旧水泥混凝土路面加铺沥青面层反射裂缝的防治__墨水学术,论文发
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摘要:由于经济迅速发展,交通需要逐年迅速增长。而现有道路,很多是九十年代修建的水泥混凝土路面,噪音大,灰尘多,路面结构承载力难以满足现在的要求,有相当一部分路面出现损坏,行车舒适性差,车速难以提高的状况。为了满足地区经济发展的要求,全市兴起对旧水泥混凝土路面加铺沥青面层的改造热潮。本文在工程实践的基础上对沥青混合料加铺层反射裂缝的各种防治措施进行初浅的探讨。
关键词:旧水泥混凝土路面改造;加铺层;反射裂缝;防治措施
1、前言
采用沥青面层作为旧路面的加铺层,是一种典型的补强方法。这种路面结构“刚柔相济”。旧水泥砼提供了稳定、坚实的基层,沥青路面提供了一个摩阻系数较高、平整度好的面层,大大改善了路面的使用性能,且施工方便快速,对原有交通、环境影响小,因此在道路改造工程得到广泛的应用。但沥青混合料加铺层反射裂缝的防治问题是旧路改造成败的关键问题之一,其对道路的破坏不是简单的裂缝问题,更严重的是反射裂缝产生后,交通荷载和环境因素的负效应(雨水、氧化)使裂缝迅速扩散,从而缩短沥青罩面层的寿命。
2、反射裂缝的类型、原因
所谓反射裂缝,就是旧水泥混凝土路面上加铺沥青层后,下板的接、裂缝会在加铺层表面反映出来,是种与下板接裂缝相对应的裂缝。通常分为两种:荷载型反射裂缝和温度型反射裂缝。
荷载型反射裂缝,车辆行过不连续的板体时,沥青砼加铺层中由于接裂缝两侧相邻板块产生竖向位移差,而出现较大的剪应力,这种剪切应力是沥青混凝土加铺层产生荷载型反射裂缝最主要的原因。当车轮位于裂缝正上方时,以张开模式引起反射裂缝,一般产生于罩面层底部,向上扩展;当车轮位于接缝的一侧时,主要以剪切模式影响反射裂缝,裂缝在罩面中沿一定角度向上发展。在重载交通影响下,荷载型反射裂缝会加速发展。
温度型反射裂缝,路面受气温周期性变化的影响而缩胀,产生温度应力。由于旧水泥混凝土路面的应力在接裂缝处不连续,应此沥青加铺层同时承受它本身以及旧路面所产生的温度应力。沥青砼加铺层会因为与接裂缝对应处的拉应力过大而产生开裂,形成温度型反射裂缝。
沥青路面出现反射性裂缝,水从裂缝进入,渗入粘层与水泥混凝土板的界面上,由于荷载的作用下产生的动水压力作用,以及渗水在高温时化成水汽,使沥青面层与水泥混凝土板的粘结力降低,沥青混合料逐渐从水泥混凝土路面剥离,甚至成为滑动的界面状态,沥青路面层成为一个单独受力的层次,就会出现很大的水平剪应力和底部的弯拉应力,必将导致沥青面层的迅速破坏。进一步,水逐渐积聚在刚性路面基层与水泥混凝土板的界面上,不能排走,在荷载作用下形成灰浆,从路面薄弱的地方首先开始产生唧浆,随着渗水量的增加,积聚面积扩大,伴随水损坏与疲劳的共同作用,有的成为坑槽,有的扩展为网裂,如果不及时修补,发展将十分迅速。
3、沥青路面反射裂缝的防治措施
第一步是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