余 烽,陳樂(lè)斌
(中天建設(shè)集團(tuán)有限公司,浙江 杭州 310008)
市政道路瀝青路面裂縫成因及防治
余 烽,陳樂(lè)斌
(中天建設(shè)集團(tuán)有限公司,浙江 杭州 310008)
隨著中國(guó)市政道路事業(yè)的迅速發(fā)展,瀝青混凝土路面被普遍的運(yùn)用。市政道路工程質(zhì)量的通病之一是瀝青路面裂縫問(wèn)題。市政瀝青路面出現(xiàn)裂縫病害不僅影響使用,還對(duì)路面的構(gòu)造形成破壞,直接影響到公路的應(yīng)用作用與安全性,所以要增強(qiáng)道路瀝青路面裂縫的預(yù)防,使瀝青道路的應(yīng)用壽命延長(zhǎng)。
市政道路;瀝青路面;裂縫成因;防治
這幾年來(lái),隨著中國(guó)市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展,市政道路建設(shè)的規(guī)模也在持續(xù)的擴(kuò)大。市政道路的建設(shè)通常使用具備表面平整、沒(méi)有接縫、耐磨性好、行車舒適、振動(dòng)小、施工周期短等優(yōu)勢(shì)的瀝青路面,在市政道路建設(shè)范圍應(yīng)用頻率非常高。但因?yàn)闉r青路面受構(gòu)造、氣候、地形地質(zhì)條件、行車荷載等幾種原因影響,造成降低路基與路面強(qiáng)度。加快路面的裂縫形成,使瀝青混凝土路面的應(yīng)用壽命大大縮短讓其很難達(dá)到設(shè)計(jì)年限,甚至在早期就已發(fā)生損壞。所以為確保行車質(zhì)量和道路應(yīng)用壽命延長(zhǎng),就一定要對(duì)瀝青路面形成裂縫的因素實(shí)施分析并實(shí)施防治處理。
早期發(fā)生裂縫對(duì)道路的應(yīng)用功能沒(méi)有顯著的影響。隨著時(shí)間的推移,在汽車荷載的重復(fù)作用下,漸漸向外擴(kuò)延的裂縫,導(dǎo)致大面積的損壞?;蛞?yàn)橛晁那秩耄奢d功能與溫濕脹縮的反應(yīng),持續(xù)形成動(dòng)水壓力或真空負(fù)壓抽吸的循環(huán)功能,造成水分漸漸侵入瀝青和集料的界面,導(dǎo)致瀝青膜從集料表面剝落、漸漸喪失粘結(jié)力的瀝青混合料內(nèi)部、路面構(gòu)造應(yīng)用功能降低。并伴隨麻面、松散、掉粒、坑洞或唧漿、網(wǎng)裂、轍槽等病害產(chǎn)生,同時(shí)誘發(fā)其他路面病害的損壞情況,使瀝青路面的應(yīng)用壽命降低。瀝青路面產(chǎn)生裂縫,會(huì)使道路的應(yīng)用壽命大大縮減,所以在道路的設(shè)計(jì)階段、施工階段、養(yǎng)護(hù)階段都要使用裂縫預(yù)防反復(fù)與治理技術(shù),減少或杜絕裂縫。在道路的應(yīng)用經(jīng)過(guò)中,超載車輛對(duì)道路的損害是眾所周知的,所以呼吁交通部門使用有效的方法嚴(yán)加管理,以確保道路的正常應(yīng)用。
2.1 瀝青和瀝青混合料的成因
因?yàn)椴糠质┕て髽I(yè)所購(gòu)買的瀝青,達(dá)不到要求的標(biāo)號(hào),瀝青和礦料中間的粘結(jié)力低或?yàn)r青低溫脆性大,高溫穩(wěn)定性差,從而造成油層松散瀝青路面溫度開(kāi)裂最關(guān)鍵的成因是瀝青與瀝青結(jié)合料的性質(zhì),瀝青混合料的低溫勁度是確定瀝青路面是不是開(kāi)裂的最基本原因,瀝青勁度又是確定瀝青混合料勁度的重點(diǎn)。在瀝青功能指標(biāo)中,更大的是溫度敏感性影響,更容易引起開(kāi)裂的是溫度敏感性大的瀝青。夏季高溫時(shí),降低瀝青材料粘滯度,在荷載作用下,也許會(huì)讓路面表面導(dǎo)致泛油,也可能瀝青材料和礦料共同被擠動(dòng)而引發(fā)面層車轍、推擠、波浪等變形破壞。在冬季低溫下,瀝青材料會(huì)因?yàn)槭湛s功能而形成脆裂破壞。在水分與溫度作用下,降低瀝青材料和礦料間的粘結(jié)力,瀝青面層就會(huì)發(fā)生松散、剝落等破壞,大大降低路面通行能力。
2.2 施工成因
半剛性基層的溫縮與層間接觸情況是影響瀝青路面抗裂功能的關(guān)鍵因素,因此在對(duì)施工工藝與施工程序的詳細(xì)操作經(jīng)過(guò)中,一定要以嚴(yán)格的要求實(shí)施執(zhí)行。因?yàn)槭姓缆方ㄔO(shè)的特殊性在于和別的公用基礎(chǔ)設(shè)施一起建設(shè),因此非常容易發(fā)生工期緊與任務(wù)重等不利原因,一些施工企業(yè)甚至要依照進(jìn)度表去倒排施工程序。市政道路的施工受到上面原因的影響,施工企業(yè)使用了簡(jiǎn)化或者省略部分施工工序,這樣的做法將直接關(guān)系到市政道路建設(shè)的質(zhì)量。
2.3 雨水滲透
因?yàn)樘礻幭掠辏晁疂B入到路面空隙與裂縫中,在外力作用下,造成瀝青和集料之間的粘結(jié)力降低并漸漸喪失粘結(jié)力。水分的持續(xù)滲入,在汽車車輪動(dòng)態(tài)荷載的重復(fù)作用下,進(jìn)入路面空隙裂縫中的水分持續(xù)形成動(dòng)壓力或真空負(fù)壓抽吸的重復(fù)循環(huán),水分漸漸滲入到瀝青和集料的界面上。瀝青膜從面料表面脫落,瀝青混合料掉料、松散、開(kāi)成網(wǎng)狀裂縫并持續(xù)擴(kuò)大。
3.1 準(zhǔn)確解決好路基與基層
路基既為車輛在道路上行駛供應(yīng)基礎(chǔ)條件,也是道路的支撐構(gòu)造物,對(duì)路面的應(yīng)用功能有關(guān)鍵影響。路基要穩(wěn)定、密實(shí)、均質(zhì),對(duì)路面構(gòu)造供應(yīng)平均的支承,就是路基在環(huán)境與荷載作用下形成不平均變形。路面構(gòu)造中的承重層是基層,關(guān)鍵承受車輛荷載的豎向力,并在土基擴(kuò)散面層下傳的應(yīng)力。而且為面層施工供應(yīng)穩(wěn)定而堅(jiān)實(shí)的工作面,使路基不平均凍脹或沉降變形對(duì)面層形成的不利影響得到控制或減少?;鶎邮茏匀辉虻挠绊懕M管沒(méi)有面層強(qiáng)烈,但面層下的基層要有充足的水穩(wěn)定性,避免基層濕軟后變形大,造成面層損壞。
準(zhǔn)確解決好路基和基層,就要把基層的材料、回填層的厚度、含水量、壓實(shí)度、壓實(shí)的平均嚴(yán)格控制好性,尤其臨橋、臨舊路基、臨建筑物、構(gòu)筑物的路基處理要處理好,要分層填筑、壓實(shí)溝槽回填土,需壓實(shí)度達(dá)到要求。如果跟質(zhì)量要求相符的回填土來(lái)源或壓實(shí)有困難時(shí),要作特殊處理,滿足要求的養(yǎng)生。千萬(wàn)不要為趕工期而提早鋪筑面層,避免基層損壞或收縮而造成瀝青面層形成反射裂縫。
3.2 增強(qiáng)防裂材料選擇,保證基層質(zhì)量達(dá)標(biāo)
科學(xué)選取抗裂功能優(yōu)良的原材料做瀝青基層。為使收縮裂縫有效的降低,粗骨科的含量要增加,降低施工的含水量,全面提高基層的壓實(shí)度,最大限度地避免使用水泥和石灰等干縮性強(qiáng)的結(jié)石材料,而選取級(jí)配碎石和工業(yè)礦渣等材料。當(dāng)中改性瀝青在低溫粘度和耐老化等指標(biāo)方面都優(yōu)先于一般的瀝青?,F(xiàn)在應(yīng)用相對(duì)廣泛的改性瀝青關(guān)鍵有:熱塑性橡膠彈性體、橡膠類等。改性瀝青的混凝土相對(duì)高的造價(jià),但是長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)效益相對(duì)好,因此一般狀況下用于新建的道路。
3.3 施工建議
為了使裂縫的產(chǎn)生得到有效的預(yù)防,在設(shè)計(jì)瀝青路面時(shí),充分做好交通量調(diào)查與正確預(yù)測(cè),讓路面構(gòu)造組合與總體強(qiáng)度可以使設(shè)計(jì)應(yīng)用年限內(nèi)交通荷載的要求得到滿足。在路面上的施工經(jīng)過(guò)中,大于50cm的地下管線或者構(gòu)筑物埋深,以確保道路基層構(gòu)造的完整性;在混合料攤鋪時(shí),運(yùn)距不可以太遠(yuǎn),控制在130~160℃的攤鋪溫度為最佳。攤鋪厚度平均,確保瀝青面層的壓實(shí)度。尤其是橫向接縫,碾壓時(shí)壓路機(jī)在已經(jīng)壓實(shí)的橫幅上,鋼輪伸入新鋪層15cm,每碾壓一遍向新鋪層移動(dòng)15~20cm。直到壓路機(jī)所有在新鋪層為止,再改為縱向碾壓。盡量使用全路幅一次攤鋪,假如使用分幅攤鋪,要緊跟前、后路幅,防止前半幅混合料冷卻后才進(jìn)行后半幅的攤鋪,確保熱接縫。在攤鋪分幅時(shí),上下層的要錯(cuò)開(kāi)15cm以上的施工縱縫。依據(jù)試鋪試壓決定松鋪系數(shù),要保證試壓后的接縫嚴(yán)密、平整。另外外,瀝青混凝土路面禁止在低于5℃氣溫以下的低溫或者雨雪的天氣鋪設(shè)。
3.4 路面維護(hù)
只有長(zhǎng)期保持優(yōu)良的路面實(shí)用功能,道路建設(shè)的巨額投資才可以充分發(fā)后其投資效益。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是一種周期性的強(qiáng)制保養(yǎng)方法,盡管需要投入部分費(fèi)用,但它是一種效益比特別優(yōu)良的養(yǎng)護(hù)方法。為了鋪筑結(jié)實(shí)美觀又經(jīng)濟(jì)的瀝青路面,既要路面設(shè)計(jì)科學(xué)、施工嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)、還要在后期路面的應(yīng)用與維護(hù)上下功夫。
瀝青路面形成裂縫后,要及時(shí)給予治理,避免侵入水等有害物質(zhì),縮短道路應(yīng)用壽命。淺裂縫(2~5mm)可以用乳化瀝青實(shí)施灌縫處理;大于5mm的粗裂縫,能用改性瀝青實(shí)施灌縫處理;灌縫后,要灑布粗砂或3~5mm的石屑在表面。
綜上所述,市政路面裂縫的預(yù)防和處理工作影響市政道路項(xiàng)目的質(zhì)量,不但影響道路的外觀,并且和人們生命財(cái)產(chǎn)的安全息息有關(guān)。所以,必須使用行之有效的防治方法,運(yùn)用合理科學(xué)的裂縫控制方法實(shí)施處理,才可以有效的防止瀝青路面產(chǎn)生裂縫,從而使道路質(zhì)量提升,使市政道路瀝青路面的使用壽命延長(zhǎng)。
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U416.217
A
2096-2789(2016)12-0193-02