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瀝青路面裂縫的防范及治理論文
摘要:路面裂縫是瀝青路面早期最常見的問題之一。闡述了瀝青路面裂縫的分類,分別就瀝青路面裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析,并就瀝青路面裂縫的防范和治理提出了相應(yīng)措施。
關(guān)鍵詞:瀝青路面;裂縫;防治
瀝青路面在使用期間出現(xiàn)裂縫是一個(gè)比較普遍的問題。瀝青路面開裂的后果非常嚴(yán)重,它會(huì)使路面的承載能力不斷下降,并產(chǎn)生網(wǎng)裂、路面塌陷、隆起、擠漿等現(xiàn)象,導(dǎo)致路面徹底損壞。筆者結(jié)合工作實(shí)際,對(duì)瀝青路面裂縫的防范和治理措施進(jìn)行了探討。
1 瀝青路面裂縫的分類
按裂縫的形狀可分為縱向裂縫、橫向裂縫、網(wǎng)狀裂縫(龜裂)和不規(guī)則裂縫等四種型式。
(1)網(wǎng)狀裂縫。相互交錯(cuò)的裂縫將路面分割成形似網(wǎng)狀或龜紋狀的銳角多邊形小塊,塊的尺寸小于50cm×50cm。其最初形態(tài)是一條或幾條平行的縱縫,隨著荷載重復(fù)作用次數(shù)的增加,平行縱縫間出現(xiàn)了橫向、斜向連接縫,形成多邊的、銳角的、形似網(wǎng)狀、龜裂狀的裂縫形式。
(2)縱向裂縫。與道路中線大致平行的長直裂縫,有時(shí)伴有少量支縫。路基、基層沉降引起的縱縫,通常斷斷續(xù)續(xù),綿延很長;施工搭接引起的縱縫。其形態(tài)特征是長且直;而結(jié)構(gòu)承載力不足引起的縱縫多出現(xiàn)在路面邊緣,由于路基濕軟造成承載力不足,從而導(dǎo)致縱縫。
(3)橫向裂縫。與道路中線近于垂直的裂縫,有時(shí)伴有少量支縫。橫向裂縫多由路基、基層裂縫的反射或由路面低溫收縮造成;最初多出現(xiàn)于路面兩側(cè),逐漸發(fā)展形成貫通路幅的橫縫。
(4)不規(guī)則裂縫。路面裂縫呈不規(guī)則形狀,塊的最長邊長小于100cm,不規(guī)則裂縫主要由面層材料的收縮和溫度的周期性變化所致。
2 瀝青路面裂縫產(chǎn)生的原因
(1)設(shè)計(jì)因素。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理或厚度不足,路面強(qiáng)度不能滿足行車要求或者對(duì)路面設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量年均增長率估計(jì)偏小,致使路面強(qiáng)度日趨不足,滿足不了交通量迅速增長和汽車載重明顯增大的需要。
(2)施工因素。由于基層混合料的離析或碾壓不密實(shí)及機(jī)械組合不合理,造成基層上部1cm-2cm細(xì)粒上浮,形成強(qiáng)度較弱的薄層。在行車荷載作用下,易產(chǎn)生龜裂。另一方面由于施工控制不好,無機(jī)結(jié)合料沒有拌和均勻,在底部存有素土夾層,導(dǎo)致瀝青面層產(chǎn)生塊狀裂縫。另外,對(duì)于水泥穩(wěn)定類的半剛性基層,若水泥用量過大,基層的強(qiáng)度就高,剛性就大。基層材料與下層材料的模量比就會(huì)增加,從而增大基層底面由行車荷載而引起的拉應(yīng)力,容易使基層在行車荷載的作用下開裂。同時(shí),材料的抗拉強(qiáng)度較高,裂縫的間距就大,其寬度也大,容易將瀝青面層拉裂,形成反射裂縫。
(3)結(jié)構(gòu)因素。瀝青結(jié)合料的溫度穩(wěn)定性差,延性低,不適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件和行車作用,極易造成瀝青路面裂縫。另外,由于瀝青混合攪拌不均或者溫度過高,也是造成瀝青路面裂縫的因素之一。
(4)天氣因素。雨水等水的損害加劇了裂縫的產(chǎn)生。水分滲到路面空隙和裂縫中,在外力作用下,導(dǎo)致瀝青與集料之間粘結(jié)力降低并逐漸喪失粘結(jié)力。因?yàn)樗值牟粩嗲秩耄谄囓囕唲?dòng)態(tài)荷載的反復(fù)作用下,進(jìn)入路面空隙裂縫中的水分又不斷產(chǎn)生動(dòng)水壓力或真空負(fù)壓抽吸的反復(fù)循環(huán),水分逐漸滲入到瀝青與集料的界面上。瀝青膜從面料表面脫落,瀝青混合料掉粒、松散,形成網(wǎng)狀裂縫并不斷擴(kuò)大。
3 瀝青路面裂縫問題的防范措施
施工質(zhì)量控制不嚴(yán),早期破損問題出現(xiàn)。所以瀝青路面施工必須按全面質(zhì)量管理的要求,建立健全有效的質(zhì)量保證體系,實(shí)行目標(biāo)管理、工序管理,明確責(zé)任,對(duì)施工全過程每道工序的質(zhì)量要進(jìn)行嚴(yán)格的檢查、控制、評(píng)定,以保證其達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),具體要抓好以下幾個(gè)方面:
(1)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)做好交通量調(diào)查和預(yù)測工作,使路面結(jié)構(gòu)組合與總體強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)使用期限內(nèi)交通荷載要求。土基層必須選用水穩(wěn)定性良好的有粗粒料的石灰、水泥穩(wěn)定類材料。瀝青面層各層應(yīng)滿足最小施工厚度的要求,保證上下層的良好連接,并從設(shè)計(jì)施工養(yǎng)護(hù)上采取措施,有效的排除雨后結(jié)構(gòu)層內(nèi)積水。原材料質(zhì)量和混合料質(zhì)量嚴(yán)格按要求進(jìn)行選定、拌制和施工。溝槽回填土應(yīng)分層填筑、壓實(shí),壓實(shí)度需達(dá)到要求。如符合質(zhì)量要求的回填土來源或壓實(shí)有困難時(shí),須作特殊處理。
(2)拓寬路段的基層厚度和材料須與老路面一致,或稍厚。土路基應(yīng)密實(shí)、穩(wěn)定。鋪筑瀝青面層前。對(duì)下層需認(rèn)真檢查,請除雜物灰塵,處理好軟弱層及病害,保證下臥層穩(wěn)定,并在老路面?zhèn)缺谕克?.3kg/m-0.6kg/m。粘層瀝青。鋪筑的瀝青面層應(yīng)充分壓實(shí)。新老路面接縫宜用熱烙鐵燙密。
(3)充分壓實(shí)路面橫向接縫。碾壓時(shí),壓路機(jī)在已壓實(shí)的橫幅上橫向碾壓,鋼輪伸入新鋪層1.6cm左右,每壓一遍向新鋪層移動(dòng)15cm-20cm,直到壓路機(jī)全部在新鋪層為止,再改為縱向碾壓。對(duì)分段施工的基層,在碾壓時(shí),應(yīng)預(yù)留3cm-5m混合料暫緩碾壓,待下段混合料攤鋪后一起碾壓,以利于銜接。對(duì)于分層碾壓的基層,上下層的接頭應(yīng)錯(cuò)開3cm-5m,以減少出現(xiàn)裂縫。橋涵兩側(cè)填土充分壓實(shí)或進(jìn)行加固處理;沉降嚴(yán)重地段,事前應(yīng)進(jìn)行軟土地基處理和合理的路基施工組織。
(4)合理組織施工,路面攤鋪?zhàn)鳂I(yè)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,減少冷接縫。采用全路幅一次攤鋪,如分幅攤鋪時(shí),采用兩個(gè)攤鋪機(jī),前后間距15cm-20m同時(shí)攤鋪,避免前攤鋪幅混合料冷卻后才攤鋪相鄰半幅,確保熱接縫。
(5)合理選配基層混合料的配比,嚴(yán)格控制粗細(xì)料數(shù)量,并及早鋪筑上面層或下封層以利于減少干縮縫;鶎踊旌狭蠎(yīng)在接近最佳含水量的狀態(tài)下碾壓,要防止碾壓時(shí)含水量過大或過小,導(dǎo)致壓實(shí)度、強(qiáng)度不足。
4 瀝青路面裂縫病害的治理措施
(1)縫寬小于2mm時(shí),隨著氣溫的上升,裂縫可以愈合者,可不作處理。2mm-5mm的裂縫可用開槽機(jī)沿裂縫進(jìn)行擴(kuò)縫,縫寬約2cm,縫深1.5mm-2cm,并將縫中雜物清除干凈,然后用改性瀝青灌縫;大于5mm的裂縫可用改性瀝青(如SBS改性瀝青)灌縫。灌縫前,須先清除縫內(nèi)、縫邊碎垃圾,并保持縫內(nèi)干燥,灌縫后,表面撒一層粗砂或3mm-5mm石屑。
(2)如夾有軟弱層或不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)層時(shí),應(yīng)將其鏟除;如因結(jié)構(gòu)層積水引起網(wǎng)裂時(shí),鏟除面層后,需加設(shè)排水設(shè)施將路面滲透水排除至路外。然后再鋪筑新混合料。
(3)如基層強(qiáng)度滿足要求,網(wǎng)狀裂縫因?yàn)r青面層厚度不足時(shí),可采用先銑刨網(wǎng)裂的面層后再加鋪新料來處理。加鋪厚度按現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算確定;如在路面上加罩,為減輕反射裂縫,可采取各種“預(yù)防”措施進(jìn)行處理。
(4)由于路基不穩(wěn)定,導(dǎo)致路面網(wǎng)裂時(shí),可采用石灰或水泥處理路基,或注漿加固處理,深度根據(jù)具體情況確定,一般為20cm-40cm。消石灰用量5%-10%,或水泥用量4%-6%。待土路基處理穩(wěn)定后,再重做基層、面層。
(5)由于基層軟弱或厚度不足引起路面網(wǎng)裂時(shí),可根據(jù)情況,分別采取加厚、調(diào)換或綜合穩(wěn)定的措施進(jìn)行加強(qiáng)。水穩(wěn)定性好。收縮性小的半剛性材料是首選基層;鶎蛹訌(qiáng)后,再鋪筑瀝青面層。
綜上所述,合理設(shè)計(jì),精心施工,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),對(duì)提高公路與城市道路建設(shè)質(zhì)量,改變?yōu)r青混凝土路的使用質(zhì)量有很大的幫助,同時(shí)能帶來很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
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