崔存勇
(陽(yáng)泉市市政管理局,山西陽(yáng)泉 045000)
機(jī)動(dòng)車輛增加、道路狹窄、交通擁堵是當(dāng)下大中城市急需解決的問(wèn)題,對(duì)于我們這依河而建的山城來(lái)講,道路建設(shè)三橫七縱,是新城的戰(zhàn)略,舊路的改擴(kuò)建,維護(hù)大修仍是當(dāng)前的權(quán)宜之舉。對(duì)城市瀝青混凝土道路早期病害的研究,預(yù)防處置,盡量延長(zhǎng)道路的使用壽命,降低維修頻次,縮短大修工期,提高投資效益,緩解城市交通壓力仍將是我們城市道路建設(shè)努力挖潛的方向。
瀝青混凝土路面早期典型病害總體上分結(jié)構(gòu)性病害和功能性病害兩大類。結(jié)構(gòu)性病害是路面結(jié)構(gòu)的整體或某一個(gè)、幾個(gè)組成部分出現(xiàn)了病害,嚴(yán)重的可使道路失去使用功能,主要以各種結(jié)構(gòu)裂縫形式表現(xiàn)出來(lái),如:裂縫、車轍等。功能性病害是導(dǎo)致路面功能衰減的病害,其主要表現(xiàn)為路面服務(wù)能力下降,平整度和抗滑性能降低,如:泛油、光面、推移,結(jié)構(gòu)性病害和功能性病害不一定同時(shí)發(fā)生,但都是逐漸累加起來(lái)的。隨著近年來(lái)改性瀝青混凝土道路的推廣應(yīng)用,壅包、泛油、光面、波浪、推移等瀝青面層功能性病害已大幅減少,因城市道路載重交通量少,車轍病害已出現(xiàn)甚少,本市為山城,路面坡度相對(duì)較大,雨水排泄較快,瀝青面層集水較少不容易形成動(dòng)力水壓,大面積水損害相對(duì)較少,裂縫水的滲入破壞較普遍,因此各種裂縫的出現(xiàn)成為了當(dāng)下瀝青混凝土路面最典型最主要的質(zhì)量病害。
瀝青路面裂縫按表現(xiàn)形狀分為橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂、不規(guī)則裂縫。城市中瀝青混凝土道路出現(xiàn)最普遍、最常見的裂縫為縱向裂縫和橫向裂縫,它是許多瀝青路面質(zhì)量問(wèn)題的起因,會(huì)逐步發(fā)展為更嚴(yán)重的破壞性病害,故為瀝青混凝土路面最有代表性的典型質(zhì)量病害。
縱向裂縫的產(chǎn)生主要是地基填土的橫向密實(shí)度不均勻所致。市政工程地下管線縱橫交錯(cuò),管溝深淺不一,回填土質(zhì)不均,壓實(shí)要求不同,加上滲水的存在,出現(xiàn)沉降不均現(xiàn)象,表現(xiàn)為縱向裂縫。基層、面層施工時(shí),縱向接槎未能按規(guī)定處理,上下施工縫面錯(cuò)縫間距未按規(guī)定要求實(shí)施將會(huì)產(chǎn)生縱向施工裂縫。道路擴(kuò)寬新舊分界處,錯(cuò)臺(tái)寬度未按規(guī)范要求設(shè)置,顯現(xiàn)為路面縱向開裂。另管溝后開挖的拉鏈工程更是人為增設(shè)的縱向裂縫??偟膩?lái)講,施工中產(chǎn)生的裂縫,有工藝程序不可避免的,也有人為因素造成的。
長(zhǎng)期以來(lái),我市瀝青混凝土路面,結(jié)構(gòu)形式非常單一,清一色采用了半剛性的水泥穩(wěn)定碎石粒料基層。瀝青路面結(jié)構(gòu),隨著城市建設(shè)的發(fā)展,雖然在材料厚度、層數(shù)上有一定調(diào)整,但整體結(jié)構(gòu)沒(méi)變,缺少專題研究、設(shè)計(jì)、創(chuàng)新。由于水泥穩(wěn)定碎石基層自身的溫縮和干縮特性,半剛性基層瀝青混凝土路面的橫向裂縫普遍存在,且數(shù)量最多,為典型的結(jié)構(gòu)裂縫。道路施工,水泥穩(wěn)定碎石基層鋪筑完成后,不到必要養(yǎng)護(hù)齡期,即被瀝青混凝土面層覆蓋,短時(shí)間內(nèi)基層出現(xiàn)的細(xì)微裂縫不會(huì)影響面層部分,但在其強(qiáng)度形成過(guò)程以及營(yíng)運(yùn)期間會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫,即在路面交通荷載重度作用下,半剛性基層的干縮裂縫處瀝青混合料產(chǎn)生疲勞破壞。由于基層受溫度變化影響,特別是冬季氣候大幅下降,瀝青路面中產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力或拉應(yīng)力,一旦超過(guò)瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度或極限拉應(yīng)變,瀝青面層就會(huì)開裂。這種裂縫一般是橫向貫通的,平均間距在5 m~6 m。路面裂縫的出現(xiàn)提供了雨水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)的內(nèi)部通道。降雨后,雨水沿路拱縱坡向平石處匯集,必然造成裂縫內(nèi)積水,由于路面上下基層開裂并不完全對(duì)應(yīng),則一部分水繼續(xù)沿裂縫下滲而一部分水在層間橫向滲流積聚。雨水進(jìn)入道路結(jié)構(gòu)內(nèi)部的直接結(jié)果是水穩(wěn)性較差的結(jié)構(gòu)層軟化,導(dǎo)致路面承載能力下降,在行車荷載連續(xù)沖擊作用下,形成唧漿,產(chǎn)生以縫為中心的下陷變形,橫向裂縫向縱向發(fā)展產(chǎn)生新的裂縫、碎裂、龜裂至坑槽。
市政工程多為指令性工程,政府行為明顯,干預(yù)力度大,工期不合理,工程施工不規(guī)范,施工質(zhì)量難以保證,這些人為因素為瀝青路面的正常使用留下了質(zhì)量隱患。城市道路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范相對(duì)較少,多利用公路規(guī)范,路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)未考慮城市道路的特點(diǎn),這也是城市瀝青混凝土路面早期破壞的重要原因。
根據(jù)典型的結(jié)構(gòu)性裂縫成因,在路基施工過(guò)程中,特別是路基拓寬地段,橋梁、通道銜接處,應(yīng)嚴(yán)格控制回填土質(zhì)量、厚度,保證達(dá)到設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)度。分幅攤鋪水泥穩(wěn)定碎石基層時(shí),縱橫施工縫要按要求錯(cuò)縫,特別注意接縫形式,要求嚴(yán)格按規(guī)范執(zhí)行,確保接縫處連接壓實(shí)質(zhì)量。面層分幅攤鋪盡量采用熱接縫,不能采用熱接縫時(shí),應(yīng)將已鋪設(shè)的縱縫切鑿齊整、清掃干凈,涂粘層瀝青后重疊5 cm~10 cm攤鋪,將攤鋪好的半幅上的混合料鏟除后碾壓?;鶎討?yīng)及時(shí)養(yǎng)護(hù),接槎要處理良好,保證壓實(shí)度,促進(jìn)整體強(qiáng)度的提高,合理組織、精細(xì)管理,加強(qiáng)質(zhì)量意識(shí),減少人為影響,是防止瀝青路面裂縫出現(xiàn)的有效措施。
目前,采用水泥穩(wěn)定碎石粒料基層的瀝青混凝土路面的開裂病害無(wú)法消除,在保證施工質(zhì)量前提下,只能采用輔助工法加以抑制:1)在基層施工中,應(yīng)注意保濕養(yǎng)生,達(dá)到養(yǎng)護(hù)齡期并及時(shí)做封層處理,防止基層初期破壞和干縮裂縫產(chǎn)生。2)在基層接縫或新舊接槎極易產(chǎn)生裂縫處,預(yù)先鋪設(shè)土工織物或高強(qiáng)度玻纖土工格珊材料,對(duì)反射裂縫進(jìn)行有效抑制。3)在基層采取切割橫縫(縫深大于基層厚度一半)的方式,以鋪設(shè)土工織物的辦法防止不規(guī)則裂縫的產(chǎn)生而導(dǎo)致的反射裂縫的產(chǎn)生。4)水泥穩(wěn)定碎石粒料基層,基層采用水泥摻量下限,底基層水泥摻量取高值的配比設(shè)計(jì)也是有效防裂的方法。5)設(shè)計(jì)水泥穩(wěn)定碎石粒料配合比時(shí),在保證其強(qiáng)度穩(wěn)定性的情況下,添加粉煤灰,減少水泥用量,以減少水泥基層溫干縮裂縫。
以上措施方法均已在我市道路工程中具體應(yīng)用,取得了一定的效果,并逐步總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn),完善減少瀝青路面裂縫產(chǎn)生的工法,達(dá)到延長(zhǎng)道路使用壽命的目的。
瀝青路面應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)路面新結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)工作,推廣防裂縫、保質(zhì)量的結(jié)構(gòu)新形式。
1)將瀝青混合料層加厚,延遲下層裂縫向上反射的同時(shí),采用瀝青穩(wěn)定基層,避免半剛性基層的收縮裂縫。
2)半剛性基層上不直接鋪筑瀝青面層,增設(shè)吸收裂縫應(yīng)力的過(guò)渡層。
3)半剛性結(jié)構(gòu)層的深層設(shè)置,從而放松道路對(duì)強(qiáng)度、剛度要求,進(jìn)而降低其收縮性,減少開裂。
4)對(duì)裂縫采取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施,將大大減少交通延誤時(shí)間,延長(zhǎng)路面的服務(wù)壽命。
瀝青混凝土路面早期裂縫病害現(xiàn)階段不能徹底消除,但可以通過(guò)優(yōu)化創(chuàng)新設(shè)計(jì),完善改進(jìn)輔助工法,加強(qiáng)施工管理,提高現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量等措施去預(yù)防,將其危害降到最低,從而延長(zhǎng)瀝青混凝土路面的使用壽命。
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