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瀝青混凝土路面裂縫產(chǎn)生原因及防治措施(參考版)

2024-10-17 23:14本頁面
  

【正文】 。控制溫度裂縫應根據(jù)工程的具體情況選擇施工措施:可以控制大體積混凝土水泥用量,選用低水化熱水泥,摻加合適的外加劑,優(yōu)化混凝土配合比,完善澆注工藝,以及加強養(yǎng)護工作和溫度檢測工作等。人工的溫度控制有兩種方法:一種是采用內(nèi)部降溫法來降低混凝土內(nèi)外溫差,可在混凝土內(nèi)部埋設冷卻水管和測溫點,通過冷卻水循環(huán),降低混凝土內(nèi)部溫度,減小內(nèi)表溫差,控制混凝土內(nèi)外溫差小于25℃,通過測溫點測量,掌握內(nèi)部各測點溫度變化,以便及時 4 調(diào)整冷卻水的流量,控制溫差;另外一種是保溫法:是在結(jié)構(gòu)物外露的混凝土表面以及模板外側(cè)覆蓋保溫材料(如草袋、鋸木、濕砂、泡沫塑料等),在緩慢的散熱過程中,使混凝土獲得必要的強度,以控制混凝土的內(nèi)外溫差小于20℃。澆注過程中的控制a、控制混凝土的入模溫度和環(huán)境溫度,使用的水泥既要新鮮又必須經(jīng)過一段時間的冷卻,不宜使用新出窯的水泥,向拌合用水內(nèi)加破碎冰塊,從而降低混凝土的拌合溫度。細骨料采用選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比采用細砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右,同時相應減少水泥用量,使水泥水化熱減少,降低混凝土絕熱溫升,并可減少混凝土收縮。由于承臺承重較大,決不允許出現(xiàn)有害裂紋,施工時溫度裂縫的控制是保證承臺施工質(zhì)量的關鍵。通過對大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的機理分析,在施工過程中主要從降低水泥水化熱、通水散熱、混凝土養(yǎng)護、嚴格控制拆模時間等幾方面做好混凝土溫度控制工作,確保內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi),盡量降低混凝土內(nèi)部溫度的升降速率。約束條件與溫度裂縫的關系大體積混凝土由于受到溫度變化會產(chǎn)生變形,而這種變形又受到自身和外界的約束,便產(chǎn)生了應力,這就是溫度變化引起的應力狀態(tài)。如果混凝土收縮后,再處于水飽和狀態(tài),還可以恢復膨脹并幾乎達到原有的體積。多余水分的蒸發(fā)會引起混凝土體積的收縮。因此,應采取溫度控制措施,防止混凝土內(nèi)外溫差引起的溫度應力。溫度應力是由于溫差引起溫度變形造成的;溫差愈大,溫度應力也愈大。外界氣溫變化大體積混凝土在施工階段,它的澆筑溫度隨著外界氣溫變化而變化。單位時間混凝土釋放的水泥水化熱,與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關,并隨混凝土的齡期而增長?,F(xiàn)將產(chǎn)生裂縫的主要原因分述如下:產(chǎn)生裂縫的主要原因有以下幾方面:水泥水化熱水泥在水化過程中要釋放出一定的熱量,而大體積混凝土結(jié)構(gòu) 1 斷面較厚,表面系數(shù)相對較小,所以水泥發(fā)生的熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散失。一方面是混凝土由于內(nèi)外溫差而產(chǎn)生應力和應變,另一方面是結(jié)構(gòu)物的外部約束和混凝土各質(zhì)點間的約束,應阻止這種應變。所以必須從根本上分析它,來保證施工的質(zhì)量。它主要的特點就是體積大,一般實體最小尺寸大于或等于1m。在以后的工作中要將路面裂縫的修補工作作為重要任務來完成,并對先進的修補技術進行研究,實現(xiàn)公路事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。結(jié)語經(jīng)過大量的調(diào)查總結(jié)后發(fā)現(xiàn),公路養(yǎng)護性能可以延長路面的使用年限,具有很大的作用。硅酮耐候密封膠灌縫施工工藝主要有兩種:第一種,就是瀝青路面或者混凝土路面開槽后,使用密封膠密封即開槽密封膠灌縫,為了保證有更好的施工效果,通常會選擇開槽密封膠灌縫;第二種,就是原路面密封膠灌縫,使用這種方法不需要進行開槽直接灌注即可[13]。 補救措施應用密封膠灌縫工藝取代傳統(tǒng)的瀝青灌縫技術,來處理瀝青路面出現(xiàn)的裂縫,是現(xiàn)今公路養(yǎng)護技術的一大創(chuàng)新。在舊水泥鹼路面上加鋪瀝青罩面層時,采用下列措施可延緩反射裂縫: 1)厚層優(yōu)質(zhì)瀝青罩面層150mm以上 2)90mm厚開級配瀝青混凝土底層混合料3)用金屬網(wǎng)或玻璃絲網(wǎng)等加強瀝青鹼的抵抗差動位移(剪切強度)的能力,同時用優(yōu)質(zhì)瀝青(包括聚合物改性瀝青)做瀝青罩面層。除此之外,由于底層的溫度變化同4 反射裂縫防治措施與修補 防治措施在近幾年防治裂縫的實踐中,國內(nèi)外研究人員經(jīng)過大量的實驗研究取得不小的進步,主 要的防治措施根據(jù)結(jié)構(gòu)層次的不同可分為三類:改善瀝青罩面層性能、設置中間層夾層和瀝青表面處置[12]。因為舊的路面自身就有縱向裂縫、橫向裂縫、龜裂等情況,這些裂縫逐漸向上層傳遞,經(jīng)過不斷的擴展,使上面層產(chǎn)生新的裂縫,也就是反射裂縫樣也會產(chǎn)生溫縮裂。 路面反射裂縫形成機理反射裂縫就是由于路面的下層材料產(chǎn)生裂縫,經(jīng)過時間的推移進而不斷的延伸,最后擴張到上面層。一旦路基出現(xiàn)沉降現(xiàn)象,面層就會承擔很大一部分荷載,這時,在車輛車輪下面的面層材料,就要承受很大的拉應力作用,此外,還要承受剪應力T的作用。形成縱向裂縫原因還可能是由于路面的排水設施不符合標準,就會非常容易出現(xiàn)路基水毀情況,這也是公路縱向裂縫產(chǎn)生的主要原因。 路面縱向裂縫形成機理縱向裂縫同橫向裂縫一樣,都是公路路面病害的主要形式,其大多是豎直分布。在應力松弛產(chǎn)生后,一部分的應力會被瀝青自身吸收,另一部分就會被聚積起來。除此之外,由于公路路面瀝青面層橫向接縫施工不完善,這樣就導致接縫處的空隙比較大,壓實度大大下降,路面就極其容易出現(xiàn)橫向裂縫,裂縫在車輛的荷載作用下,經(jīng)過長時間的積累,最終產(chǎn)生橫向裂縫[10]。除上述造成裂縫的原因外,瀝青混凝土在長期使用過程中,外界環(huán)境影響作用下,瀝青材料發(fā)生油分現(xiàn)象,使得瀝青的流動性和塑性逐漸減小,硬脆性增大,進一步脆裂而破壞。 網(wǎng)狀裂縫網(wǎng)狀裂縫一般呈縱橫交錯狀,裂縫寬1mm以上。產(chǎn)生的原因主要是路面縱向加寬未按照要求進行施工,或碾壓不密實,從而造成加寬部位沉降,產(chǎn)生縱向裂縫。如橋梁、涵洞等結(jié)構(gòu)物的回填部位是裂縫出現(xiàn)的主要部位。第三:施工質(zhì)量也是裂縫出現(xiàn)的主要原因。橫向裂縫形成的原因主要有以下幾方面:第一:地基與構(gòu)造物差異沉降導致基層開裂,并反射到瀝青路面面層,形成橫向裂縫。兩種類型的裂縫分別以橫向裂縫、縱向裂縫、網(wǎng)狀裂縫等形式表現(xiàn)。反射裂縫的類型及形成擴展機理瀝青混凝土路面裂縫包括兩種類型,即荷載型裂縫和非荷載型裂縫。這也是事故發(fā)生的誘發(fā)原因。反射裂縫的產(chǎn)生使高速行駛的車輛出現(xiàn)明顯的跳車的現(xiàn)象。反射裂縫本身對于瀝青面層或罩面層性能影響不大,其危害在于水分從裂縫中不斷進入道路結(jié)構(gòu)使基層甚至路基軟化,導致路面承載力下降,產(chǎn)生卿漿、臺階、網(wǎng)裂,加速路面破壞,大大縮短其壽命。因此對反射裂縫的產(chǎn)生2 研究路面反射裂縫的必要性目前我國的高等級公路普遍采用半剛性基層,半剛性材料的干縮性和溫縮性相對較大,故在其施工碾壓、養(yǎng)生過程甚至加鋪瀝青面層后,在開放交通后,在氣候因素和交通因素的作用下,便會產(chǎn)生反射裂縫。反射裂縫問題本身十分復雜,影響因素眾多,所以研究反射裂縫產(chǎn)生和發(fā)展的機理是防治反射裂縫措施的基本前提及其擴展機理進行分析和研究很有必要的。反射裂縫本身對罩面層使用性能的影響不大,但環(huán)境因素(雨水、氧化等)的負面作用常常使得裂縫迅速向四周擴展,縮短罩面層的壽命。瀝青混凝土罩面層對水泥混凝土路面的修復有著較大的作用,其施工工藝不僅簡單方便,而且能有效地改善舊水泥混凝土路面的使用性能,延長其使用壽命。相對而言,唧漿是京秦高速公路發(fā)生的最為普遍,數(shù)量也最多的一種病害,也是較難進行防治的一種病害。灰漿又被車輛反復抽吸、壓擠,從而通過瀝青路面出現(xiàn)的各種形狀不一、寬窄不同的裂縫處,或其它細小薄弱處到達路的表面。一但產(chǎn)生坑洞,水會繼續(xù)向坑洞滲入,如不及時修補,將會形成更為嚴重的病害,并加快病害發(fā)展的趨勢。表面層和中面層同時產(chǎn)生坑洞以及局部表面產(chǎn)生網(wǎng)裂和形變。即使是采用SBS改性瀝青的SMA路段也難免存在瀝青混凝土的不均勻性,由于上述原因產(chǎn)生坑洞,只是相對AC型瀝青混凝土或SAC型瀝青路面,坑洞要少得多。(二)、水損害產(chǎn)生原因分析無論是何種級配的路面結(jié)構(gòu)層,降水進入瀝青面層后,根據(jù)水滯留的位置不同,在大量高速行駛的 車輛,特別是重型貨車作用下,可以產(chǎn)生不同的水破壞現(xiàn)象。裂縫打通了水分進入路面結(jié)構(gòu)的通道,在動水壓力下一部分水分沿著路面的薄弱面進入路面體系中,反復的動水壓力下導致路面唧泥從而產(chǎn)生內(nèi)部更大的損壞。在沉陷位置鉆芯取樣時,有些芯樣面層已經(jīng)碎裂,有些表面層比較完整,但中下面層已經(jīng)全部松散和剝落了。沉陷:水損壞引起的沉陷一般與唧漿現(xiàn)象同步發(fā)生。產(chǎn)生唧漿必須要有水進入和灰漿擠出的通道,唧漿現(xiàn)象中,水侵入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的途徑大多是路面上已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫,同時,強大的有壓水通過瀝青層的空隙也能穿透結(jié)構(gòu)完整的瀝青面層,松散嚴重而未產(chǎn)生裂縫的路面也有灰漿出現(xiàn)。由于水損壞造成的網(wǎng)裂一般是由于水分在路面結(jié)構(gòu)中從下向上作用,造成了瀝青面層內(nèi)部混合料的剝落、松散,或基層混合料的沖刷、脫空,在行車荷載的作用下導致瀝青面層混合料產(chǎn)生龜裂,進一步發(fā)展的結(jié)果就是坑洞和沉陷。松散的發(fā)生往往是在某個水穩(wěn)定性不足的瀝青結(jié)構(gòu)層整體性發(fā)生,尤其是表面層,長期暴露于自然環(huán)境中,并經(jīng)受車輛荷載的反復作用,極易引發(fā)瀝青剝落而松散。表現(xiàn)為唧漿、裂縫、網(wǎng)裂和坑洞等。從表現(xiàn)形式上水損壞有:自上而下的水損壞,通過動水壓力作用,水使瀝青膜從集料表面脫落,失去附著力的過程,表現(xiàn)為松散、脫落、掉粒、坑槽。(4)基層施工質(zhì)量不好,基層在施工時混合料拌和不夠均勻,混合料級配、含水量、厚度和壓實度不均勻,表面不平整,集料離析等因素造成基層整體不均勻性較大,在行車道上經(jīng)過重車荷載的不斷碾壓,在基層的薄弱處逐漸反映到瀝青面層上來,出現(xiàn)帶有伴有盆狀或槽狀沉陷的不規(guī)則裂縫。(2)半剛性基層厚度不足,而其下底基層又不是半剛性材料的路面結(jié)構(gòu),特別是在路基壓實度不夠或承載能力降低的情況下,也會產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。產(chǎn)生不規(guī)則裂縫的主要原因有:(1)半剛性材料層之間或半剛性層下下部有一定厚度的素土夾層。此類裂縫的發(fā)生需要較長時間的發(fā)展,一般在通車后幾年后才能反映出來。此類裂縫的位置通常處于外側(cè)行車帶附近,在雨季后開始出現(xiàn)輕微裂縫,隨著冬季溫度的下降
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