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谈沥青混凝土道路工程横向裂缝的防治措施

2014-08-11

山西建筑 2014年35期
关键词:灌缝结构层大同市

于 向 阳

(大同市市政建设发展公司,山西 大同 037006)

谈沥青混凝土道路工程横向裂缝的防治措施

于 向 阳

(大同市市政建设发展公司,山西 大同 037006)

通过市政工程道路建设实践,对沥青混凝土道路工程施工中出现的横向裂缝进行了原因分析,并从设计、施工、材料、养护等方面提出了防治措施,以提高沥青混凝土道路的施工质量,促进交通行业的发展。

沥青混凝土道路,横向裂缝,防治

随着我国市政基础设施建设的不断发展,城市道路工程建设也随之加快,以山西大同市为例,近几年平均每年城市道路新建和改造公里数将近60多千米,这样大规模的建设,无疑对工程质量提出了更高的要求,如何在保证工程进度的前提下达到质量要求,成为技术人员首先要考虑的问题。

道路裂缝属于道路工程质量通病中的一种,沥青混凝土通常会出现纵向裂缝、横向裂缝、网裂等,各种裂缝的成因也有所不同。路面裂缝不仅影响美观,而且如果养护灌缝不及时,水还会通过裂缝渗入基层、垫层及路基,引起道路不均匀沉降,影响道路的使用寿命。

1 裂缝产生原因

1)纵向裂缝产生的原因主要包括:路基施工基层压实度没有达到设计要求,发生了不均匀沉降;路基处于软基地段,施工时没有进行有效的地基处理等。2)网裂产生的原因主要包括:局部地方产生不均匀沉降,导致路面产生网状式裂缝;沥青面层所用材料不符合要求;超出承载力范围导致,例如重型车的碾压。3)横向裂缝产生的主要原因包括:面层级配不合理或是材料不符合要求;面层设计厚度不符合要求;路基不均匀沉降;施工环境条件不好。在合理使用年限内,纵向裂缝和网状裂缝可以通过施工过程控制避免发生。横向裂缝属于不可避免会产生的裂缝,因此应重点对其进行分析,通过采取一系列的防治措施减少横向裂缝发生的频率和发展的速度。

2 防治措施

通过近几年市政道路工程建设经验,针对横向裂缝,以大同市城市道路建设为例,可以从以下几个方面进行防治。

2.1 优化结构设计

在路基满足要求的前提下,防治横向裂缝主要通过调整水泥稳定碎石级配及优化路面结构层做法两个方面来实现。

1)水泥稳定碎石级配:通常水稳层出现裂缝会逐渐反射到面层上,只有水稳层的级配合理才能增强水泥碎石的握裹力和粘聚力,达到抗裂的效果。大同市处于北方,冬天寒冷,上冻后的冻层厚度可达0.5 m左右,针对大同市的气候特点以及大同周边料石的实际情况,经过反复试验,适合大同市的水泥稳定碎石级配见表1。

表1 密实性水泥稳定碎石级配

实践证明,按照表1进行配比施工后,道路出现裂缝较之前所修的道路出现的频率明显减少,裂缝发展速度也降低很多,由此可见,水稳层的级配是否合理直接关系到横向裂缝的产生和发展,在进行道路设计时,要根据工程所在地实际的气候和水文地质条件,选择适合的级配来达到防治横向裂缝的目的。

2)结构层做法:根据城市道路的功能及车流量情况,对不同道路红线宽度的结构层做法及结构层的厚度分别进行设计,达到合理使用年限的要求。

现以大同市50 m和30 m红线宽度的道路结构层做法为例进行说明,详见表2。

表2 50 m和30 m红线宽度主干道结构层做法对比

从表2中可以看出,两种红线宽度道路结构层做法中基层做法相同,所不同的就是结构层面层厚度不同,两种厚度相差7 cm,实际施工后,在道路正常使用一年后,观察路面,发现50 m红线道路主干道未出现横向裂缝,30 m红线道路出现了横向裂缝,但出现频率较低,从对比结果说明道路结构层的厚度对横向裂缝的产生有很大的影响;道路正常使用三年后,观察路面,50 m红线道路主干道出现裂缝,但频率很低,每隔几十米才会出现一道横向裂缝,通过实践证明,道路结构层厚度对预防道路横向裂缝的产生有积极的作用,可以延缓道路裂缝出现的时间和频率。但从经济角度考虑,面层厚度的增加意味着成本的增加,由于30 m红线道路只限轴载10 t以下的车辆行驶,因此没有必要设计成与50 m一样的厚度,只要满足其功能要求和承载力要求就可以。同时从表2看到,两种红线宽度道路均采用改性沥青SMA技术,这种技术主要采用了断级配的设计方法,并在优质沥青中加入了SBS改性剂、木质素纤维等形成沥青玛脂,从而形成较好的抗高温软化性能(可达60 ℃以上),在低温时延展度也可达普通沥青混凝土的5倍以上,不仅解决了密实度与粗糙度的矛盾,而且有效延缓反射裂缝的出现,提高路面的质量。

2.2 严格施工质量管理

1)管线沟槽施工。市政道路地下各种专业管线多且存在交叉,为了保证工程施工质量,避免由于管道施工及管沟回填质量不符合要求引起的路面下沉或开裂,应严格进行管线施工质量控制,按图纸和规范要求进行验槽,做好管线基础施工及回填工作,相关工序之间进行交接,特别是做好回填质量控制工作,分层回填、分层夯实,满足压实度要求。

2)路基施工。路基施工质量控制主要是针对不良土质在采用换填、夯实等方法进行处理时对压实度的要求,只有满足压实度的设计要求才能进行后续施工。

3)路面施工。a.材料要求。材料的选用是保证质量的重要环节,也是满足设计要求的必要手段,仍以大同市为例,根据大同当地这种类型气候条件确定沥青的低温性能等级,上、下沥青面层宜选用90号A级沥青,针入度要求90~100。沥青碎石宜选用90号B级沥青。上面层玄武岩抗滑碎石应严格控制吸水率,不得超标。细集料中的天然砂用量不宜超过15%,基层料要提前备料达80%以上保证石料的质量和级配的稳定。水泥稳定碎石设透层及下封层,透层乳化沥青用量应根据实际情况确定。b.摊铺要求。为保证基层压实度,基层摊铺宽度应满足设计要求;面层摊铺应在适宜的温度和环境条件下进行,并应保证摊铺的连续性,避免接槎部位的开裂。

2.3 科学进行道路养护

1)灌缝养护。灌缝养护是对道路进行维护普遍采用的方法和手段,通过灌缝养护,避免缝隙的进一步扩大,维护路基基层的稳定。灌缝要讲究科学合理,为保证灌缝质量,最好是一年进行两次灌缝,分别在春秋季进行,夏季和冬季均不适宜进行灌缝。

2)日常养护。日常维护包括清扫、干燥地区要经常洒水、冬天易结冰地区还要及时清理积雪等。城市道路的日常养护至关重要,各个城市应根据当地环境温度特点,有针对性地制定养护方法并付诸实施。通过科学的日常养护可以延长道路使用寿命,减少道路损害,提高道路运行效率。

优化的设计、严格的质量控制、科学的养护都是必不可少的质量控制环节,事前、事中、事后控制都要做到位才能保证工程质量,实现道路的使用功能,在合理使用年限内满足城市的运行要求。

Introduction about prevention and control measures of the asphalt concrete road engineering transverse crack

YU Xiang-yang

(DatongMunicipalConstructionDevelopmentCompany,Datong037006,China)

By municipal engineering construction of road engineering practice, the transverse crack in asphalt concrete road construction has carried on the analysis of the causes, and from the aspects of design, construction, materials, maintenance and prevention measures are put forward. In order to improve the construction quality of asphalt concrete road, promoted the development of transportation isdustry.

asphalt concrete road, transverse crack, prevention

1009-6825(2014)35-0169-02

2014-10-08

于向阳(1974- ),男,工程师

U418

A

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