橡膠瀝青應(yīng)力吸收層技術(shù)建議書(已修改)
2025-07-08 05:17 本頁面
【正文】 延緩路面反射裂縫解決方案 技術(shù)建議書橡膠瀝青應(yīng)力吸收層 橡膠瀝青應(yīng)力吸收層 技術(shù)建議書1背景 由于受設(shè)計(jì)理念的束縛以及設(shè)計(jì)周期的影響，全國各地的高等級公路幾乎是千篇一律的采用半剛性基層瀝青路面這種單一化的結(jié)構(gòu)形式。雖然半剛性基層具有較高的強(qiáng)度與承載力，但也存在易開裂、損壞后無法愈合且難以修補(bǔ)等缺陷，在使用過程中也暴露出了一些共性問題，即以反射裂縫（Reflection Crack）為主的早期損壞。 圖11 高速公路反射裂縫 圖12 橫縱向裂縫 圖13 干線公路反射裂縫 圖14 市政道路反射裂縫半剛性基層材料屬于水硬性材料，對溫度和濕度的變化都比較敏感，容易導(dǎo)致基層產(chǎn)生干縮和溫縮裂縫，而其下臥層與該層之間的磨阻作用抑制了其收縮，從而在該層內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)此應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí)則發(fā)生斷裂，并向上發(fā)展形成反射裂縫。反射裂縫是半剛性基層瀝青路面裂縫的主要形式，它破壞了路面結(jié)構(gòu)整體性和連續(xù)性，并在一定程度上導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的削弱（如裂縫處彎沉增大，回彈模量降低等）。瀝青路面再出現(xiàn)早期病害之后，若不及時(shí)處理，將迅速引發(fā)其他病害，加速瀝青路面的損壞。而且隨著雨水侵入基層，造成基層破壞，導(dǎo)致提高路面維修難度和成本，嚴(yán)重影響道路的使用質(zhì)量和壽命?，F(xiàn)行《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D502006）》明確指出：對于半剛性基層瀝青路面，宜采取在半剛性基層上設(shè)置改性瀝青應(yīng)力吸收膜、應(yīng)力吸收層或鋪設(shè)經(jīng)實(shí)踐證明有效的土工合成材料等措施減少收縮開裂和反射裂縫。在水泥穩(wěn)定碎石與下面層之間設(shè)置一個(gè)應(yīng)力吸收層，可使裂縫處相對位移產(chǎn)生的應(yīng)力傳到面層時(shí)大為減少，達(dá)到延緩反射裂縫產(chǎn)生的目的。圖15 橡膠瀝青應(yīng)力吸收層作用機(jī)理2路面反射裂縫防治措施技術(shù)現(xiàn)狀目前國內(nèi)外對減少半剛性路面裂縫的主要思路是：（1） 在瀝青面層和半剛性基層之間設(shè)置一層彈性模量低，韌性好的材料作為應(yīng)力吸收層以吸收半剛性基層裂縫；（2） 使用防裂效果更好的面層或基層材料；（3） 通過增加瀝青面層厚度以防止基層反射裂縫；（4） 從結(jié)構(gòu)本身入手防止和減少半剛性瀝青路面基層的反射裂縫。目前第一種方法是國內(nèi)外工程實(shí)踐中用得較多的一項(xiàng)工程措施。 增加瀝青面層的厚度通過增加瀝青面層厚度以防止基層反射裂縫，國際上通用的結(jié)論是需要將瀝青面層增加至 1525cm，一方面可以減少舊面層的溫度變化，并降低加鋪層的拉應(yīng)力，另一方面可以增加路面結(jié)構(gòu)的彎曲剛度，降低接縫處的彎沉差，減少加鋪層的剪切應(yīng)力。缺點(diǎn)：通過較厚的瀝青面層來防止和減少反射裂縫，易受路面標(biāo)高的限制，高溫時(shí)易因蠕變產(chǎn)生車轍，削弱強(qiáng)基薄面的優(yōu)勢，而且在經(jīng)濟(jì)上不合算。 半剛性材料的合理組成設(shè)計(jì)通過進(jìn)行半剛性基層材料的合理設(shè)計(jì)，如：調(diào)整結(jié)合料用量與比例，增加粗骨料含量并嚴(yán)格設(shè)計(jì)級配，以盡可能的減小其溫縮和干縮系數(shù)，增加半剛性基層材料的抗裂性能。缺點(diǎn)：不能從根本上消除半剛性材料的開裂而導(dǎo)致的路面反射裂縫。 在面層與基層之間增加級配碎石層在面層與基層之間增設(shè)一層由特粗式開級配瀝青碎石混合料所組成的級配碎石層，由于該結(jié)構(gòu)層具有20%35%的空隙率，能夠把交通荷載與環(huán)境溫度作用下所引起的原路面或者水穩(wěn)基層產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)消散掉，從而能夠防止和減少半剛性基層反射裂縫。缺點(diǎn)：造價(jià)高，經(jīng)濟(jì)性較差。 加鋪土工織物或格柵在半剛性基層頂或?yàn)r青面層之間設(shè)置土工合成材料，由于該材料模量較高，一方面可對加鋪層起少量加筋作用，提高瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度與抗變形能力；另一方面對瀝青面層底的箍固作用大大增強(qiáng)了瀝青面層的抗裂強(qiáng)度。缺點(diǎn)：各種材料具有不同的剛度，作用效果大不相同。對于垂直差動(dòng)位移和水平位移較大（溫縮嚴(yán)重）的情況效果不大，此外，防裂效果較短暫。 基層預(yù)切縫基層預(yù)切縫方法的防裂原理主要是在鋪瀝青面層前將半剛性基層按一定間距設(shè)置預(yù)切縫，改善基層約束條件，從而在一定程度上釋放應(yīng)力來達(dá)到防裂目的，從而延緩或消除了面層反射裂縫的產(chǎn)生。缺點(diǎn)：基層預(yù)切縫將半剛性基層切割后分成了許多板塊，破壞了半剛性基層的整體性，有損于其整體性能。傳統(tǒng)瀝青路面反射裂縫防治技術(shù)通常存在防裂效果差、造價(jià)高和有損整體性能的缺點(diǎn)，針對以上不足，我們推出性能更優(yōu)越的橡膠瀝青應(yīng)力吸收層技術(shù)防治半剛性基層反射裂縫病害。橡膠瀝青應(yīng)力吸收層相對其他應(yīng)力吸收層具有明顯的優(yōu)勢，具體優(yōu)缺點(diǎn)對比分析如下表21所示：
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