翟寧波 王小虎
(江蘇嘉隆工程建設(shè)有限公司,江蘇 宿遷 223700)
瀝青路面具有快速、安全、舒適和經(jīng)濟(jì)使用性能,成為我省公路路面最主要的結(jié)構(gòu),但在長期的使用和車輛荷載及自然等因素的反復(fù)作用下,產(chǎn)生了各種路面病害,嚴(yán)重影響了公路的通行能力。
瀝青路面開裂表現(xiàn)形式是多種多樣的,主要有橫向、縱向、網(wǎng)狀和反射裂縫。
1.1 橫向裂縫現(xiàn)象為:裂縫與路中心線基本垂直,縫寬不一,縫長有的貫穿整個路幅,有的貫穿部分路幅,裂縫彎彎曲曲、有枝有叉。橫向裂縫中的唧漿導(dǎo)致裂縫兩側(cè)凹陷,橋頭跳車處的路面橫向裂縫,在路面積水的作用下加速跳車發(fā)展的速度,同時會對路基造成沖刷。
1.2 縱向裂縫現(xiàn)象為:裂縫走賂基本與行車方向平行,裂縫長度和寬度不一。一般都發(fā)生在高填方的路基上??v向裂縫容易形成沿行車方向呈臺階狀,影響行車舒適性。
1.3 網(wǎng)狀裂縫現(xiàn)象為:裂縫縱橫交錯,將面層分隔成若干多邊形的小塊,一般縫寬1mm以上,縫距40cm以下。網(wǎng)狀裂縫導(dǎo)致瀝青路面松散或坑槽,嚴(yán)重影響瀝青路面的綜合服務(wù)水平。
1.4 反射裂縫現(xiàn)象為:基層產(chǎn)生裂縫后,在溫度和行車荷載作用下,裂縫將逐漸反射到瀝青表面,路表面裂縫的位置形狀與基層裂縫基本相似。對于半剛性基層以橫向裂縫居多,對于柔性路面上加罩的瀝青結(jié)構(gòu)層,裂縫形式不一,主要取決于下臥層。
2.1 設(shè)計原因:(1)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理或厚度不足,路面強度無法滿足行車要求或者對路面設(shè)計年限內(nèi)交通量年均增長率估計偏小,致使路面強度不足,滿足不了交通量的迅速增長和汽車載重明顯增大的需要,以至瀝青路面產(chǎn)生裂縫。(2)地下管道設(shè)計深度不夠,導(dǎo)致基層壓實不平引起瀝青路面的橫向裂縫。
2.2 材料因素:(1)瀝青混合材料過細(xì),其結(jié)合料過少(即油石比過低);炒制過火。(2)瀝青混合料中集料級配不佳,石料偏少。(3)瀝青材料配合比不正確。(4)瀝青原材料低溫延伸性差或瀝青混合料粘結(jié)力低,造成路面早期裂縫。
2.3 氣候因素:冬季氣溫下降,瀝青面層或半剛性基層低溫收縮易產(chǎn)生收縮或干縮裂縫,這種裂縫在路面重復(fù)荷載作用下將使瀝青路面表面形成橫向反射裂縫。
2.4 施工因素:(1)路基或基層結(jié)構(gòu)強度不足,路基局部下沉路面掰裂。(2)半剛性基層在鋪建時隨著混合料水分的減少產(chǎn)生干縮應(yīng)力,形成干縮裂縫。(3)基層混合料的離析或碾壓不密實及機(jī)械組合不合理,造成基層上部細(xì)粒料上浮,形成強度較弱的薄層,在行車荷載作用下,易產(chǎn)生龜狀裂縫。(4)半剛性基層養(yǎng)生不當(dāng)直接影響干縮裂縫的產(chǎn)生。(5)半剛性基層養(yǎng)生結(jié)束后,如果不及時灑鋪封層或透層油,隨著暴曬時間的增長產(chǎn)生干縮裂縫。(6)施工填土未壓實,路基產(chǎn)生不均勻沉陷,接縫處壓實未達(dá)到要求,在行車作用下形成縱向裂縫。(7)瀝青混合料攤鋪時間過長,其表面溫度低,內(nèi)部較熱,用重型壓路機(jī)碾壓易引起路面表層切斷。(8)施工接縫處理不當(dāng)、碾壓方式不正確易產(chǎn)生橫向裂縫。(9)壓力機(jī)加速或減速過猛,尤其是轉(zhuǎn)向時過猛易產(chǎn)生路面橫紋。(10)瀝青混合料分幅碾壓力或縱向接茬時,由于接茬處理不當(dāng)造成接茬開裂。
2.5 超載因素:(1)由于超載車輛引起累計軸次的增大,從而引起設(shè)計彎沉值減小。(2)由于超載造成正常設(shè)計的路面基層或底基層抗拉強度不足,使其提前在層底產(chǎn)生拉裂。(3)由于超載,加之車輛的振動沖擊作用,可將路面壓壞,即一次性破壞作用。(4)由于超載,車輛在上下坡、剎車時將加速瀝青路面層的剪切破壞。龜裂、不規(guī)則裂縫的形成主要是路面整體強度不足,瀝青路面老公,在行車的作用下形成的。
3.1 瀝青路面橫向裂縫的預(yù)防措施:(1)合理組織施工,攤鋪作業(yè)繼續(xù)進(jìn)行,減少冷接縫。應(yīng)先將已攤鋪壓實的攤鋪帶邊緣切割整齊,清除碎料,然后用熱混合料敷貼接縫處,使其預(yù)熱軟化;鏟除敷貼料,對縫涂刷0.3-0.6kg/m2粘層瀝青,再鋪筑新混合料。(2)充分壓實橫向接縫。碾壓時,壓路機(jī)在已壓實的橫幅上,鋼輪伸入新鋪層15cm,每壓一遍向新鋪層移動15-20cm,直到壓路機(jī)全部在新鋪層為止,再改為縱橫碾壓。(3)根據(jù)《瀝青路面施工及驗收規(guī)范》要求,按地區(qū)氣候條件和道路等級選取適用的瀝青類型,以減少瀝青面層收縮裂縫。(4)橋涵兩側(cè)填料充分壓實或進(jìn)行加固處理;對沉降嚴(yán)重的地段事前進(jìn)行軟土地基和合理的施工組織。
3.2 瀝青路面縱向裂縫的預(yù)防措施:(1)采取全路幅一次攤鋪。分幅攤鋪時,前后幅應(yīng)緊接,避免前攤鋪幅混合料冷卻后才攤鋪后半幅,確保熱接縫。(2)半幅攤鋪時,上下層的施工縱縫應(yīng)錯開15mm以上。前后幅相接為冷接縫時,應(yīng)先將已施工壓實的邊緣切除,切線順直,切壁垂直,清除碎石料生,宜用熱混合料敷貼接縫處,使切壁預(yù)熱軟化后鏟除敷貼料,對切壁涂刷0.3-0.6kg/m2粘層瀝青,再攤鋪相鄰路幅??刂坪盟射佅禂?shù),使壓實后的接縫結(jié)合緊密,平整。(3)溝槽回填料應(yīng)分層填筑、壓實,壓實度必須達(dá)到要求。(4)拓寬路段的基層厚度和材料須與老路面一致或稍厚。鋪筑瀝青路面前,老路面兩側(cè)應(yīng)涂刷0.3-0.6kg/m2粘層瀝青。瀝縣城面層應(yīng)充分壓實,新老路面接縫表面宜用加熱工具燙密。
3.3 瀝青路面的網(wǎng)狀裂縫的預(yù)防措施:(1)瀝青層攤鋪前,對下承層應(yīng)認(rèn)真檢查,及時清除泥灰,處理好較弱層,保證下承層穩(wěn)定,并宜噴灑0.3-0.6kg/m2粘層瀝青。(2)原材料質(zhì)量和混合料質(zhì)量嚴(yán)格按《瀝青路面施工及驗收規(guī)范》的要求進(jìn)行選定,拌制和施工。(3)瀝青路面各層應(yīng)滿足最小施工厚度的要求,保證上下層的良好連結(jié),并從設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)上采取措施,有效地排除雨后結(jié)構(gòu)層內(nèi)積水。(4)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)做好交通量調(diào)查和預(yù)測工作,使路面結(jié)構(gòu)組合與總體強度滿足設(shè)計、使用期內(nèi)交通荷載要求。基層必須選用水穩(wěn)性良好的材料和結(jié)構(gòu)。
3.4 瀝青路面反射性裂縫的預(yù)防措施:(1)采取有效措施減少半剛性基層收縮裂縫。(2)在舊路面上加罩瀝青路面結(jié)構(gòu)層前,可銑削原路面后再加罩面,或采用鋪設(shè)土工布織物,玻纖網(wǎng)后再加罩面,以延緩反射裂縫的形成。
4.1 一經(jīng)發(fā)現(xiàn)裂縫后應(yīng)立即修補以免水通過縫滲透到基層。造成基層破壞而影響面層。對于較水的橫向裂縫和縱向裂縫,縫寬在6mm以內(nèi),宜將縫隙刷掃干凈,并用壓縮空氣吹去塵土后,可用灌入熱瀝青或乳化瀝青材料加以封閉處理;縫寬大于6mm的,將裂縫內(nèi)雜質(zhì)處理干凈后,用瀝青砂或細(xì)粒式瀝青混凝土填充、搗實,并用烙鐵封口,撒砂,掃勻;也可以采用乳化瀝青混合料填封。
4.2 輕微龜裂可采用刷油法處治,或進(jìn)行小面層噴油封面,防止?jié)B水?dāng)U大裂縫;大面積龜裂、網(wǎng)裂采用加封層或瀝青表面處治。嚴(yán)重龜裂、網(wǎng)裂應(yīng)對基層進(jìn)行補強。
4.3 碾匝中出現(xiàn)微裂縫,可在終碾前,用輪胎進(jìn)行復(fù)壓,消除裂縫。
4.4 因土基、路面基層的病害或強度不足引起的破損,應(yīng)處理路基或基層,然后再修復(fù)路面。
瀝青路面裂縫的形式多種,路面裂縫產(chǎn)生的原因不一,在施工中必須牢固樹立預(yù)防為主的思想,嚴(yán)格把信施工各個環(huán)節(jié)。在工程質(zhì)量控制中,做到事前積極防治、事中嚴(yán)格控制、事后及時處治,最大限度降低瀝青路面裂縫的產(chǎn)生,將裂縫控制在允許的范圍之內(nèi),確保瀝青路面的使用壽命。
[1]SBS改性瀝青的生產(chǎn)與應(yīng)用[M].人民交通出版社,2001.
[2]公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范,中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[M].人民交通出版社,1994.
[3]公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范,中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[M].人民交通出版社,1995.
[4]公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范,中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[M].人民交通出版社,2000.
[5]工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[M].中國建筑工業(yè)出版社,1997.