1 概况我国公路与城市交通事业的蓬勃发展促进了经济的腾飞, 建养并重的格局已经形成。目前我国公路与市政道路基层基本设计成半刚性( 或刚性) 基层的形式。半刚性基层有其强度高、承载能力大等优点, 但也有易形成温、干缩裂缝的缺点, 而沥青路面由于半刚性基层裂缝的反射造成路面开裂, 进而造成雨水下渗, 给路面带来了唧浆、网裂、沉陷等较大的危害, 也造成了一定的经济损失。我们结合京沪高速公路沂淮江段, 在铣刨治理中对基层裂缝处理效果进行了总结, 对处理半刚性基层病害作了一点尝试与实践, 并取得了一定的效果。
2 路面结构及病害形成机理与特点纵观我国已建的高速公路路面基层结构, 基本上是采用半刚性基层, 如二灰稳定碎石和水泥稳定碎石等等, 其在建成后, 会因为各种原因产生各种形式的裂缝。在裂缝形成初期, 其对沥青路面的使用性能无明显影响, 但随着裂缝处的应力集中, 往往造成在路表形成反射裂缝, 表面雨水或雪水侵入基层裂缝后, 导致裂缝两侧的基层含水量加大, 造成结构强度明显降低, 在大量行车荷载反复作用下, 产生冲刷和唧浆现象, 进而形成网裂、沉陷、坑槽等结构性破坏。
3 沥青路面基层裂缝的现状京沪高速沂淮江段全长261. 5 km, 地处平原区。于2000 年年底建成通车, 全线虽有部分软基, 但从路表面裂缝看, 因路基沉降而引起的裂缝极少。平均路面裂缝( 单幅) 长228 m/ km, 裂缝宽度一般在0. 2 mm~ 1 mm 以内, 平均间距为16. 8 m, SMA 路段平均间距为34 m。
4 基层裂缝成因分析
4. 1 纵向裂缝京沪高速路面基层纵向裂缝往往是由于基层强度下降, 在重车荷载作用下基层受行车荷载车轮集中作用产生的剪切作用而引起的, 此种裂缝主要是受力裂缝, 这也与纵向裂缝基本出现在轮迹附近比较吻合。出现纵向裂缝, 基层板体性不好, 容易进一步形成松散、网裂, 主要表现在行车带附近, 且往往在路表伴随有车辙, 因此, 针对这种情况, 我们一般对这类裂缝不采用灌封处理, 而进行铣刨处理。
4. 2 横向裂缝横向裂缝是半刚性基层常见病害之一。横向裂缝的产生有多种因素, 如: 基层裂缝反射、温度变化、行车荷载、地基变形、疲劳裂缝等。其主要分为: 干、温缩裂缝, 因施工时含水量过大, 二灰碎石在强度形成过程中失水收缩而开裂, 此外二灰碎石是一种热胀冷缩型材料, , 在高温时具有较好的应力吸收功能, 而在冬季, 一次较大幅度的降温可能产生的拉应变在 远远超出沥青混合料的极限拉应变, 沥青面层薄弱处就会产生裂缝; 受力裂缝是基层在行车重载作用下, 基层底部产生过大的拉应力而开裂形成的裂缝。
5 以往修补方法
1) 采用灌注沥青胶的方法对裂缝进行处理。
2) 采用在基层上铺土工格栅的方法进行处理。
3) 挖补法修补裂缝。
6目前处理方法通过多次实践及有关资料的介绍, 为切实提高路面基层裂缝的处理效果, 节省养护经费, 2003 年年底, 我们选用了高分子橡胶沥青材料抗裂贴对铣刨路段基层裂缝进行了贴封处理。在裂缝选取方面, 我们遵循如下原则: 选取无沉陷、无严重松散、无严重网裂及支缝较少的横、纵向裂缝。抗裂贴材料性能及施工工艺流程如下。
6. 1 抗裂贴材料性能抗裂贴是一种橡胶沥青类高分子聚合物防水卷材, 由沥青基高分子聚合物改性材料、高强抗拉织物、耐高温、沥青相容性好的抗拉织物复合而成, 其在高温下不流动, 低温下不脆裂, 厚度为3 mm, 宽度一般为5 cm~ 50 cm, 抗裂贴性能指标表性能指标产品名称抗裂2305( 满铺) 抗裂2320( 条铺)软化点( 胶) /冷折裂无断裂或分离无断裂或分离抗拉强度/ 8 > 8延伸率( 25 )低温脆裂/ - 5 - 25厚度/ mm 1. 8 2. 0耐高温/ 作用机理: 主要是利用抗裂贴的柔韧和延展性, 用以减弱基层裂缝处的应力集中, 降低面层在裂缝处的劈裂作用, 同时消除裂缝处的不平整。
6. 2施工工艺
1) 环境要求与尺寸选择: 应在表层温度不小于21 的条件下使用。如表层温度低于21 , 建议使用温火烤抗裂贴的胶面,注意不得过烤, 胶面熔化即可。宽度选择结合裂缝的走向与具体形态, 一般为24 cm, 32 cm, 48 cm, 96 cm 等。
