高偉
摘要:本文主要分析市政瀝青路面裂縫的危害、主要類型,提出對裂縫的防治措施,以提高市政工程路面的施工質量。
關鍵詞:市政工程;路面裂縫;防治措施
隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,以及現(xiàn)代城市化建設的需求,市政工程迅速崛起。在市政工程施工中,道路路面的裂縫就是最為常見的問題之一,也是公路瀝青路面出現(xiàn)質量問題最多的一。
1 市政道路瀝青路面裂縫及其危害
由于環(huán)境溫度、交通荷載等因素的影響,瀝青路面初期產(chǎn)生的裂縫對瀝青路面使用性能常無明顯影響,但由于半剛性基層自身干縮和溫縮應變脹縮產(chǎn)生的拉應力超過半剛性基層自身的極限抗拉強度,使其從強度薄弱處產(chǎn)生斷裂,隨著路面使用時間的延長,已有的裂縫逐漸向上擴展到路表,橫向裂縫不斷增加,縫寬不斷增大,橫向裂縫再不斷附生縱向裂縫,最終形成大小不等獨立板塊,在表面水的作用下,致使裂縫附近基層的含水量加大,甚至飽和。其結果是路面強度明顯降低,在大量行車荷載反復作用下,產(chǎn)生沖刷、唧漿和沉陷等現(xiàn)象,聚終導致路面很快產(chǎn)生結構性破壞,使道路結構逐漸喪失承載能力這些病害,如得不到及時治理,對車輛形成一種潛在的危害,也極大地縮短道路的服務壽命。
2 瀝青路面裂縫的主要類型與表現(xiàn)
2.1橫向裂縫
2.1.1非荷載型裂縫:這種裂縫主要是由于瀝青面層溫度變化而產(chǎn)生溫度裂縫和基層溫縮開裂引起的反射裂縫和對應裂縫。溫度裂縫,包括低溫收縮裂縫和疲勞裂縫。溫度裂縫很普遍,在我國北方地區(qū)尤為嚴重。冬季隨著溫度下降,瀝青材料變得越來越硬,并開始收縮,瀝青表面的收縮受到其底部的約束,從而產(chǎn)生拉應力或拉應變,而拉應力或拉應變一旦超過瀝青昆合料的允許能力時,就將形成低溫收縮裂縫。另外由于晝夜溫差較大,在其溫度應力的反復作用下,也將使瀝青路面產(chǎn)生溫度疲勞裂縫。
2.1.2荷載型裂縫:由于車荷載的作用而產(chǎn)生的結構性破壞裂縫,一般稱之為荷載型裂縫。在車輛荷載的作用下,基層的底部將產(chǎn)生拉應力,當拉應力超過基層材料的抗拉強度時,則其底部會出現(xiàn)開裂。在行車荷載的反復作用下,底部的裂縫會逐漸擴展到上部,使瀝青面層也開裂破壞。若路面結構強度不夠,則這種裂縫會迅速增長,使路面局部承載力不足而產(chǎn)生裂縫。
2.2縱向裂縫
2.2.1損壞特征:與道路中線大致平行的長直裂縫,有時伴有少量支縫。這類裂縫通常由路基、基層沉降,或施工接縫質量或結構承載力不足而引起。路基、基層沉降引起的縱縫,通常斷斷續(xù)續(xù),綿延很長;施工搭接引起的縱縫,其形態(tài)特征是長且直;而結構承載力不足引起的縱縫多出現(xiàn)在路面邊緣,由于路基濕軟造成承載力不足,從而導致縱縫。
2.2.2形成原因:主要是舊路基拓寬地段,新老路基結合部的不均勻沉降,土質臺階處理不規(guī)范、分層填筑厚度及壓實度控制不嚴,多形成于新老路基結合部的上面或道路中間處,尤其在有表面水滲入的情況下,這些地段往往是縱向裂縫的高發(fā)區(qū)。
2.3網(wǎng)狀裂縫
相互交錯的裂縫將路面分割成形似網(wǎng)狀或龜紋狀的銳角多邊形小塊,塊的尺寸小于50cm×50cm。其最初形態(tài)是一條或幾條平行的縱縫,隨著荷載重復作用次數(shù)的增加,平行縱縫間出現(xiàn)了橫向、斜向連接縫,形成多邊的、銳角的、形似網(wǎng)狀、龜裂狀的裂縫形式。其產(chǎn)生的主要原因是縱橫裂縫出現(xiàn)后繼續(xù)擴展;瀝青的性能差,尤其是低溫抗變形能力過低;路面結構中含有軟弱夾層,粒料層松動,水穩(wěn)定性差,從而形成網(wǎng)狀裂縫;瀝青總體強度不足,在損壞初期形成網(wǎng)裂,隨后裂縫逐步擴展,縫間距變小。
2.4反射裂縫
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。其產(chǎn)生的主要原因是在已經(jīng)開裂的舊瀝青、舊水泥路面上加鋪瀝青面層,由于溫度的變化(降低),老路面的裂縫繼續(xù)拉開,從而使新鋪層在舊裂縫處斷開;由半剛性基層溫縮開裂引起的反射裂縫;新鋪半剛性基層隨著混合料中水分的減少產(chǎn)生干縮和干縮應力,從而產(chǎn)生開裂,反射到瀝青面層。
3 市政工程中瀝青路面裂縫的防治措施
3.1開展基于瀝青路面穩(wěn)定性強和抗壓強度高為宗旨的路基質量控制工作
一是嚴格按照公路路基填筑要求進行施工,保證路基強度要求達標;二是嚴格挑選填筑材料,通常應選用砂土;三是路基控制深度必須大于設計深度,預防裂縫的出現(xiàn)。這是因為路基經(jīng)過車輛長期碾壓之后,路基的實際深度比設計深度要大,一旦沒有處理超過部分的地基,就會導致裂縫的出現(xiàn)。四是嚴格控制路基的壓實度,路基壓實度不達標,就會影響路基強度性能,因而必須注重每一層松鋪厚度的控制通常采取插桿掛線的方式且厚度在30 cm以下,并進行壓實度試驗,如不達標則應立即整改,從而確保路面穩(wěn)定性強且抗壓強度高。
3.2注重防裂材料的選用
一是基層的半剛性材料不僅需要具備較大的抗水沖刷性能,還應確保其干縮與溫宿系數(shù)較低,且具備抗拉性能好、溫差變化小等特點;二是面層材料應選用松弛性能高的瀝青,如改性乳化瀝青,并根據(jù)需要增添適量添加劑,確保瀝青穩(wěn)定性的同時提高其抗裂性能;三是盡可能選用空隙率低、密實度高的面層。
3.3注重基層表面清理
在透層噴灑之前,應全面清除基層表面,以便于透層滲透防水層粘結性能,當不能滿足清除標準時,應采用人工的方式用鋼刷并借助高壓水槍一同清理,確?;鶎禹斆娴挠胁糠旨w粒外露,并對基層光面進行鑿毛、打毛處理,一般水溫石子露出即可。
3.4設計科學合理的應力吸收層
一是做好應力吸收薄膜的設置工作。應力吸收薄膜能夠有效地抑制裂縫的產(chǎn)生,對裂縫的擴展具有非常明顯的延緩作用,能夠使應力強度因子大大降低,具有較強的防裂效果。二是瀝青路面采用土工格柵加筋的措施。這種措施能夠對較大病害裂縫(車轍裂縫、疲勞裂縫及反射裂縫),取到積極有效地預防作用。格柵類型的不同,其不性能也具有較大的差別。三是做好新鋪設的半剛性基層,應做好裂縫預防工作。對于新鋪設的半剛性基層,可以在它的上面進行鋸縫處理。在碾壓結構層之前,應該在基層上切割一條縫??p寬0.5cm,將瀝青砂填在其中,也可以用瀝青乳液進行填筑。
4 結束語
總之,瀝青路面裂縫的預防和處理工作到位與否直接關系到市政道路工程的質量,輕則影響公路的外觀,重則威脅到人們生命財產(chǎn)的安全。在市政道路施工中,堅持質量和安全高于一切的基本原則,以嚴謹負責的態(tài)度投入市政道路施工中,從而提高市政路面的質量,延長市政路面使用壽命。
參考文獻:
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