“白加黑”路面反射裂缝防治技术研究
- 格式:doc
- 大小:28.00 KB
- 文档页数:4
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。
“白加黑”路面反射裂缝防治技术研究发布时间:2022-01-05T05:52:27.734Z 来源:《工程建设标准化》2021年第19期作者:林贤伦[导读] 经济的飞速发展,逐渐提升了人们的生活质量,人们对物质方面的要求也越来越高林贤伦中通工程设计有限公司广东佛山 528000摘要:经济的飞速发展,逐渐提升了人们的生活质量,人们对物质方面的要求也越来越高,特别是近几年交通工程的改进,使得交通运输路线的布局越来越合理,前期修建的一些水泥砼路面已无法符合人们舒适的出行要求,这些道路的服务等级有待提升,其中水泥混凝土面层加铺沥青混凝土是最常见的、最经济的方式,此种方式能够提升行车的舒适性,但是简单的加铺沥青层并不能延长道路的使用时间,为保障道路服务等级提升后可以实现较长的使用时间,需全面处理水泥混凝土路面的病害,其中对加铺沥青层后反射裂缝进行预防是重中之重,所以,本文将深入研究“白加黑”路面反射裂缝防治技术,希望能够为相关同行业者提供有效的参考依据。
关键词:白加黑;路面;反射裂缝;防治技术前言:“白加黑”实质上就是利用沥青面层作为旧水泥混凝土路面的加铺层的典型补强方式之一。
“白加黑”主要的特征在于吸收性较强,能够实现“刚柔相济”,确保水泥混凝土面板平整性、稳固性以及安全性的目的。
但是,若想充分满足以上特性,不但材料差异要大,而且原来的混凝土面上常常存在错台、裂缝、接缝或脱空情况,进而引发反射裂缝,所以,本文详细分析了“白加黑”路面反射裂缝防治技术,希望能够为解决相关问题提供有价值的参考。
1白加黑与反射裂缝含义白加黑,简单来说就是将沥青混凝土铺到水泥混凝土路面上,使其成为复合式结构,以便使路面具有更理想的行车舒适性,该方案在公路、市政道路改造中的使用十分普遍。
反射裂缝是出现在沥青加铺层上的裂缝,旧水泥混凝土面层在接缝或裂缝附近发生较大位移而使其上方沥青加铺层内出现应力集中进而形成裂缝。
2反射裂缝产生的原因裂缝产生的原因:首先,结构自身原因存在接缝:由于水泥砼路面会受到气温影响出现缩胀,因此水泥砼路面都有接缝。
白改黑工程反射裂缝防治研究水泥混凝土路面因为具有强度高、使用寿命长、维护费用低、抗磨耗能力强等特点在我国广泛使用,但随着它的寿命走到尽头,混凝土路面出现大量的破碎、断板、脱空、错台、唧泥等病害,给养护人员带来巨大压力,急需加铺改造以改善路面状况。
目前我国对旧混凝土路面的加铺改造主要包括加铺沥青混凝土面层、加铺新水泥混凝土路面层和旧水泥混凝土的路面翻修。
经过大量的调查研究,在旧混凝土路面加铺沥青混凝土面层(也就是我们说的"白改黑")具有良好的效果,这种路面结构吸收了两种路面材料的优点,能达到"刚柔并济"的效果,并在我国的路面改造中大量运用,取得了巨大成果。
在"白改黑"路面出现的最大问题就是路面容易形成反射裂缝,国内外对它的研究也较为广泛。
本课题组采用加铺橡胶沥青混凝土作为中间加铺层,实验证明了其良好的抗反射裂缝的能力,被在云南曲胜高速公路K15+600到K17+700路段做了加铺实例,自通车以来,路面状况良好,反射裂缝的产生得到控制,得到巨大的成效。
[1-2]1 反射裂缝开裂机理由于旧路面板存在接缝和裂缝,而且常有脱空和错台的现场出现,在车载压力和温度应力的影响下,在旧路面裂缝的位置,加铺的沥青混凝土面层会再次出现裂缝,这种裂缝也叫反射裂缝。
原水泥混凝土路面出现损坏的同时,板下的基层与路基状态也发生了变化,出现承载能力下降和路基沉降等,虽然我们会对旧路面进行修复,但路基和基层的病害現象始终存在,加铺沥青面层后,两种材料的刚度相差较大,水泥混凝土的收缩性很大,容易在其界面形成较大剪力,且旧水泥路面存在伸缩缝,其在荷载与温度作用下产生垂直和水平方向的位移导致加铺沥青层的应力集中,形成反射裂缝。
在"白改黑"工程中反射裂缝是无法避免的,但它也是逐步形成的,从点到线,从线到面,从沥青混凝土的底部到上部发展而成,我们能做的只能是加强旧路面的病害处理,加铺防反射裂缝层来减慢反射裂缝的形成,最终达到增加改造路面的寿命。
道路整治中反射裂缝的处理研究摘要:本文从产生机理及防治措施等角度对反射裂缝进行了阐述,对指导反射裂缝处治有积极意义。
关键词:拉应力、加铺层、栅格随着城市的高速发展,市政工程建设也越来越火。
市政工程建设中,道路“白改黑”或沥青路面罩面占据重要席位。
这种工程看似简单,但往往治理效果并不好,经常出现刚治理后的路面没过多久又出现裂缝。
造成这种现象的原因有多种,其中很重要的一个原因是没有对反射裂缝进行有效的处理。
因此,十分有必要对反射裂缝进行分析研究。
一、产生机理反射裂缝是由于旧面层接缝或裂缝附近的位移引起接缝或裂缝上方沥青加铺层内出现应力集中造成的。
旧面层在接缝或裂缝附近的位移,包括由于环境温度的变化而引起的旧面层板的水平向伸缩和由于荷载作用而引起的旧面层板边缘的竖向弯沉。
沥青加铺层粘附在旧面层上,旧面层板因温度下降而收缩时,由于旧面层与加铺层的层间粘附阻力,而带动沥青加铺层出现相应的收缩变形。
混凝土板的收缩围绕两条接缝(或裂缝)间的中线向内进行,因而板降温石灰导致接缝(或裂缝)上方的沥青加铺层内出现集中的拉应力,当拉应力超过沥青混合料抗拉强度时,加铺层便会出现开裂,拉应力大小随旧面层板的收缩变形量和层间的粘附阻力而变化。
车轮荷载驶经接缝(或裂缝)时,旧面层的驶近板先向下弯沉,随后驶离板向下弯沉而驶近板回复,因而接缝(或裂缝)两侧的板端出现弯沉差,使接缝上方的沥青加铺层经受较大的弯拉应力和剪切应力。
此弯拉应力和剪切应力如超过沥青混合料的弯拉强度和抗剪强度,在接缝(或裂缝)处的沥青加铺层便会出现反射裂缝。
旧面层板越薄,接缝(或裂缝)处的传荷能力就越弱。
基层的刚度小,则轮载作用下的弯沉差便越大,而沥青加铺层便越可能出现反射裂缝。
同时,轮载和作用次数的增加,也会加剧反射裂缝的出现。
由于所处环境不同,因此反射裂缝的产生原因也不一样。
对于主要因温度原因而引起的反射裂缝的情况,可以采用降低加铺层与旧面层间粘附阻力及增加加铺层抗拉强度的措施。
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。
“白加黑”路面反射裂缝防治技术探讨摘要;水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层,即“白加黑”路面,可有效的改善路面的路用性能提高道路的服务水平,延长路面的使用寿命。
在“白加黑”过程中,遇到的最大技术难题是原路面裂缝对沥青混凝土面层的放射问题。
因而,反射裂缝的防治是“白加黑”路面的主要技术难点。
本文结合工程实例分析了反射裂缝的形成原因,并提出了防治措施。
关键词:工程实例;沥青混凝土面层;反射裂缝;成因分析;防治措施Abstract:Cement concrete pavement and paving asphalt concrete surface layer, namely “white and black” pavement, can improve the way of the road with performance increase the service level of the road, and extend the service life of the road. In the “white and black” process, meet the most big techni cal problems is the cracks on the asphalt pavement concrete surface layer radiation problems. Thus, the reflection crack control is the “white and black” pavement key technology problems. This paper analyzed in the light of engineering examples of reflection crack formation reasons, and puts forward the control measures.Keywords: engineering example; The asphalt concrete surface layer; Reflection crack; Cause analysis; Prevention and control measures绪论采用沥青砼面层作为旧水泥砼路面的加铺层,即“白加黑”是一种典型的维护补强方法,这种形式的路面结构能吸收两种材料的优点,“刚柔相济”。
“白加黑”路面反射裂缝防治技术研究
摘要:旧水泥混凝土路面一般要想达到重换新颜的效果,都需要进行实地考察,根据不同的情况采取适宜的治理方式。
通常是通过加铺一层沥青混凝土来实现,但往往也容易形成一些难题,比如会出现反射裂缝这样的问题。
本文通过对“白加黑”路面反射裂缝防治相关技术的研究,来进一步更好地解决这一现实问题。
关键词:白加黑路面;反射裂缝;防治措施
早年我国的公路都是使用水泥混凝土路面,使用水泥混凝土路面有很多的优点。
比如,它的刚性很好,另外强度较高,寿命平均在10年左右。
由于水泥混凝土路面的日常维护工作量很小,在很大程度上节约了成本,也体现了它的经济性。
但是随着近年来我国经济的快速发展、交通运输业的繁荣、运输量的不断增长和负荷的不断增加。
使得我国的大部分公路受到不同程度的损毁,寿命也不断减少。
如果继续使用受损的水泥混凝土路面,不仅严重影响行车的舒适性,还存在一定的安全隐患,从而威胁到人们的人身安全。
所以对旧的水泥混凝土路面的修缮工作已经亟需解决。
1、加铺沥青混凝土层导致的问题及原因
1.1、加铺沥青混凝土导致的问题
解决我国旧水泥混凝土路面的一个比较常用的经济的方案,是在原有的旧水泥混凝土路面加铺一层沥青混凝土。
通过加铺一层沥青混凝土就可以使得原来破旧颠簸的水泥路变得平整如新。
虽然在原来旧的水泥混凝土路面上加铺一层沥青混凝土这种方法只是对公路的一个修缮的工作,但是它的优越性也表现地很突出。
比如,加铺一层沥青混凝土可以使原来残破的水泥路再次变得平整如初,同时可以进一步地增加公路的强度,再者这种方法比较经济实用,节约成本且效果也不错。
除此之外,安全性能也得到有效的改善。
这种方法,尽管在一定程度上能够解决我们的问题,有很大的优越性,但是也产生了一些不容忽视的问题,其中最主要的问题就是沥青路面的反射裂缝问题。
加铺沥青混凝土导致的反射裂缝问题,是由于旧的水泥路面的接缝或裂缝,虽然我们用加铺沥青层的方法进行修缮,但这些接缝或裂缝处并不会因此而消失,而是在一定的外力的作用下,会逐渐放射到沥青混凝土层的表面,其它病害也随即出现,由此一来,对路面的修缮的效果也将会大打折扣。
1.2、导致路面反射裂缝的原因
经过反复实验和考察,加铺沥青混凝土是修缮我国旧的水泥公路的行之有效的方法。
但是我们需要针对导致反射裂缝的问题,探究它的成因,才能进一步的采取有效的措施来解决这一问题。
导致路面反射裂缝问题的其中一个因素是荷载。
前面已经提到产生路面反射裂缝的原因是旧的水泥混凝土路面存在接缝或裂缝,经过一系列的外力作用在沥青混凝土表面形成裂缝。
由于旧的水泥混凝土路面表面残破,裂缝交加,大大降低了公路的整体强度,这样当有荷载量大的车辆经过时,会产生一种很强的剪切应力,这种剪切应力会使得水泥混凝土路面的裂缝反射到沥青混凝土路面。
导致路面反射裂缝问题的另一个因素是温度。
温度因素是无论哪种公路都必须接受的一项考验,因为公路无时无刻都暴露在空气中,随时受到外界温度的影响。
夏天天气炎热,温度高,路面会发生膨胀;冬天天气寒冷,温度低,路面会一定程度上发生收缩。
这种热胀冷缩使得路面会发生细微的位移,再加上旧的水泥混凝土路面接缝和裂缝的作用,在新铺的沥青混凝土层与旧的水泥混凝土层会产生强大的拉力,这种拉力使得沥青混凝土层也出现裂缝问题,所以温度因素是导致路面产生反射裂缝的主要因素。
2、“白加黑”路面反射裂缝的防治措施
2.1、对旧的水泥混凝土进行修补
为了解决加铺沥青混凝土层后产生的反射裂缝问题,在现实生活中已经出现了多种反射裂缝的防治措施。
第一种措施是对产生反射裂缝的根源进行防治,对旧的水泥混凝土路面存在的各种接缝和裂缝进行彻底地清理和修补。
在对旧的水泥混凝土路面进行彻底清理工作时,应更加的细致,比如当裂缝较小时,应该用压缩空气将裂缝内的杂物彻底地清理干净,再充分地灌入热沥青。
如果路面产生的裂缝较大,应用高强度细石混凝土进行灌入修补。
2.2、在旧的水泥混凝土路面与加铺沥青混凝土层之间进行修补
第二种措施是在旧的水泥混凝土路面与沥青混凝土层之间进行修补。
就是在旧的水泥混凝土与沥青混凝土层之间设置防裂层,有了这个防裂层可以很好的改善加铺的沥青混凝土层的受力状态。
防裂层的出现和使用,很大程度上改善了沥青混凝土层出现反射裂缝的问题。
现在的防裂层主要是采用先进技术,在防裂层中加入一些强度高,韧性好的原料,使得路面反射裂缝问题得到延缓。
防裂层的应用中主要有无纺纤维布和橡胶沥青等。
2.3、进一步改善加铺沥青混凝土层的性能
第三种措施是进一步的改善加铺的沥青混凝土层的性能。
如上面提到的在旧的水泥混凝土路面与沥青混凝土层之间的防裂层一样,加入一些强度高,韧性好的化学原料,会大大的增加原本的性能。
那么,在传统的沥青原料中加入一些强度高,韧性好的化学原料可以使得传统的沥青性能更好,对于路面反射裂缝的问题的解决也会有积极地作用。
2.4、对加铺的沥青混凝土层进行锯缝
第四种解决的方法是在加铺的沥青混凝土层进行锯缝,在沥青混凝土路面锯很小的裂缝,这样不会破坏路面的平整,但锯缝的位置应该与下面旧的水泥混凝土路面的接缝位置一样。
这样可以减轻彼此的作用力,也可减缓路面的反射裂缝的问题。
当然还有其他的解决方法,比如在加铺的沥青混凝土层表面进行修补等。
上面的几种方法都可以有效的延缓沥青混凝土路面的反射裂缝问题,如果把其中的几种方法综合起来运用,效果会更加明显。
2.5、其他的一些防治措施
解决沥青混凝土路面反射裂缝的问题不仅在我国备受关注,在国外也非常重视,同时有很多不错的防治措施营运而生。
一种防治措施是对原来的水泥混凝土路面进行破碎,使其成为尽可能的小块,再用重型的碾压机械充分碾压,最后再加铺沥青混凝土层。
这样看似毁灭的举动却可以使路面最大程度的避免出现反射裂缝的问题。
这种方法在国外非常的盛行,但是不可避免的是成本会较高。
还有一种国际上通用的防治措施是加筋法。
就是进一步加强沥青混凝土路面的强度和韧性,能够有效地增加沥青路面的弹性。
主要是加设钢筋网或者是玻璃纤维网,或直接用加筋型的沥青混凝土。
3、“白加黑”路面反射裂缝的防治
为了有效的防止沥青混凝土路面出现反射裂缝的现象,通过大量的实验证明以下几种方法可以有效的防止出现反射裂缝问题。
第一种方法是在旧的水泥混凝土路面的接缝或裂缝处贴防裂贴。
这种方法简单易于实施,在一定程度上可以有效地避免沥青混凝土路面反射裂缝的问题。
第二种方法是在加铺的沥青混凝土层中设置可以吸收各种应力的调平层,这样可以有效地减弱各种外力以及相互之间的作用力,也可以有效地避免反射裂缝的问题出现。
第三种方法是在旧的水泥混凝土路面之间加设防裂层,同时在材料中注重材料的强度和韧性,加入防裂的材料。
第四种方法是进一步地改善沥青混凝土的性能,如上面提到的方法,可以加入一些化学原料,使得沥青层混凝土强度更加高,韧性更加好,比如可以加入橡胶粉等。
4、总结
对公路进行有效地修护,不仅是我国亟需解决的问题,同样也是其他国家也面临的一个问题。
对旧的水泥混凝土路面有很多的防治措施,但是都必须进行实地的调查和研究,并通过对技术或成本等方面进行全面的考量,才能最终确定公路的防治措施。
“白加黑”路面反射裂缝防治技术可以有效地避免这一问题的出现,应该根据实际情况合理地选择防治措施。
“白加黑”路面反射裂缝防治措施已经为我们提供了从“防”到“治”综合解决这一问题的方法。
参考文献:
[1]周勇. 复合式路面反射裂缝形成机理及防治技术[J]. 城市道桥与防洪,2013,10:35-38+13.
[2]张佰真铭. 玻纤格栅防治沥青路面反射裂缝技术的研究[D].东北林业大学,2013.
[3]苏新兴. 浅谈反射裂缝防治的技术措施[J]. 企业技术开发,2013,09:138-139.
[4]温阳利. 城市道路沥青路面反射裂缝原因分析及预防措施[J]. 工业建筑,2013,S1:91-93.。