[QC成果]降低市政道路“白改黑”路面产生反射裂缝的数量
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论“白+黑”路面反射裂缝的防治与处理论“白,黑”路面反射裂缝的防治与处理摘要:对旧水泥混凝土路面改建为沥青路面技术进行了研究与探讨。
针对水泥混凝土路面加铺沥青层的反射裂缝问题,分析了问题的成因并提出了防治措施以及相应的处理方法。
关键词:水泥砼;改建;沥青砼;反射裂缝;防治及处理1 主要施工流程旧水泥砼路面加铺沥青层的主要施工流程如图1所示。
首先需对旧水泥混凝土板块进行调查与分析,根据调查结果将板块划分为不同的类型,针对不同的类型分别采取不同的处理措施对板块进行处理,处理方法可以参考不同的设计与施工规范;然后需对原路面的接缝进行处理,如果路面需加宽,则需要对新绑加宽的水泥混凝土板块与旧路面进行连接处理;对老混凝土路面病害处理完毕后,最后进行“白+黑”沥青混凝土路面加罩。
在改建的实践过程中,最突出的问题是如何防止反射裂缝。
世界各国在防裂研究上做了大量的试验和实践,取得了许多成功的经验。
但至今没有形成统一的方案。
《公路水泥混凝土路面设计规范》JTGD40-2002对沥青加铺层结构设计作了规定,但对减缓反射裂缝的几种措施中并没有指明主要防裂措施和辅助防裂措施。
2 沥青混凝土加铺层反射裂缝成因沥青加铺层反射裂缝的扩展模式主要有剪切型反射裂缝及张拉型反射裂缝。
交通荷载及温度作用是引起反射裂缝的两大因素。
剪切型反射裂缝通常由交通荷载引起。
车轮荷载驶经接缝(或裂缝)时,在车轮偏荷载的作用下,接缝(或裂缝)两侧的板端出现弯沉差,使接缝上方的沥青混凝土加铺层承受较大的弯拉应力和剪切应力。
此弯拉应力和剪切应力若超过沥青混合料的弯拉强度或抗剪强度,在接缝(或裂缝)处就会出现反射裂缝。
而温度变化可引起张拉型反射裂缝。
沥青混凝土加铺层粘附在旧面层板上,旧面层板因温度下降而收缩时,由于旧面层板与加铺层的层间粘附阻力,沥青混凝土加铺层也会相应出现收缩变形。
混凝土板的收缩在两条接缝(或裂缝)内进行,混凝土板降温时会导致接缝(或裂缝)上方的沥青混凝土加铺层内出现较集中的拉应力。
QC成果——降低地辐热混凝土地面开裂率地辐热混凝土被广泛应用于道路、机场、车站等公共场所,其表面开裂现象一直是行业内的难题。
开裂不仅影响美观,还会使混凝土逐渐破坏导致维护成本增加。
因此,开发一种有效的方法来降低地辐热混凝土的开裂率具有重要意义。
问题传统的地面混凝土在夏季高温季节内,由于受到高温辐射和干燥的影响,容易收缩开裂。
地辐热混凝土由于其更高的导热系数,会加速表面的温度变化,增加裂缝的形成和扩展风险。
解决方法通过实验和实地观察,我们发现使用混合纤维料添加剂可以有效降低地辐热混凝土的开裂率。
将混合纤维料添加剂与水泥、集料、混凝土控制剂和其他有关的材料混合,可以制备出一种混凝土基料。
这种基料可以有效降低温度变化对混凝土的影响,从而降低地面裂缝形成的风险。
实验步骤材料与设备•充水式玻璃体膜测温仪•电子天平•砂、石、水泥、混凝土控制剂•混合纤维料添加剂•密封容器实验过程1.将水泥、砂子、集料、混凝土控制剂按照混凝土制备时的比例混合均匀。
2.将混合纤维料添加剂进行充分混合,并加入到混凝土材料中。
3.加入适量的水,搅拌均匀。
4.放入密封容器中,放入光照强度恒定的环境中。
5.通过充水式玻璃体膜测温仪对混凝土表面温度进行监测。
6.实验结束后,对混凝土表面开裂情况进行观察和计数。
结果经过实验,我们发现使用混合纤维料添加剂可以显著降低地辐热混凝土表面的开裂率。
同时,我们还发现添加剂的掺量对降低开裂率的作用非常明显。
当添加剂掺量在1%时,其效果最佳。
本文在实验的基础上提出了一种有效降低地辐射混凝土开裂率的方法,即使用混合纤维料添加剂。
该方法可以有效减少地面裂缝形成的风险,提高混凝土表面的耐久性。
参考文献•李健. 水泥混凝土关键技术研究与工程应用[M]. 人民交通出版社, 2017.•王正一, 关伟民, 郭家骏. 新型纤维复合材料及其应用研究展望[J]. 材料导报, 2011, 25(4):1-7.•项兴旺. 纤维增强混凝土及其应用[M]. 中国水利水电出版社, 2007.。
浅析市政道路白改黑工程反射裂缝防治措施作为沥青路面的主要病害,反射裂缝产生早期对沥青路面的影响较小,但在裂缝持续扩展的过程中,将大大降低沥青路面的使用性能,且会呈现出恶性循环。
这与沥青混合料的自身特性、自然环境及交通量等因素息息相关。
一般裂缝的产生都具有规则性,且呈网状分布。
随着行车荷载的不断加重,将引发更为严重的病害,如坑槽、翻浆等,进一步破坏沥青路面,导致沥青路面使用寿命严重缩减。
为此必须重视沥青路面反射裂缝处治问题,必须保证采取的措施科学有效,才能保证行车舒适性及安全性。
2 工程概况某市政道路工程总长度为4.2km,40m为路基总宽度,2021年根据市政道路建设标准,本道路建为4车道水泥混凝土路面,厚度为25cm。
2021年将该道路进行6车道扩建,但通车2年后,路面出现较为显著的横纵向裂缝位置,道路两侧扩宽搭接位置为纵向裂缝产生的主要位置,1到3cm为缝宽度,是造成新旧路不均匀沉降的主要原因,而水泥混凝土板块开裂则是横向裂缝产生的原因。
为防止病害加重,2021年为提升道路使用性能,必须有效处理其病害及加铺罩面。
通过试验检测得出,各车道代表弯沉平均值30(0.01mm),板角弯沉14(0.01mm),所占比例在65%到73%范围,但弯沉差≥6(0.01mm),所占比例在21%到25%范围。
由此可见,原水泥混凝土板块整体具有较低脱空率,可利用加大治理脱空位置裂缝的方式,减慢裂缝发展趋势。
通过实地调查裂缝情况,得出共有2750m裂缝长度,1271m为横向裂缝长度,1479m为纵向裂缝长度,目前通过1540m选取机械灌缝施工,但灌缝后大多数裂缝又已产生。
为确保行车安全,必须对原路面病害进行科学有效,并做好罩面工作。
本文选取橡胶沥青混凝土用于施工,可达到路面反射裂缝减少,整体路面承载力提升等作用。
要求铺设橡胶沥青混凝土RAC131(4cm)+橡胶沥青应力吸收层(1cm)。
3 市政道路白改黑工程反射裂缝防治措施近年来,世界各国对“白加黑”路面反射裂缝产生机理进行了大量研究,得出形成反射裂缝及其发展属于一个不间断连续环节,该裂缝无法消除。
摘要:水泥路面的“白改黑”是近几年道路改建中比较常见的改建方案,而反射裂缝产生机理和防止技术是一个比较重要的课题,本文较为详细地阐述了水泥混凝土路面“白改黑”工程中的反射裂缝产生机理和防止技术。
关键词:水泥混凝土反射裂缝防治对策一概述随着国民经济的发展,道路交通量剧增,汽车轴载日益重型化,许多早期建设的水泥砼路面产生了多种破损现象:结构承载能力不足、行车舒适性差、车速难以提高。
在近年来道路改建和扩建中,如何有效地处理旧水泥砼路面,在其上加铺沥青砼,以改善使用性能,成为当前“白改黑”工程的一个重要课题。
“白改黑”工程的关键就是防反射裂缝措施,本文较为详细地阐述了水泥砼路面“白改黑”工程中的反射裂缝产生机理和防止技术。
二反射裂缝产生机理和防止技术反射裂缝是由于旧砼面层在接缝或裂缝附近的较大位移引起其上方沥青加铺层内出现应力集中所造成的,它包括因温度变化引起水泥砼膨胀或收缩而产生的水平位移,以及因交通荷载作用而产生的竖向剪切位移。
当水泥板块接缝传荷能力不足时,沥青加铺层在接缝处产生的竖向剪切应力会很大,从而在接缝上方的加铺层中产生应力集中,导致反射裂缝的产生,进而导致面层的开裂和剥落,表面水下渗,造成路面损坏。
为此,对水泥砼路面改造技术需进一步分析研究,加强对其建设质量的控制。
旧水泥砼路面加铺沥青砼面层是一种特殊的路面结构,其应力、应变特性与一般的弹性层状体系有较大的差别,根据国内外的研究成果和实践经验,防止反射裂缝主要从应力消散和沥青面层加筋两方面进行考虑,形成以下处理方法:1)增加沥青层厚度沥青层厚度的增加意味着弯曲刚度的增加,荷载引发的应力相应减少。
较厚的沥青层也减少了旧面板中的温度变化,温度诱发的罩面层中的拉应力也随之减少。
增加厚度仅在一定范围内有效,防止反射裂缝的效果不明显,工程费用增加较大,目前国内没有单纯采用此方法来抑止反射裂缝。
2)设置隔离层在水泥板块及沥青加铺层中间设置具有一定变形能力的隔离层,如开级配沥青碎石,来减小沥青面层受到的剪切应力。
市政道路白改黑工程反射裂缝防治效果探析摘要:反射裂缝在旧水泥路面沥青加铺层中是发生率比较高的一种病害,相关工作人员一般通过中间铺设防裂材料的方式来对反射裂缝问题进行预防。
在我国现阶段很多市政道路中都存在水泥混凝土破坏较为严重的问题,因此需要对其进行再建,成为沥青混凝土,提高其自身质量避免经常破损问题的出现。
关键词:市政道路;白改黑工程;反射裂缝;防治效果为了更好的提高生活质量,人们对于旧路改造的重视程度有所提高。
相关工作人员通过加铺沥青的方式来提高市政道路的性能和承载力。
但是因为旧砼路面上存在很多存缝,比较容易导致反射裂缝问题的产生,对沥青加铺层的实际性能等方面造成影响。
在不断发展的过程中研究人员一直致力于研究旧砼路面加铺和反射裂缝,例如反射裂缝产生的扩展、力学机理等在实际应用中都取得了较好的成果。
在我国现阶段实际市政道路白改黑工程中,较为常用的防治方式有两种,一种是将沥青加铺层自身的性能不断提高,特别是要注意铺层抗裂能力;另一种是将应力吸收层、防裂材料等铺设到旧路与加铺层之间来避免反射裂缝问题的出现。
1 白改黑工程与反射裂缝(1)白改黑工程是指将沥青混凝土路面与水泥混凝土路面结合在一起,形成一种复合式结构,以此来更好提高市政工程道路路面的性能,此种市政道路改造方式在实际生活中的应用是较为广泛。
在实际施工的过程当中,工作人员首先要做好旧路路基的粗糙处理,使水泥混凝土路基表面形成“粗糙面”,之后在此基础上开展沥青混凝土路面的铺设,这样才能更好的保证道路改造的质量。
施工人员只有根据实际建设需要做好最原始路面的相关处理,才能为后续施工建设的开展打好基础。
(2)白改黑工程建设是将市政道路中的旧路面改造成一种较为特殊的结构,其弹性层状体系与应力特征之间存在很大不同。
因其中接缝存在,降低了旧路面的整体强度,因荷载以及温度的影响,造成混凝土、沥青以及铺层处在三维应力的状态当中。
在实际投入使用后,车辆在经过不连续板体时,沥青混凝土加铺层会容易因为接缝问题而导致剪切应力的产生,从而导致反射裂缝的出现。
关于市政道路“白改黑”路面防止反射裂缝技术探讨摘要:“白改黑”改造后的路面,易通过原混凝土接缝,产生反射裂缝,从而降低行车舒适性、平整度、缩短使用寿命, 进一步产生其他道路病害。
本文通过反射裂缝产生因素,提出市政道路“白改黑”工程中的防止反射裂缝产生的技术措施,有利于市政道路改造工程健康发展。
关键词:水泥混凝土路面病害处治;压力注浆;应力吸收层;防裂卷材前沿:随着经济社会的发展,城市道路有了更高层次的需求。
水泥混凝土路面作为城市道路主要结构形式,存在噪音大,路表易产生裂缝、平整度差等缺陷,水泥混凝土路面已与现阶段城市发展不协调、不匹配,为提升城市品质,改善城市道路环境,保障城市道路通行能力,节约施工成本,对市政道路进行“白改黑”改造,以达到环保、防尘、降噪和增添行车舒适性的效果。
但此类改造也极易产生反射裂缝,笔者从多个成功的“白改黑”项目中提炼出基础的技术措施,用于指导“白改黑”路面的实施。
一、水泥混凝土路面病害处治技术措施“白改黑”工艺一般由老路调查及评价、老路处治、老路加铺三部分组成。
原水泥混凝土路面的病害处治,对整个工程质量至关重要,原路面状况一般可分以下几种情况:①水泥板表面完好且无板底脱空。
②水泥板表面完好但存在板底脱空。
③水泥板存在一条主裂缝。
④存在多条裂缝并形成块裂,出现成片路面破损。
相应处治方案针对各种情况分别制定,板块完好的可不进行换板,经检测后,脱空板块,可进行注浆方式处理,对于一条主裂缝的板块,裂缝宽度小于15mm,可采用扩缝灌浆修补,对于宽度大于15mm的贯穿裂缝或者存在3条以上宽度不超过15mm的板块,一般直接换板处治,换板工序是制约整个项目进度的关键因素,合理组织,显得尤为重要,以下重点阐述换板技术措施,换板施工采用满足设计要求配合比的商品混凝土,施工前应绑扎钢筋混凝土板的钢筋,按车道宽度安装钢模板,预设拉杆、传力杆、板边补强钢筋、角隅补强钢筋网和补强钢筋网等,并采取有效定位和固定措施,对模板高程进行复核,检查无误后方可浇筑水泥混凝土,横向施工缝设在横向缩缝或胀缝处,设置在缩缝处的施工缝应加设传力杆,严格控制水泥混凝土的配合比,特别是水灰比的控制,摊铺后应进行充分捣实,采用插入式振捣棒振实水泥混凝土,保证路面横坡,保证整平精度和整平度,采用拉槽工艺对水泥混凝土路面表面进行糙面处理,应根据施工季节的气温,进行锯缝,先横缝再纵缝,为避免出现横向开裂,接缝均应采用填缝料填缝,填缝前必须将缝内清扫干净并保持干燥,填缝料必须将缝隙充满并填塞密实,采用节水保湿养护膜覆盖保湿的方式养生或喷洒养生剂养生,必须保证覆盖物底部在养生期间始终处于潮湿状态,养生期间应严格禁止所有车辆通行。
降低混凝土路面裂缝发生率普洛斯(西咸)空港国际航空物流园项目,位于西咸新区空港新城。
项目占地213亩,建筑面积86900㎡。
施工内容包含土建、室内地面、室外管网、道路及机电安装等项目。
室外卸货区混凝土道路总面积50592.53㎡:其中承载地面面积为:33670㎡,240㎜厚C30单层双向Φ8@150;非承载区道路面积为16922.53㎡200㎜厚C30混凝土。
二、小组组建成立时间2015年9月5日小组名称九冶建设有限公司普洛斯QC小组课题名称降低混凝土路面裂缝发生率课题类型现场型JYXA-201507小组注册号JYXA-2015-07课题注册号48h以上活动时间2015.9~2015.12QC教育时间序号姓名性别职务职称组内职务组内分工1 余君男项目经理高工组长全面负责2 男项目技术负责人工程师副组长技术攻关3 男技术员助工组员建模加工4 男技术员助工组员流程管控5 男质量员助工组员质量检查6 男安全员助工组员数据整理7 男班组长助工组员具体实施三、选题理由四、现状调查混凝土路面开裂一直是困扰各工程的质量通病,我们就普洛斯高新项目园一期、二期以及普洛斯西安经开产业园工程路面进行了现场500米的路面进行调查,共查出有裂缝的点50个。
序号项目频数(不合格点数)累计频数频率(%) 累计频率(%)1 胀缝处40 40 80 802 雨污水井口处 5 45 10 903 收水处 2 474 944 缩缝处 2 49 4 985 其他 1 50 2 1006 合计N=50制表时间:2015年9月17日制表人:牛泽川四、现状调查为此我们Q C小组对路面50处开裂部位进行统计。
排列图如右所示:路面各部位开裂个数排列图五.设定目标及目标设定依据本次Q C活动目标:根据现场调查问题统计表和排列图,小组发现胀缝处出现频率为80%,因此计算出,如果能这个问题降低到20%其他问题出现频率不变的情况下,凝土路面裂缝发生率降到4%。
市政道路白改黑工程反射裂缝防治效果摘要:很多早期修建的市政道路在长期使用的过程中,暴露了很多的问题,为保障这些道路的正常通行和使用,对这些道路开展了改扩建,而白改黑是较为常见的改建方案。
虽然在当前是的条件下,道路白改黑技术日渐成熟,但由于技术固有的特性,路面经常出现反射裂缝,对反射裂缝的预防与控制是道路白改黑工程中需要关注的重点性问题。
基于此,本文从市政道路白改黑工程反射裂缝的机理出发,以某工程项目为例,重点研究了反射裂缝的防治策略和措施,对同类型项目的实施具有一定的指导价值。
关键词:市政道路白改黑工程;反射裂缝;防治道路工程领域的白改黑指的是在旧有的水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土材料,打造复合式结构的路面技术,通过这一技术对原有道路的改造,可实现路面性能的优化,提高通行的舒适性与安全性。
但由于白改黑技术的特殊性,在道路白改黑的实施中经常出现反射裂缝,这类裂缝的存在对工程质量的影响巨大。
针对白给黑工程项目,在反射裂缝防治方面展开了大量的研究,市场上出现了各种类型的材料与技术,为减少反射裂缝的出现,未来还需加大技术研究。
1.反射裂缝开裂机理水泥混凝土路面在经历一段时间的使用后,往往会出现或大或小的裂缝,在车载压力、温度应力等多重因素的干扰与作用下,水泥路面的开裂将逐步反射到沥青路面,此时,加铺的沥青混凝土面层将再次出现裂缝,这就是白改黑工程中的反射裂缝。
实际上,当水泥混凝土路面发生了损坏时,也就意味着其基层与路基状态不再是最初投入使用时的状态,路基路面的承载力大大降低且产生了一定的路基沉降,对这些旧路面可通过修复来进行处理,但路基与基层的病害却很难彻底消除,在其上加铺了沥青面层以后,水泥混凝土与沥青混凝土的材料存在着刚度方面的差异,再加上水泥混凝土具有较大的收缩性,也就会使得在其界面上产生了较大的剪力,旧水泥路面上布设有伸缩缝,在受到荷载与温度的影响后,可能会出现水平或者垂直方向上的位移,加铺的沥青层上,应力过于集中,反射裂缝很难避免[1]。
城镇道路“白改黑”路面反射裂缝防治措施摘要:城市道路承担着居民日常出行生活的重要途径,其自身质量决定着工程及城市整体的通行能力;而由于传统道路工程大多采用水泥与混凝土等材料进行施工,随着使用时间的延长,再加之风吹日晒、来往车辆碾压等因素的影响,都会降低工程质量,并产生裂缝与凹陷、坑洞等问题,对人们出行的舒适性造成不良影响;为此,有关部门可以加强“白改黑”工作的开展,借助沥青材料替换传统施工材料,结合土工合成材料、应力吸收层等措施,对道路各个层间的应力状态进行改善调整,以此来降低反射裂缝问题出现的概率,为道路工程健康发展奠定坚实基础。
下面主要对城市道路“白改黑”路面反射裂缝防治进行分析探究。
关键词:城镇道路;白改黑路面;反射裂缝防治一、“白改黑”路面的具体概述通常情况下,所谓“白改黑”路面主要是指在对道路工程施工建设时,路面施工由传统水泥混凝土施工方式改为沥青混凝土施工方式,其中水泥施工形成的路面为灰白色,而沥青施工形成的路面为黑色,由此而被称为“白改黑”路面;在实际施工时,水泥混凝土路面有着较强的强度与承载能力,且施工难度与技术水平较低,再加之水泥资源丰富,采购便捷,且价格成本较低,由此而被大量城市道路施工所引用,不过由于该类路面极易受到来往车辆行驶碾压而产生严重损坏,且维修过程需要消耗大量资金资源成本,极易降低行驶的舒适性与噪音;因此,各个施工单位会采用沥青材料,替换传统水泥进行道路路面的施工,且在沥青路面施工时,其施工过程简便快捷,不会产生较大的噪音与粉尘污染,有效保障了施工过程的环保性,且在后期保养与维修等方面同样有着较大的便捷性,为人们出行及城市运转提供了极大的便利与保障[1]。
二、引起“白改黑”路面反射裂缝的常见因素经过对大量道路路面施工的调查了解,相当一部分反射裂缝是由于道路面板出现移动而引起的,并随着移动距离的增加,带动着裂缝规模的加大;其主要是由于温度变化与行驶荷载两方面因素引起的:(一)温度变化的因素由于基层砼板与沥青砼有着不同的温度膨胀系数,当外界环境温度出现较大的变化时,旧板块与黏附其上的沥青混凝土加铺层的胀缩状态不一致,不同层之间产生了黏附阻力;同时,混凝土板会在接缝内出现收缩,在降温过程中则会于接缝上方沥青混凝土加铺层中产生一些集中的拉应力,如果这些拉应力超出沥青混合料的抗拉强度,就会导致加铺层裂缝现象的出现。