半刚性基层预锯缝技术在沥青路面裂缝防治中的应用研究(6)

§4—4 半刚性基层预锯缝深度的确定

在进行半刚性基层预锯缝时，锯缝深度也是必须考虑的一个因素。锯缝必须达到一定深度，基层结构才能发生断裂，即基层在温度作用下从此缝向下规则断裂;若锯缝达不到一定深度，则基层结构的断裂将会不规则，达不到预锯缝的目的。因此，对半刚性基层进行锯缝合理深度的确定也是十分必要的。

徐江萍教授应用线弹性断裂力学对锯缝合理深度的研究结论认为： （1）当a/H较小时，温度变化值即△T值相当大，即线弹性力学在a/H很小时不适用，原因可能是半刚性基层材料实际上是一种硬化水泥浆与集料组成的二相复合材料，线弹性断裂力学的均匀假设前提在半刚性基层表面不成立。故a/H很小时可看作未锯缝的半刚性基层。

（2）相对锯缝深度a/H一定时△T相差很小，故可以认为变温一定时相对锯缝深度与锯缝时间没有关系。

（3）随着基层厚度增大，a/H减小，即基层厚度增加时，相对锯缝深度a/H可以减小，但减小的幅度比较小。

（4）对于水泥稳定碎石基层，施工季节不同时，基层变温情况是不同的，故其相对锯缝深度也不同。根据图4-2并结合河南省大部分地区基层施工的实际情况，水泥稳定碎石基层相对锯缝深度的建议值如表4-2所示。

图4-2 相对锯缝深度a/H与变温曲线 表4-2 相对锯缝深度与基层厚度及变温的关系

变温（℃） 相对锯缝深度 30℃～50℃ 3/20H～1/5H 20℃～30℃ 1/5H～1/3H 5℃～20℃ 1/3H～1/2H 24

§4—5 本章小结

通过半刚性基层锯缝研究，得出如下结论：

1、温度胀缩应力是确定基层缩缝间距的主要因素，而温度翘曲应力、干缩

应力和荷载应力不是控制缩缝间距的主要因素。

2、基层内季节性温差若在40℃左右，锯缝间距15m～25m范围内；基层内季节性温差如在30℃左右，锯缝间距25m～40m范围内；基层内季节性温差若在20℃左右，锯缝间距40m～60m范围内。

3、从半刚性基层养生阶段强度增长特性、温度变化规律和芯样完整率与基层强度增长关系分析入手，并结合实体工程，总结出了有效确定锯缝合理时间的方法。

4、通过半刚性基层相对锯缝深度与温差关系分析可知，相对锯缝深度随着

基层板厚度的增加而减小；此外，锯缝间距增加时，相对锯缝深度a/H可以减小，但减小幅度越来越小，并逐步趋于稳定。

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第五章 实体工程应用及经济性分析

§5—1 实体工程应用

5.1.1工程概况

S238常付线改建工程，该工程是S238常付线在漯河市区的过境路段，为

新建段。路线中段起点位于姚庄西北的新107国道上（K311+984），向东途经姚庄北、塔河南、上跨京广铁路，再经丘里、塔前王北、庙王、跨沙河，中段终点（K321+028）。路线东段起点位于罗庄，顺接中段的终点（K321+028），向东经桂子李，下穿京珠高速公路后，沿桂王村、油李，从归村北侧绕过接老路（K333+525），然后路线沿老路布线至终点周口界（K337+768），路线全长25.784公里，总体走向由西向东。本项目全线设计标准为平原微丘区二级公路标准，设计行车速度80km/h，双向4车道。

S220七蚁线孟寨至郭庄段公路改建工程所在地为漯河市西部的舞阳县。舞阳县地处淮河流域，沙、澧河横贯全境，海拔62至102m，南高北低，西高于东，自西向东缓斜。地势分岗地、平原、洼地。岗地约占全县总面积的23.5%，横亘于城关镇和保和、城关、辛安、吴城等乡，一般海拔90m左右，保和乡马岗村西北最高，海拔在102m；平原约占全县总面积的42.6%，分布于孟寨、马村、姜店、侯集、太尉等乡；洼地约占全县总面积的33.9%，分布于北舞渡、拐子王、九街及姜店、马村等部分地区。

以上工程所在地属于温暖过渡型季风气候，气候特点表现为“冬季寒冷雨雪少，夏季炎热雨集中，秋季凉爽日照长，春季干旱多大风。”一年当中，冷热交替，四季分明。全年平均气温为14.6℃。一月最冷，平均气温在0.5～0.7℃，七月最热，平均气温为27.6℃。极端最高温度为40.5℃，极端最低温度-16℃，最大冻土深度为17cm，全年无霜期216～225天。年平均降水804.1mm，且雨量多集中在7、8、9三个月，年平均风速2.84m/s。 5.1.2实体工程试验方案

科研小组首先对S238常付线改建工程已经预锯缝实施的路段进行了实地的现场勘察,对于在试验路段出现的裂缝，我们

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破除沥青面层进行细致的检查,并结合该试验段内业资料和施工记录.认真分析了在技术理论和施工水平的误差,积极就出现的问题和别地市的同行及专家进行请教和交流。在坚信理论指导可行,施工关键工艺和技术能够控制的基础上,我们科研小组在S220线孟寨至郭庄公路改建工程施工过程中,积极应用我们关于半刚性基层预锯缝技术的研究。

S220线孟寨至郭庄公路改建工程水泥稳定碎石基层预锯缝技术试验实施方案见表5-1表示。

表5-1预锯缝实体工程方案

试验路段 k144+250-K144+958 k142+500-K144+250 k141+150-K142+500 施工时间 温差 切缝深度 切缝宽度 切缝间距 2007.5 23 6cm 3-5mm 25M 2007.8 21 6cm 3-5mm 30M 2007.9 28 6cm 3-5mm 20M 贴缝材料 APP改性沥青油毡 5.1.3现场试验工程情况

APP改性沥青油毡 APP改性沥青油毡 根据施工进度，试验段水泥稳定碎石基层铺筑完并养生3天后进行了预锯缝、填缝以及贴缝处理。

1、锯缝处理

预锯缝采用大功率混凝土切缝机锯缝，锯缝深度6cm，宽度3～5mm，锯缝整齐美观，无缝口参差不齐现象。

2、填缝处理

在铺筑沥青面层前进行填缝处理。在进行填缝前，用铁皮制成一种楔形漏斗，长度20～30cm，下口略小于锯缝宽度，上口宽5～10 cm。灌缝时边向漏

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斗中加入填缝料，边移动漏斗。灌缝时应注意保温，前进速度与出料速度必须协调，边灌边用铁钩来回钩动，使缝壁上残留的少量灰尘混入填缝料中。

3、贴缝处理

结合预锯缝措施，对预锯缝进行填缝处理完毕后在其上铺设一定宽度的带条贴缝材料。贴缝效果与基层的处理情况密切相关，在铺设前必须将基层上可能影响基层与贴缝材料结合的物质如封层料、污物、油脂彻底清除干净，并在基层上的尖锐的部分予铲除以免刺穿贴缝材料。此外，贴缝材料铺设宽度为0.8m，每卷长200m,铺设前按基层宽度裁剪。

§5—2 实体工程应用效果检测

5.2.1实体工程强度检测

对试验路段进行了7d无侧限抗压强度检测，检测结果见表5-2所示。

表5-2 7 d无侧限抗压强度检测结果

编号 1 2 3 试验路段 k144+250-K144+958 k142+500-K144+250 k141+150-K142+500 7d无侧限抗压强度平均值（MPa） 2.79 2.82 2.73 以上说明预锯缝技术实施，不影响其养生阶段强度增长。 5.2.2实体工程裂缝观测

在基层养生七天后，对实体工程不同试验方案路段的裂缝观测情况作了比较。总的看来，试验路水泥稳定碎石基层裂缝相对较少，观测情况如表5-3所示，其中路段编号1、2、3为试验路段，4为正常路段。S220线孟寨至郭庄公路改建工程项目竣工后，至本报告之日止，以上试验路段路面上未出现一条裂缝。已经通车26个月的S238常付线改建工程的预锯缝技术试验路段的裂缝也比非试验路段的裂缝少很多。

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