半刚性基层沥青路面反射裂缝的处治技术探讨

2022-03-07 10:49孙珺
科技资讯 2022年1期
关键词:刚性重度注浆

孙珺

摘要:路面裂缝是道路工程施工中的常见病害问题,对路面平整性、行车舒适度以及使用寿命具有不利影响,严重时还会危及过往车辆的行车安全。该文以半刚性基层沥青路面反射裂缝的处治技术为探讨主题,结合具体的工程项目实例,分析处治轻度反射裂缝与重度反射裂缝的有效技术方法,从注浆孔的布设、注浆方式、重度反射裂缝开挖修补开槽以及高聚物沥青混合料施工等方面阐述反射裂缝处治施工的相关注意事项,进而使得路面承载能力大幅度提升。

关键词:半刚性基层沥青路面反射裂缝探讨

中图分类号: TU7     文献标识码:A   文章编号:1672-3791(2021)01(a)-0000-00

Discussion on Treatment Technology of Reflection Crack of Semi-rigid Base Asphalt Pavement

SUN Jun

(Jiangsu Zhaoxin Engineering Project Management Co., Ltd., Nanjing, Jiangsu Province, 210000 China)

Abstract:Pavement crack is a common disease in road engineering construction, which has an adverse impact on pavement flatness, driving comfort and service life. In serious cases, it will endanger the driving safety of passing vehicles. This paper takes the treatment technology of reflective cracks in semi-rigid base asphalt pavement as the discussion topic, combined with specific engineering project examples, analyzes the effective technical methods for treating mild and severe reflective cracks, from the layout of grouting holes, grouting methods This paper expounds the relevant precautions for the treatment of reflection cracks from the aspects of excavation, repair and slotting of heavy reflection cracks and the construction of polymer asphalt mixture, so as to greatly improve the bearing capacity of the pavement.

Key Words: Semi-rigid; Base asphalt pavement; Reflection crack; Discuss

科学处置路面施工中的反射裂缝,是公路工程高质量建设施工面临的重点课题,随着城市化发展进程的不断推进,各地交通运输事业呈现良好的发展趋势,这对于道路桥梁等基础设施的完善化构建提出了更高的要求。要切实提高公路工程整体施工质量水平,还需运用科学可行的技术手段,合理化处置半刚性基层路面的反射裂缝,创设优质的道路交通环境。

1工程概况

以某地一高速公路半刚性基层结构病害处治施工项目为例,由于交通量大幅增加,过往车辆中重载型汽车的数量越来越高,致使路面逐渐呈现出较为明显的裂缝、唧浆以及沉陷等病害问题。为了合理确定处治路面反射裂缝的适宜施工参数,选择科学可行的技术方法,选定半刚性基层结构路段为试验段,其主要由水泥稳定碎石上基层、水稳碎石下基层以及水稳碎石底基层组成。结合有关的实地勘察资料可以发现,反射裂缝的宽度大多不低于0.5 cm。在正式开展处治作业前,按照路面反射裂缝程度的不同,将其分为两种类型:一是轻度裂缝,二是重度裂缝,在加固施工设计方面,选择采用高聚物注浆与自粘贴缝带相结合的作业形式。

2反射裂縫处治方法

观察公路半刚性基层沥青路面上反射裂缝的特点可以发现,其属于动态裂缝形式,因而若是持续性地受到行车荷载作用力的影响,以及外部环境因素的干扰,反射裂缝的宽度会逐渐扩大,与此同时严重削弱缝边强度,致使面层与基层发生松散、碎裂等问题现象。

2.1轻度反射裂缝的处治

通常情况下,轻度反射裂缝的宽度不超过5 mm,且裂缝边缘不会出现过于明显的支缝、碎裂现象,因而在处治此类程度较轻的裂缝时,可以优先考虑采用注浆法,阻止反射裂缝的宽度在外力作用下进一步扩大。与此同时,为了提高公路工程病害施工的经济效益,在现场处治施工中可以省去开槽、翻挖、修补面层的作业环节,加快施工进度。相比于传统的水泥注浆技术法,当前高速公路路面施工对高聚物注浆料的使用愈发普遍,作为一种非水反应类高分子闭孔聚合物,高聚物注浆料具有良好的膨胀性、防水性和韧性,将其应用到反射裂缝处治施工中,能够显著提高路面结构强度,便于施工人员注浆操作。除此以外,还可以将其有效地填充到路面脱空、开裂以及松散的区域位置上,并对其予以挤密压实处理,即可达到显著的处理成效,直观凸显出比传统材料更强大的性能优势[1]。

2.2重度反射裂缝的处治

若是半刚性基层沥青路面上呈现出的反射裂缝程度较重,并伴随有唧浆、沉陷等质量问题,通常说明道路基层已经受到了严重的损害。加固处理半刚性路面松散基层,可以选择采用地聚物注浆料,通过注浆处理使得结构上的原有裂隙被充分填补,促使内部自由水排出,达到及时把控裂缝程度进一步加深的作用[2]。

3反射裂缝施工注意事项

路面反射裂缝处理施工中,高聚物和地聚物注浆施工的工艺方法较为类似,即在对具体的注浆路段予以确定后,测放标记注浆孔的位置,然后再进行钻孔、注浆以及封孔等一系列的作业内容,最后对注浆效果予以检测,并完成对道路路面的清扫处理即可[3]。

3.1布设注浆孔

在注浆孔的布设施工阶段,施工人员首先需借助于探地雷达设备对半刚性基层结构的实际情况予以精准检测,根据获取的数据结果判断其是否存在酥松、含水量过高等问题现象。与此同时,在裂缝两侧选定适宜位置,以纵向间距1.5 m、横向间距1.25 m为基准,逐一布设注浆孔,一般以3~4排为宜,具体见图1。在实际进行布设施工的过程中,如与裂缝相遇,则应在两边距离裂缝0.25 m的位置处分别设置注浆孔,并按照1.25 m的间隔距离交叉设置。若注浆孔周边区域存在唧浆病害,施工人员应参照梅花型的形式,控制间距在1.5m左右,完成注浆孔的等距离布置[4]。具体见图2。

3.2注浆方式

对路面反射裂缝实施注浆施工,应根据从低到高的作业次序,缓慢持续地注入高高聚物或地聚物注浆料,促使半刚性基层沥青路面裂缝内的自由水稳定排出,直至泥浆内注浆液浓度趋于不变,再停止注浆。全流程观察和管控沥青路面的实际情况,是路面裂缝注浆施工中的关键点。对于施工人员而言,应参照反射裂缝处治作业的具体要求,科学控制注浆压力大小,若是在注浆阶段内沥青路面上的局部位置逐渐隆起,亦或是存在整体抬起的异常现象,则应在第一时间内停止注浆操作。若是浆液的实际注入量过高,超出施工设计值的限定范围,需对具体的原因尽快查明,做好注浆孔的增设工作,还可以将设计注浆半径适当加大,保障路面裂缝注浆施工质量[5]。

3.3重度反射裂缝开挖修补开槽

注浆并加固处理半刚性基层沥青路面上的重度裂缝,主要涉及对地聚物混合料的使用,完成注浆并待其达到初凝状态时,施工人员需要对路面的既有病害与裂缝的实际走向予以详细检查,选择并确定适宜的开槽位置,以轮廓线的形式画出开挖作业的面积与范围,然后借助于手动式锯切设备,沿着裂缝的走向与轮廓线,将适宜宽度的中上面层或下面层逐一切除。其中,若裂缝宽度超出1 cm,可以将上面层切除,若是路段属于重载性的要点交通路段,则应选择将下面层切除。为了提高裂缝开挖修补质量水平,应确保所有病害部分被完全切除,在破损面的开挖处理方面,切槽的实际深度不得少于4 cm[6]。在开挖施工区域范围内,利用风镐收取被凿除的沥青混凝土,予以入斗处理,确保槽底内的松散颗粒、杂物等杂质被彻底清除。将改性乳化沥青黏层油均匀洒布到切面表层上,在上面层或下面层的封缝内灌入高弹改性沥青材料。无论是开挖修补沥青路面上的重度反射裂缝,还是组织开展开槽施工工作,均应重视并加强技术操作的规范性,最大限度地降低并控制全过程施工作业对边界处面层、下面层带来的扰动作用。

3.4高聚物沥青混合料施工

选择适量的短纤维、砂石骨料,对其进行浸覆高分子聚合物处理,即可得到性能稳定、黏度较高的高聚物沥青混合料。在高速公路半刚性基层沥青路面病害处治施工中,切槽并开挖处理重度反射裂缝后,施工人员应根据4∶6的比例将未污染的旧沥青混凝土块、高聚物沥青混合料逐一投入再生加热炉中,将其加热到100 ℃并进行均匀拌和,直至形成温度、性能与规定标准相一致的回填料。通常情况下,要确保回填料的使用性能达到公路工程的施工设计要求,应控制其冻融劈裂残留强度不低于90%、压剪强度不低于0.8 MPa、低温开裂应变不低于3000%,还需具有较好的耐温性。在储料斗内储存回填料,然后在裂缝处治施工阶段内将其均匀摊铺至开槽位置处,经由一系列的摊铺、压实施工处理后,检测其压实度,在满足设计参数标准且表面温度不超过80 ℃的情况下,即可开放道路交通。

4反射裂缝处治效果

在高速公路半刚性基层沥青路面某一确定病害路段上,检测注浆加固处治反射裂缝前后的相同位置上裂缝的质量情况,分析结果可以发现,在对路面裂缝实施注浆作业前,路基的承载性能较差,且部分路段的彎沉值较高。利用高聚物注浆与自粘贴缝带向结合的技术方式,结合地聚物注浆施工处理反射裂缝,呈现出较好的加固效果,且路基的弯沉值大幅度下降。由此可见,注浆处填土与地聚物注浆材料发生化学反应后,路面结构的实际承载性能得以显著增强。

5结语

有效处治沥青路面反射裂缝等病害问题,关键在于准确把握裂缝类型,结合道路施工环境条件等实际情况,选择适宜可行的处治技术,严格管理注浆孔布设、注浆施工、开挖修补开槽重度反射裂缝等要点施工工序,优化半刚性基层沥青路面的使用性能。

参考文献

[1] 孙文圃,白雨瓒,张洪亮.交通荷载作用下玻纤格栅对反射裂缝扩展的影响[J].公路与汽运,2019(6):83-87.

[2] 何钢,甘宏运.高速公路路面裂缝养护施工措施[J].交通世界,2019(31):42-43.

[3] 彭光建.“白改黑”沥青路面反射裂缝防治措施[J].地产,2019(22):134.

[4] 田源.土工合成材料对沥青路面抗裂性能的影响[J].中国科技论文,2019,14(12):1305-1310.

[5] 霍美辰.多裂缝水泥混凝土路面及其加铺结构数值分析[D].秦皇岛:燕山大学,2020.

[6]刘泽昱.基于探地雷达的沥青路面裂纹检测应用研究[D].重庆:重庆交通大学,2020.

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