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深圳沥青混凝土路面防裂施工技术的研究
通过对本市公路路面开裂情况的实地调查分析后,总结各个裂缝的成因,对沥青混凝土路面防裂的施工技术进行了浅显的研究,主要工作包括路基抗裂施工技术、混凝土层抗裂技术和沥青路面抗裂技术研究三个方面。
路基抗裂施工技术
通过对市区周边地区公路路线地质的实地考察,本地区的地质构造为10m深度内以沙质土壤为主。针对本市区的土壤结构,通过采集的土样和笔者施工经验,沥青混凝土公路可以在本市管辖地区推广应用。结合2006年参与修建的省级沥青混凝土获得的施工经验,对具体的施工方法在1条国道沉降的补修中进行了实验。因该国道发生沉降路段与城市排水沟相邻,且路基土层较为疏松,对修补后仍有可能会发生沉降的路基点,采取在碎石底层下预埋大块石料,增加抗压能力,加厚碎石层厚度15cm,蹍平填。为保证路基的稳定行,三合土层的用土来自铺设碎石时取出的土壤,与石灰按4:1比例混合均匀后铺设碾实,各层物料粒度由底层向上依次降低。经过上述方法补修后,该路段已安全使用四年,暂未发现路基沉降现象。
混凝土层抗裂技术
从开裂机理分析,防止混凝土层开裂的关键在于降低混凝土拉应力。主要通过降低混凝土收缩量和减轻层间限制,将强限制转化为弱限制的途径解决。膨胀补偿收缩技术在路面工程中运用还很少,该技术主要用于混凝土的防裂、自应力、防水、防渗等,通过膨胀水泥和膨胀剂消除层间粘结剪应力,在上述国道铺设混凝土层的时,通过加入膨胀剂后混凝土层因收缩引起的细微裂缝少于未加膨胀剂的裂缝30%左右。此法简单、效果明显,且膨胀剂价格便宜,宜在新建公路中推广使用。
在可能发生沉降的路基处的混凝土层处,加双层10cm孔径的六边形钢筋蜂窝网格,增强混凝土的抗拉应力。最后就是混凝土层的欲开裂技术的应用。在路面施工阶段温度应力大于混凝土抗拉强度时锯缝,释放混凝土的温度收缩应力。下午浇筑的混凝土在次日混凝土温度升高至混凝土浇筑温度前锯缝。对各条混凝土公路裂缝的实地调查分析,可以看出上午浇筑的混凝土发生施工断板的问题较多,其断裂的原因即由昼夜温差造成混凝土板收缩而发生断裂,所以建议施工单位根据所使用水泥的强度增长速度确定锯缝时间,一般强度增长较快的水泥,上午浇筑的混凝土板当天锯缝,下午浇筑的混凝土板次日清晨锯缝。
沥青路面层抗裂技术
沥青路面层的抗裂能力主要取决于骨料特征、沥青计量和粘结剂的特性。骨料通过膨胀系数与粘结剂的粘结性相互作用,尤其是粘合剂含量特性在抵抗开裂中起主导作用。因此,在选择粘结剂时,一定要保证粘结剂的含量。目前通常采用聚合物-沥青的方法满足这一综合目的。一般使用苯乙烯丁二烯-苯乙烯和醋酸乙烯基乙烯作为聚合物材料。在2006年的施工中,就曾发生油石比比设计值底的情况,发生次情况的原因一般是油泵出现故障,三相电只有两相电工作或输油管堵塞而未及时发现导致输油量减少,这样砂石料输送数量正常,实际油石比值则小于设计值造成。此外,矿料加热温度过高也是沥青路面开裂的一个重要原因。当加入得沥青和矿料在搅拌中因温度过高而导致沥青高温灼焦。这时的沥青混合料呈暗灰色,亮而脆、没有粘结性,用手搓呈碎颗粒且不粘手。摊铺碾压时,沥青混合料便不成形、不定位,随着压路机钢轮的滚动而推移,此时必须更换成品沥青混合料。在JTJ规范中,沥青的加热温度135~160℃,碾压温度为110~140℃之间。
沥青路面抗裂施工过程
清扫并修整下部混凝土层,保证混凝土层表面无灰尘,并将锯缝处以沥青灌实,检查整修可能存在垂直位移的混凝土板,具体措施为可用破碎机将此板破碎成80~120cm大小不等的几块,再清扫干净整平。
作为夹层体系一部分的沥青砂层,其上层需要一层影响行车安全。因而,在施工中必须严格执行技术规范,并参照已有的研究成果,采取合理的工程措施对软土地基认真进行处理,防止路面病害的发生。
在施工中对沥青路面层实施欲开裂技术,并用乳化沥青注入缝中。此法在2006年的省道施工中,因某段公路路基发生沉降的概率较大,对这一部分路段采用了欲开裂技术。由使用结果可知,此段公路在最近几年的运行中确实发生了部分混凝土板沉降的现象,因已对路面实施欲开裂,路面的开裂也得到了有效控制,达到了当初的设计目标。
通过对市区的十余条省级、城际公路实地考察结果,对路面的开裂原因进行了总结。结合笔者自身的工作经验与研究,对沥青混凝土路面的路基抗裂施工技术、混凝土层抗裂技术和沥青路面抗裂技术三个方面进行了浅显的研究。沥青混凝土公路对土质疏松地区的较强适应性以及较高的交通载荷能力,使其在新建公路中的应用越来越多。对沥青混凝土公路抗裂的施工技术的研究,为延长公路的使用寿命,保证公路运行安全提供了重要的参考资料。
以上内容就是我们整理的沥青路面施工工艺方面的技术经验,后续我们还会分享更多沥青混凝土道路工程方面的知识给大家。
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