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水泥混凝土路面橡胶沥青应力吸收层施工技术分析探讨
摘要:本文重点对水泥混凝土路面橡胶沥青应力吸收层施工技术进行研究,首先概述橡胶沥青应力吸收层施工技术的基本原理及技术优势,然后依托具体工程,从应力吸收层铺设条件、沥青洒布、碎石洒布方面分析橡胶沥青应力吸收层施工技术在白加黑改造工程中的应用,通过本文的分析,以期为相关工作提供一定的参考。
关键词:水泥混凝土路面;橡胶沥青;应力吸收层;施工技术
引言
水泥混凝土路面在长期使用过程中容易出现裂缝、错台、断裂等多种病害,这些病害的出现不仅影响着路面的平整度和行车舒适性,还严重威胁着道路的行车安全,因此,如何有效地降低这些病害对道路结构层的影响,并延长路面的使用寿命已成为当前道路养护领域亟待解决的问题。橡胶沥青应力吸收层作为一种新型的路面结构层,因其独特的材料特性和优异的性能表现,在解决水泥混凝土路面病害方面展现出了巨大的潜力,橡胶沥青应力吸收层的应用能够有效吸收和分散车辆荷载产生的应力,减少路面结构的变形和损坏,同时防止裂缝的扩展和反射,从而提高路面的整体稳定性和耐久性,基于此,本文旨在通过对水泥混凝土路面橡胶沥青应力吸收层施工技术的深入分析和探讨,揭示其施工过程中的关键技术要点和质量控制措施。
1橡胶沥青应力吸收层技术概述
1.1基本原理
橡胶沥青应力吸收层主要由橡胶沥青和等粒径碎石组成。橡胶沥青是通过将废旧轮胎等橡胶材料加入基质沥青中,经过高温、搅拌等工艺处理而成的一种改性沥青。这种沥青中橡胶颗粒的加入赋予了其优异的弹性和变形能力,等粒径碎石则作为骨料,与橡胶沥青结合形成稳定的结构层。橡胶沥青中的橡胶颗粒在受到外力作用时能够发生较大的弹性变形,从而有效吸收和分散应力。这种高弹性特性使得橡胶沥青应力吸收层能够作为“缓冲层”,减少基层与面层之间的应力传递,从而降低面层受到的冲击和破坏。实际施工过程中,将等粒径集料均匀洒布于橡胶沥青层上,然后采用胶轮压路机进行碾压处理后的碎石封层即为橡胶沥青应力吸收层[1]。
1.2技术优势
(1)能量吸收能力强:橡胶沥青应力吸收层采用橡胶颗粒与沥青混合而成,具有良好的能量吸收能力。当车辆经过时,橡胶颗粒能够吸收和分散车辆动态荷载产生的能量,从而减少对结构的冲击,延长结构的使用寿命。
(2)降低噪音和振动:橡胶沥青应力吸收层具有优异的吸音和减振性能,能够有效降低交通噪音和车辆振动带来的不适感,提升行车舒适性和行车安全。
(3)抗裂性能强:橡胶沥青应力吸收层具有较好的抗裂性能,能够有效防止裂缝的产生和扩展,提高道路结构的抗裂性能。
(4)耐久性高:耐候性和抗老化性能优异,能够在不同气候条件下保持良好的稳定性,具有较长的使用寿命。
(5)增强结构稳定性:橡胶沥青应力吸收层能够有效降低路面应力集中程度,减少结构变形和损坏的风险,从而提高道路和桥梁的稳定性和承载能力。
(6)适应性强:通过改变橡胶颗粒的种类和比例,能够实现不同强度和弹性模量的应力吸收层,以适应不同道路状况和交通载荷[2]。
2水泥混凝土路面橡胶沥青应力吸收层施工技术分析
某道路工程面层为水泥混凝土路面,通车多年后,在车辆荷载和外界环境作用下,路表面出现了多处裂缝、断角、错台等病害,经多方讨论决定,现对水泥混凝土路面进行白加黑改造,同时考虑到水泥混凝土路表面病害较多,在沥青面层摊铺完成后,在车辆荷载的反复作用下,水泥混凝土路面病害会破坏沥青路面结构,因而在摊铺沥青混凝土面层前,应对水泥混凝土路表面病害进行处理,其中错台采用板底注浆的方式进行处理,断角采用凿除后重新浇筑混凝土的方式,而由于全断面裂缝较多,因而决定在水泥混凝土路表面摊铺橡胶应力吸收层来预防反射裂缝的出现。
2.1原材料
本工程中所用原材料包括沥青、橡胶粉、碎石等,其中沥青为90#道路石油沥青、橡胶粉为30~40目橡胶粉,石料为经反击破碎而成的9.5~13.2mm的石灰岩碎石料。
2.2施工机械
从施工进度、成本和施工质量方面综合考虑,本工程中配备了一台同步封层车及26t的胶轮压路机。
2.3橡胶沥青应力吸收层施工工艺
2.3.1应力吸收层铺设条件
在洒布橡胶沥青、碎石前,应确保下列条件满足施工要求,否则不得进行应力吸收层的施工。
(1)应安排专人将下承层表面杂物、碎石清理干净,同时保持下承层表面干燥,此外,下承层表面病害如断角、错台等已修复完成。
(2)环境及地表温度应在10℃以上。
(3)橡胶沥青洒布时,外界环境风速不会影响橡胶沥青的洒布效果。
(4)已对作业人员进行安全技术交底,同时施工机械设备已根据施工方案要求准备完毕,并已对其性能进行检查。
2.3.2橡胶沥青洒布
(1) 洒布要求:为了确保橡胶沥青能够充分填充石料间的空隙并形成稳定的结构层,同时又能保持足够的沥青量以提供必要的粘结和应力吸收能力,根据以往工程实践表明,橡胶沥青洒布量应以其洒布后被挤压到石料高度的3/4~4/5为宜。当沥青洒布量过大时,会导致吸收层出现泛油现象,同时沥青层过厚或沥青含量过高时,面层刚度会降低,从而会增加层底在荷载作用下的弯拉应变。若沥青洒布量过小,碎石之间会缺少稳定的粘结,在车辆荷载作用下,碎石之间会产生一定的相互滑动,从而导致水泥混凝土路面与沥青路面之间存在一个不稳定的结构层,这种不稳定的夹层不仅不会起到应力吸收的作用,而且在车辆荷载和自然环境因素的作用下,路面容易出现开裂、剥落等病害,因此,本工程经室内试验测定,最终将洒布量控制在2.2kg/m2。
(2)洒布要点:根据每平方洒布2.2kg沥青,应提前计算好车速,确保洒布量符合设计要求,同时为了确保正式摊铺时获得良好的施工效果,应提前选择具有代表性的路段进行试验段的摊铺,通过对试铺段的沥青洒布量、压实遍数等关键参数进行全程监测和记录,并根据记录结果评估试铺段的施工效果,从而为后续施工提供依据,此外,沥青洒布时应加强对纵横向接缝的处理[3]。
2.3.3碎石撒铺
(1)碎石撒铺前应保证碎石洁净干燥,撒铺时以满铺、不散失为准,本项目中碎石撒铺量应控制在16kg/m2,对于撒铺过程中出现的局部撒铺量不足的现象,可采取人工补足的方式。
(2)洒布车洒布过程中可能会出现碎石散落在沥青以外的情况,此时应安排专人跟在洒布车后,对于散落在沥青以外的碎石,应及时将其扫入沥青内。
2.3.4应力吸收层的碾压
沥青及碎石洒布完成后,采用26t的胶轮压路机进行碾压,碾压时间应根据下承层温度进行确定,对于下承层温度在18~40℃范围内时,应力吸收层的碾压应在10min内完成,当下承层温度超过40℃时,应力吸收层的碾压应在20min内完成,整个碾压过程中应严格控制压路机的碾压速度,避免碾压过程中碎石出现推移现象。
3结语
综上所述,水泥混凝土路面橡胶沥青应力吸收层作为一种新的路面结构层,其施工技术的研究与探讨对于提升道路工程的整体质量、延长路面使用寿命具有重要意义。通过对橡胶沥青应力吸收层材料特性的深入分析以及施工工艺的精细把控,我们不仅能够充分发挥其优异的应力吸收、降噪减振、抗裂耐久等性能优势,还能有效应对水泥混凝土路面常见裂缝等病害问题,从而提高路面的平整度和行车舒适性。
参考文献
[1]高金龙,吴宝国,郭洪智.橡胶沥青应力吸收层及橡胶沥青混凝土在水泥路面白改黑路面中的应用[J].交通科技,2014,(S1):123-125.
[2]高金龙,吴宝国,郭洪智.橡胶沥青应力吸收层及橡胶沥青混凝土在水泥路面白改黑路面中的应用[C]//武汉理工大学.全国城市公路学会第二十三次学术年会论文集.吉林省嘉鹏建设集团有限公司;,2014:3.
[3]费瑜.橡胶沥青应力吸收层在水泥混凝土路面加铺沥青面层中的应用[J].公路交通科技(应用技术版),2013,9(11):180-183.
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