沥青路面裂缝的原因及对策
2010-12-31张安德
张安德
(江苏嘉隆工程建设有限公司,江苏 泗阳 223700)
沥青路面裂缝是现在公路上常见病害。路面裂缝分为横向裂缝、纵向裂缝和不规则裂缝。路面裂缝根据公路等级的不同占的比例也不同,公路的等级越高,其在公路病害中占的比例越高;公路使用年限越长,其在公路病害中占的比例越高。为此,在公路养护中,对路面裂缝处置的问题如不加以重视,分析其产生的原因和研究相应的养护技术措施,就会使其逐步扩大,发展成松散、坑槽,严重的发展为翻浆、沉陷,严重影响公路的服务水平和车辆的安全。因此,研究相应的养护对策是当前养护管理的重要工作。
1 路面裂缝产生的原因
1.1 裂缝的分类
沥青路面裂缝分为横向裂缝、纵向裂缝和不规则裂缝。
1.1.1 横向裂缝
沥青路面在公路横断面方向上,出现明显的长条裂缝。轻度横向裂缝:缝宽小于5mm,缝壁无散落,裂缝区间没有变形,没有或有少量的支缝。重度横向裂缝:缝宽大于等于5mm,缝壁有轻度以上散落,裂缝区间有轻度的变形,支缝较多。
1.1.2 纵向裂缝
在沥青路面顺路方向上,出现行车道纵向长条裂缝。轻度纵向裂缝:裂缝宽度小于5mm,缝壁无散落,裂缝区间没有变形,没有或有少量的支缝。重度纵向裂缝:裂缝宽度大于等于5mm,缝壁有散落,裂缝区间有轻度变形,支缝较多。
1.1.3 不规则裂缝
把沥青路面分割成块状的裂缝,长度大于50cm的交叉裂缝。轻度不规则裂缝:用尺子无法丈量,缝块明显,条状裂缝明显,缝壁无散落,裂缝间距大于100cm。重度不规则裂缝:可以用尺子丈量,缝块明显,缝壁有轻度的散落,裂缝间距在50-100cm以内。
1.2 沥青路面产生裂缝的原因
沥青路面由于受路面结构、气候、地质条件、行车等多种因素的影响,随着公路沥青路面使用年限的增加,都会产生不同程度的裂缝。影响沥青路面裂缝的主要原因有以下方面原因:
1.2.1 沥青质量和沥青混合料的性质
沥青质量的好坏是影响路面质量的好坏主要原因,好沥青的各项指标都能满足标准、规范和沥青路面在使用年限上的需要,特别在拉应变上满足要求。较差的沥青在各项指标或一项指标上不能满足标准和规范的要求,从而影响沥青路面的质量,产生裂缝。
沥青混合料质量的好坏如沥青混合料中油石比、料石的级配等因素直接地影响沥青路面的质量,影响路面使用的效果。按质量要求生产的沥青混合料铺筑的路面在强度和耐久性上都能满足使用的需要。质量较差的沥青混合料铺筑的路面在强度和耐久性上等方面不能满足使用的需要,会较早地产生裂缝和松散等病害。
1.2.2 沥青路面基层材料的性质
沥青路面基层材料的性质是产生裂缝的原因之一。在交通量大的高等级公路上,宜采用半刚性的材料作基层,这样基层的强度高不易产生变形和裂缝,反之,易产生裂缝。
1.2.3 气候条件
天气气温的变化也是沥青路面产生裂缝的原因。夏天和冬天天气气温变化大,使路基、路面材料易产生较大的收缩和膨胀,这种胀缩现象是路面产生裂缝的原因之一。
1.2.4 施工质量的好坏
路基、路面施工质量的好坏是直接产生路面裂缝的一种原因。路基、路面施工质量好,路面的强度高,不易产生路面裂缝。施工质量差,路面的强度、耐久性等方面就差,易产生裂缝。如路基半填半挖路段施工质量不好易产生纵向裂缝。
1.2.5 汽车交通量的大小和超载车辆的多少
汽车交通量的大小和超载车辆的多少是产生路面裂缝的主要原因。汽车交通量和超载车辆越多,对路面产生的磨损和损坏就越大,易产生路面疲劳。表现在行车道中央和标线附近纵向裂缝就越长越多,有的长达几十米。
1.2.6 养护质量的好坏
养护质量好坏也是原因之一。在产生路面裂缝后,如不抓紧处理和根据病害的原因采取相应的技术措施,就会使病害的程度加重。时间长路面裂缝会发生坑槽和沉陷,严重影响车辆的安全和公路的使用效益。
1.2.7 路基地质条件的好坏
路基的地质条件好,路基的承载力和强度就越大,路面病害就越少,不会产生路面裂缝。路基地质条件差,含水量大或是不良土质,从而造成路基的强度低,在车辆的作用下路基易产生变形,路面也就易产生裂缝。
2 路面裂缝对公路运营中产生的危害
2.1 路面裂缝会减少公路的使用时间和造成安全隐患
路面的裂缝会减少公路的使用时间并造成安全隐患。裂缝产生的初期,轻度裂缝对公路的使用没有多大的影响,但如不及时加以养护处理,随着裂缝的增大和雨水的深入,导致裂缝的路基土基、路面结构层周围含水量增加,甚至达到饱和状态,使路基路面的承载力下降,在大量车辆荷载的作用下,产生软基现象,加速路面的破坏,形成坑槽、沉陷等病害,严重影响行车速度和行车安全,并增加行车的行驶时间和费用。
2.2 路面裂缝造成公路养护费用的提高
由于路面裂缝的产生,养护部门必须进行养护,就势必投入一定的人力、物力、和财力,且裂缝处理技术和措施比较复杂,养护的费用投入也比较高,增加了养护费用。
2.3 路面裂缝降低了公路的使用效益,增加了社会成本
路面裂缝随着车辆运营时间的增加,在养护上不加及时处理或处理技术措施不当,随着裂缝的增加,会产生路面坑槽和路基沉陷等病害,车辆在坑槽和沉陷路段行驶,必须要减小行车速度,从而增加了汽车的费用和运行时间,就增加了社会的运行成本,降低了公路的社会经济效益。
3 沥青路面病害的处理措施
3.1 利用沥青路面裂缝贴缝带进行处理
利用沥青路面裂缝贴缝带是对沥青路面裂缝进行处理的一种常用方法,裂缝修补后沥青路面质量有一定的保证。此种处理方法工艺简单,成本合理,不需要投入较多的人工,也不需要专门的的设备,只是需要一些简单的裁剪和压实设备。贴缝材料是一种滚卷式阻裂防水材料,由2mm或更厚聚合物防水材料膜涂在0.3mm厚的抗皱抗重载型聚丙烯材料上,经过严格工艺碾压复合在一起。贴缝带的宽度可以根据裂缝的实际宽度进行裁剪。但此种处理方法对裂缝宽度较大的裂缝处置效果不是很理想。
3.2 利用进口灌缝胶修补路面裂缝
进口灌缝胶修补路面裂缝效果较好,在正常的施工条件下能确保路面裂缝的修补质量。施工工艺相对简单,投入的人力也比较少,但是其价格比较贵,后期设备的维护成本比较高。随着国内灌缝设备技术的不断提高,越来越多的养护部门采用国产的灌缝设备配合进口的灌缝胶进行路面裂缝的灌缝,以降低养护成本。
3.3 采用普通沥青和改性沥青进行裂缝的处理
采用普通沥青和改性沥青进行裂缝的处理,此种方法投入的人力、物力、财力较少,成本比较低,养护费用少,工艺也相对简单,但修补效果相对进口灌缝胶和利用贴缝带进行沥青路面裂缝处理比较差,有时还会产生裂缝,修补后处理好的裂缝完好的时间也相对短。为此,在裂缝较少或降低成本时使用此种裂缝处理方法。
3.4 采取沥青混凝土修补方法
在修补较宽的路面裂缝时,由于裂缝宽度较宽,在采用其他修补方式效果较差时使用。
4 结束语
处理沥青路面裂缝是一项比较复杂的技术工作。在处理时要根据裂缝产生的原因,采取不同的方法进行处理,才能达到好的效果,同时在处理沥青路面裂缝的过程中还要不断采用新技术、新材料、新设备、新工艺才能更好地把沥青路面的裂缝处理工作做好。
[1]《高速公路沥青路面早期破坏的现状及对策》.中国公路学会调研组.2003.
[2]沈金安 沥青及沥青混合料路用性能[M]北京:人民交用出版社.2001.