成更大的危害,使局部路面过早地损坏,道路的整体使用寿命缩短等。

 3、裂缝综合处治技术

3.1 灌缝

对半刚性基层进行全面检查,标明裂缝位置。对裂缝两侧各1.0~1.5m范围进行清扫,清除裂缝内、裂缝周边灰尘。采用密封材料(沥青或专用密封胶)灌缝,灌缝时原则上不对裂缝扩缝,灌缝主要起到防水作用,避免水分沿裂隙下渗造成基层产生水破坏。

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东道路面冷灌缝胶

3.2 铺设自粘式抗裂贴

自粘式抗裂贴(基层专用)一般宽度0.2~0.5m,厚度2~5mm,抗拉强度不小于50kN/m,耐热度大于180℃。铺设前必须将基层裂缝表面的灰尘、水等杂物清除,使其保持表面干燥、清洁。

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基层专用抗裂贴

抗裂贴覆有高强度耐高温织物,具有较大的抗拉强度,能有效抵抗层间裂缝处拉应力,限制裂缝宽度发展,起到了加筋和提高抗拉强度作用。抗裂贴在裂缝表面形成一个完整的隔水防渗层,可隔断雨雪水下渗路径,从而减少路面水损害。另外,抗裂贴组分中的聚合物是粘弹性材料,具有良好的低温柔韧性,铺设后裂缝处的拉应力可扩展并逐渐衰减到更宽的范围,能起到吸收拉伸能量的作用。

3.3 铺设玻纤格栅

自粘式抗裂贴铺设后,其上铺设宽1.0~1.5m的玻纤格栅,网孔尺寸23cm,抗拉强度不小于50kN/m,耐热度大于180℃,采用水泥钉或射钉加铁皮的固定方法,钉长8~10cm,固定铁皮5mm×5mm。

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玻璃纤维格栅

玻纤格栅采用经编定向结构,经优质改性沥青涂覆处理而成的平面网络状材料,具有良好的抗拉强度,抗撕裂强度和耐蠕变性能。在抗裂贴上加铺玻纤格栅,碾压过程中通过格栅网孔中的粒料互相包裹、嵌锁,可将格栅上面的沥青混合料与基层材料有机地结合起来,使基层与沥青面层形成一个上、下嵌锁的整体,从而使这种机械的咬合体形成一个高度的压实体,格栅起到加筋作用,格栅与矿料产生整体效应共同抵抗外来荷载,降低沥青面层底部拉应力集中,防止半刚性基层裂纹反射而引起的路面裂缝,增加层间抗剪切、抗拉拔能力。

3.4 铺设应力吸收层

半刚性基层局部裂缝经上述处治后,最后由大面积施工的改性沥青或橡胶沥青碎石应力吸收层进行全面覆盖,主要起到加强青面层与基层的粘结、层间防水、传递荷载、消解应力和缓解基层反射裂缝等作用。

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应力吸收层覆盖

采取以上综合处治后,可以达到多重有效缓解基层早期裂缝处沥青面层底面的应力集中现象,有效防治或延缓基层裂缝的反射至沥青面层,达到延长道路使用寿命和耐久性的目的。

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沥青面层覆盖 

目前,水泥稳定碎石是主要半刚性基层类型,作为路面结构的主要承重层,没有足够的强度,就不可能满足路面结构使用耐久性的要求。因此,半刚性基层材料具有足够的强度是基本条件,只有全面提高基层裂缝防治与处治技术水平,才能真正处理好“强度”与“裂缝”的关系。

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打造耐久性路面 

新《细则》更多是推荐性的,淡化了强制的性质。我国幅员辽阔,各地方可以结合自身的具体情况来执行,关键在于能否解决目前基层存在的问题。树立长寿命沥青路面和耐久性路面的发展目标,更有利于我国公路建设的健康发展,更有利于推进交通强国建设。

 

图文:东道路面  责任编辑:天天说道   审核:蔡乾东


TAGS: 水泥稳定碎石早期裂缝 基层裂缝处治方案 基层抗裂贴 玻纤格栅 冷灌缝胶 东道灌缝胶 东道抗裂贴 东道贴缝带

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