袁玉東
(山西路橋第二工程有限公司,山西 臨汾 041000)
隨著我國公路建設(shè)的不斷發(fā)展,高速公路路面的常見病害之一是路面裂縫,路面裂縫會(huì)影響高速公路的穩(wěn)定性和使用壽命。瀝青路面的優(yōu)勢是施工無接縫,具有良好的平整度,而且行車舒適耐磨,保證路面行車具有較小的震動(dòng)和較低的噪音,同時(shí)施工工期不長,而且養(yǎng)護(hù)維修比較容易,因此,在各種等級的公路施工中應(yīng)用很廣。隨著高速公路使用年限增加,可能會(huì)出現(xiàn)瀝青路面的破壞。如果不及時(shí)處理路面裂縫,就會(huì)導(dǎo)致瀝青路面結(jié)構(gòu)的破壞,甚至出現(xiàn)不安全事故。
1)溫度裂縫。如果氣溫欠佳很容易造成路面裂縫病害。隨著氣候的變化,瀝青路面的荷載會(huì)發(fā)生變化。高速公路的施工晝夜溫差較大,基層和面層溫度不同,產(chǎn)生不同的應(yīng)力方向。低溫狀態(tài)時(shí),瀝青路面強(qiáng)度較好,剛性增加導(dǎo)致抗變形能力降低;溫度降低后基層約束瀝青面層,難以實(shí)現(xiàn)有效的收縮。相對于路面抗拉強(qiáng)度上限值,實(shí)際收縮拉應(yīng)力超過上限值時(shí)裂縫出現(xiàn),主要是橫向間隔性裂縫。如果道路運(yùn)營環(huán)境差還會(huì)產(chǎn)生縱向裂縫。裂縫先在表層出現(xiàn),再延伸至路面下部。
2)荷載裂縫。荷載裂縫主要是由于車輛的荷載產(chǎn)生的裂縫,行車的荷載作用持續(xù)性較強(qiáng),因此瀝青面層經(jīng)受長期的荷載,結(jié)構(gòu)層地面形成拉應(yīng)力并逐步積累。超過疲勞強(qiáng)度的情況下,底面開裂延伸至表面。荷載裂縫的內(nèi)部因素是路面的不當(dāng)結(jié)構(gòu)和施工所用材料性能不足。
3)橫、縱向裂縫。橫向裂縫的分布和中心線垂直,各處縫寬分布規(guī)則,但是具有差異性,裂縫以相同的間距形成?,F(xiàn)場氣溫和瀝青面層抗裂性能的改變會(huì)改變裂縫間距??v向裂縫的走向分布平行于行車方向,裂縫的長寬有差異。裂縫處具有較小的荷載,縱向裂縫的寬度為5~10 mm,以單條裂縫居多。具體的成因是路基的壓實(shí)度不同,路基邊緣處的水會(huì)對其造成侵蝕,大氣和車輛荷載都會(huì)造成路面開裂。
1)注重瀝青混合料的配比。在高速公路施工中科學(xué)配比瀝青混合料非常重要,對于粗集料可采用破碎礫石和碎石。粗集料應(yīng)保證干燥、潔凈、粗糙,立方體形狀,在無風(fēng)化、無雜質(zhì)的情況下具有較強(qiáng)的耐磨性能和強(qiáng)度,細(xì)料應(yīng)保證堅(jiān)硬、干凈、干燥、無雜質(zhì)、無風(fēng)化,并有適當(dāng)?shù)募壟浜吞盍腺|(zhì)量要求,采用拌和機(jī)拌和填料,回收粉塵的用量不能多于填料總量的50%,填料摻有粉塵塑料指數(shù)不能大于4%。
2)拌和瀝青混合料并進(jìn)行運(yùn)輸控制。各類集料的堆放應(yīng)注重分類,并進(jìn)行科學(xué)配料和試驗(yàn),瀝青的加熱溫度為150℃~170℃,集料的加熱溫度為160℃~180℃。對于混合料的拌和,要保證符合溫度要求,才能使混合料拌和均勻。瀝青混合料的運(yùn)輸控制可選擇大噸位的運(yùn)輸車輛,車輛要易于保溫,大噸位的車輛保證1.5 t以上。尤其是在運(yùn)距長和氣溫低的情況下,不能使用小噸位的車輛,運(yùn)輸過程覆蓋瀝青混合料,可將海綿夾于雙層篷布中間,在車上固定并使運(yùn)輸通道平整,運(yùn)輸過程中駕駛員應(yīng)盡量保持正常行駛,使運(yùn)輸中的顛簸減少。
3)控制瀝青混合料攤鋪和碾壓過程。對于瀝青混合料攤鋪而言,攤鋪速度的控制,可使攤鋪過程連續(xù),保持穩(wěn)定的攤鋪速度,提升攤鋪機(jī)的生產(chǎn)能力,保證運(yùn)輸車輛的數(shù)量和噸位,確保碾壓機(jī)械的配置合理化,對攤鋪速度進(jìn)行控制,保證攤鋪機(jī)連續(xù)、均勻地?cái)備?。通常攤鋪速度不能超過3 m/min。瀝青混合料的壓實(shí)應(yīng)控制碾壓溫度,保證碾壓質(zhì)量達(dá)標(biāo)。如果溫度較高,碾壓遍數(shù)可減少。溫度較低,碾壓過程存在困難,路面的不平整性也會(huì)加強(qiáng),盡量使壓實(shí)溫度為120℃~140℃,瀝青路面的振幅為0.4~0.8 mm,保證碾壓速度的最大化和碾壓遍數(shù)的減少,從而使碾壓工作效率得到提升。
4)注重預(yù)防性養(yǎng)護(hù)和定期檢測。高速公路路面產(chǎn)生裂縫需要及時(shí)進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。通常高速公路病害發(fā)生的高峰期是春天融凍和雨季。在春天融凍和雨季到來之前要進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)需要耗費(fèi)人力、物力、財(cái)力進(jìn)行修補(bǔ),技術(shù)人員可在節(jié)省成本和提高效率的基礎(chǔ)上處理路面病害。對于高速公路的養(yǎng)護(hù)應(yīng)做到防治結(jié)合。溫度、濕度、路面材料性質(zhì)對瀝青混合料的穩(wěn)定性和強(qiáng)度都會(huì)產(chǎn)生影響,因此技術(shù)人員需要加強(qiáng)道路的定期維護(hù),從而消除不利影響,裂縫等病害的處理需要及時(shí)修復(fù)防止?jié)B入雨水。大面積裂縫可用外層乳化瀝青砂漿密封。如果路基強(qiáng)度不足引起裂縫,應(yīng)對基層和表層進(jìn)行處理。此外,超載車輛的嚴(yán)格限制非常重要,超載時(shí)必須卸載,防止路面的超載碾壓。
加強(qiáng)路面的定期檢測應(yīng)從多渠道收集路面數(shù)據(jù)。通過路面工程的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行路面裂縫的有效處理。同時(shí)技術(shù)人員要對路面的破損情況進(jìn)行檢測,路面檢測的跟蹤管理可使路面的檢測效果得到提升,對于高速公路的彎度、平整度等情況要全面考慮,從而提升路面的檢測水平。
1)壓漿法處理。壓漿法需要技術(shù)人員根據(jù)裂縫選擇砂漿,封堵裂縫表面,壓實(shí)后將砂漿灌入裂縫。技術(shù)人員在壓漿法使用之前需要對裂縫周圍的路面進(jìn)行打掃,對于裂縫中殘存的廢渣等垃圾進(jìn)行清除。通過硅酸鹽水泥等適合的物料消除裂縫,從而保障高速公路瀝青路面的施工質(zhì)量。
2)普通瀝青灌縫處理。對于高速公路瀝青路面的裂縫,可選擇普通瀝青進(jìn)行灌縫處理,由于普通瀝青具有操作便捷和成本低的優(yōu)勢,這一方法能夠很好地控制瀝青的加熱溫度。根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,最佳的瀝青加熱溫度為150℃~160℃,完成加熱后放入容器并控制澆筑次數(shù),溫度恢復(fù)正常后可實(shí)現(xiàn)正常的交通運(yùn)行。
3)瀝青裂縫的再生處理。瀝青裂縫的再生處理可對瀝青路面材料進(jìn)行回收再利用,降低維修成本,提升路面維修質(zhì)量。這一技術(shù)運(yùn)用于高速公路未出現(xiàn)面層老化并且下層穩(wěn)定的情況下,由于一些因素導(dǎo)致細(xì)小裂縫的出現(xiàn),這一技術(shù)無法延長高速公路的使用壽命。高速公路建設(shè)中,應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求充分權(quán)衡利弊,通過裂縫修補(bǔ)實(shí)現(xiàn)裂縫的有效處理。
綜上所述,高速公路瀝青路面裂縫的防治可保證車輛的安全運(yùn)行。技術(shù)人員應(yīng)從各個(gè)方面著手,杜絕不利因素,從根本上防止瀝青路面的病害,保障高速公路的安全和正常使用。本文主要探究高速公路瀝青路面裂縫的成因以及高速公路瀝青路面裂縫的防治措施,旨在提高高速公路建設(shè)水平。
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