沥青混凝土道路裂缝处理产生的原因及对策
2015-04-09杨新队
杨新队
(新沂市公路管理站公路养护工程公司,221400)
沥青混凝土道路裂缝处理产生的原因及对策
杨新队
(新沂市公路管理站公路养护工程公司,221400)
随着经济的发展,时代的进步,高等级公路发展速度也越来越快。交通道路是各地区和城市发展重要标志之一,现如今人们对道路的各方面要求(包括行车方便程度、舒适程度等等)也越来越高,因此,做好道路混凝土裂缝处理的工作非常重要。本文主要是结合笔者在工作上的经验,对道路混凝土裂缝处理产生的原因做出了分析,并根据自身的一些建议措施。
沥青混凝土 路面施工 质量控制
0 前言:
公路沥青路面具有较好耐久性和良好力学性能,行车舒适性较水泥路面高,并且适合各种车辆通行。主要原材料是沥青,砾石和粗细集料,原材料的质量好坏对路面施工质量有着较为严重的影响。因此,公路沥青路面施工时需要对原材料进行严格把关,同时在进行道路设计时,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裂缝的目的。当下沥青混凝土被广泛应用,如各等级公路路面、特别是高等级公路路面和高速公路路面 ;甚至各大型广场,都需要使用的大量的沥青混凝土。但沥青混凝土裂缝无处不在,其在施工中裂缝的预防与控制已成为业界重点探讨的课题。据此,本文凭借多年对道路沥青混凝土路面施工的经验教训,就城市道路沥青混凝土路面裂缝、 成因及控制方法进行简单的分析研究。
一、沥青混凝土路面裂缝类型
沥青混凝土路面裂缝从裂变的状态可分为:横向扩展裂状、 纵向扩展裂状、 网状扩展裂缝(裂纹)和环状形式裂纹 ;从形成的原因来分有荷载裂缝、非荷载裂缝和沉降裂缝。
二、沥青混凝土路面裂缝产生的原因
(一)路基、路面整体强度不足产生的裂缝。
由于路基、路面施工时没有严格达到整体强度要求,经大型重物挤压后出现弯沉现象。存在很大的完全隐患,导致沉陷、车辙等事故发生。矿物材料嵌入挤压力和摩擦阻力、 矿物集料沥青的粘附性和凝聚力确定沥青混合料的强度。
(二)沥青面层的弯拉疲劳产生的裂缝。
由于施工时选用的材料偏弱,没有做好施工处理,严重超载的大型货运车辆经过时,在车轮荷载反复作用下,给路面造成强烈重力施压,路面很容易产生弯拉疲劳裂缝。当压力绝对大于路面基层抵抗度使,底部将出现断裂,严重的情况下直接造成交通事故。
(三)沥青材料老化产生的裂缝。
使用时间久了,沥青材料也会出现老化现象,使变形能力削弱,导致路面被拉断,主要表现为网状裂缝,即龟裂。龟裂是沥青混凝土路面裂缝类型的一种。
(四)基层反射裂缝。
路面基层结构复杂设计不妥当,沙石材料的拌和不均匀,水、泥比例配合不标准,再加上施工质量较差,车辆严重运载等,这些因素都会威胁到路面的承载能力。在车辆荷载反复作用下,基层底部的拉应力大于其抵抗力而产生反射裂缝。在环境温度的影响下,裂缝恶化的越来越严重,使沥青面层的使用寿命大打折扣。
(五)温度变化产生的裂缝沥青。
物理的“热胀冷缩”现象,使路表面温度降低而使沥青表面收缩,收缩强度对拉应力超过混合混凝土材料的强度会使路面断裂。断开的裂痕沿着路基边缘向路中心过度,从外到内由宽向窄变化。
(六)路基冻涨产生的裂缝。
冬季湿度下降,温度过低,由于气候冷冻使地表膨胀拱起,加上排水设计的不合理,路基的冻胀直接引起路面拱起产生断裂。遇到多雨的季节,上层融解的过量水分不能及时排出路基。
(七)雨水侵渗产生裂缝。
降水量过多也会造成沥青混凝土路面裂缝。尤其在春、夏季节。降水量增大降水的次数也变多,而且降水的时间较长,水分会进入到沥青面层,路面结构层的水没能很快排出,在水分积量达到一定程度时,车辆通过面层沥青混凝土路面产生水压力和抽吸力,使路面局部松散并形成网状裂缝。
三、对沥青混凝土路面裂缝的对策
沥青混凝土路面裂缝产生的原因有很多种,要做到全面的控制是很难的,工作量比较大。必须综合各方面因素,从多方面去考虑问题,尽可能的阻止裂缝的发生。设计、选材、施工、养护等工序入手,为减少和防止沥青混凝土路面裂缝的产生作出以下分析。
(一)对路面合理设计。对道路自然环境作出正确分析,从考察地质情况,考虑施工季节等因素来设计道路施工方案。采用合适的沥青面层厚度,最大节约投资成本。分析反射裂缝产生机理结构,为防治反射裂缝,可采用应力吸收的方法。还可以采用加筋层的办法防止反射裂缝。选用的材料要有很大强度和弹性,可提高加罩面层的抗拉强度。
(二)选材要求合理。选择抗裂性抗冲刷性能较好的材料作基层,最好选用水泥稳定粒料和二灰稳定粒料。还可选择优质沥青或者改性沥青作面层材料,尽量少用石灰和水泥。选择合理的施工工艺。
(三)加强养护。沥青混凝土路面施工完成后要做好养护工作,提倡预防性养护。保证路基路面的排水顺畅,不可汇集大量雨水以防渗水开裂。若路面发生裂缝时,根据裂缝情况及时做修补。
具体对策如下:
1对于新开挖填筑路基施工:
1) 管线沟槽施工,.对于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。对于加石灰处理段路基,一定控制石灰用量,再按照施工技术规范层层施工。
3) 路面施工。
a.基层施工,现在高等级公路基层多使用水泥稳定碎石,水泥稳定碎石强度高,刚性好,但缺点是方透水性能差且容易出现裂缝,为解决这一问题,在水泥稳定碎石基层施工结束后铺设透层及下封层,透层乳化沥青用量应根据实际情况确定,摊铺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。
b面层施工,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,根据当地这种类型气候条件确定沥青的低温性能等级,上、下沥青面层宜选用不同号级别的沥青,针入度要求90-100沥青碎石宜选用,对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百分之15,基层料要提前备料达百分之80以上保证石料的质量和级配的稳定。
材料满足要求,再按规定对沥青混合料进行拌合摊铺(目前该工艺技术已成熟,不成问题),能较好达到防止裂缝效果。
c对于老路基加宽施工:
1)对于加宽部分,按照要求层层填筑起来之后,在与老路基接缝处应铺设土工格栅,土工布以防止接缝处开裂或出现裂缝。
2)在老路面直接摊铺沥青混凝土 ,老路面有裂缝地方首先铺设土工布;新老路面之间铺设应力吸收层,从而减少底层裂缝对新面层影响。
四、结论
目前,沥青混凝土路面已经广泛运用到我国道路建设中。它具有一些可观的特点:耐磨、噪音小、施工周期短、养护维修简捷等。然而裂缝病害也是各等级道路的一种通病,普遍存在。所以现在公路管理、养护部门工作的重点就是解决沥青路面裂缝问题。针对公路沥青混凝土路面裂缝的原因进行详细分析,从工程设计的角度提出了防治裂缝的措施与建议,希望能在今后的道路设计上有所借鉴。
[1]刘本党,狄宝才,朱卫华:《沥青混凝土路面施工质量控制》,《交通标准化》,2013 年第 3 期
[2]常丽珍:《加强沥青混凝土路面施工质量控制的几点建议》,《辽宁交通科技》,2012 年第 7 期
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