劉春俏
摘 要:通過對瀝青混凝土路面裂縫產(chǎn)生原因的分析,從幾個方面提出防治措施,從而減少和延緩瀝青混凝土道路裂縫的出現(xiàn),保證道路的施工質(zhì)量,加大使用性能。
關(guān)鍵詞:瀝青混凝土路面;裂縫成因防治
我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天,城市建設(shè)也邁著巨大的步伐發(fā)展。在新中國成立的幾十年中,我國施工瀝青混凝土路面的技術(shù)有了很大的提高,有了質(zhì)的飛越。這種路面有著施工快、造價低、噪音小、揚(yáng)塵少、養(yǎng)護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn),施工城市道路中越來越普遍。
瀝青混凝土路面在使用過程中產(chǎn)生的裂縫,不僅對路面的連續(xù)性和平整度產(chǎn)生破壞,而且還影響的行車的舒適性,導(dǎo)致水和其它破壞物質(zhì)的浸入。外界的水不斷的由裂縫處滲入并積存于基層頂面。由于基層多為半剛性基層,是種致密材料,水不可能由基層下滲及時排出,在交通荷載作用下產(chǎn)生強(qiáng)大的動水壓力,使基層頂面產(chǎn)生較大沖刷效應(yīng),導(dǎo)致基層與瀝青面層失去連續(xù)狀態(tài),加劇路面破壞速度,短時間內(nèi)出現(xiàn)各種各樣的裂縫。因此對瀝青混凝土路面產(chǎn)生裂縫的原因分析和防治是保證道路行車質(zhì)量和延長道路使用周期的關(guān)鍵。
1 瀝青混凝土路面裂縫產(chǎn)因和類型
瀝青混凝土路面建成以后,不論基層是柔性的還是半剛性的,都會產(chǎn)生各種形式的裂縫。造成路面裂縫的原因很多,主要類型如下:
1)瀝青面層疲勞開裂:它是指路面在正常使用情況下,由行車荷載的多次反復(fù)作用引起的。瀝青結(jié)構(gòu)承受車輪荷載的反復(fù)彎曲作用,結(jié)構(gòu)層底面產(chǎn)生拉應(yīng)變(或拉應(yīng)力)值超過疲勞強(qiáng)度時,底面便開裂,并逐漸向表面發(fā)展。經(jīng)水硬性結(jié)合料穩(wěn)定而形成的整體基層也會產(chǎn)生出疲勞開裂,甚至導(dǎo)致面層破壞。這種開裂開始大都是形成細(xì)而短的橫向開裂,繼而逐漸擴(kuò)展成網(wǎng)狀,開裂的寬度和范圍不斷擴(kuò)大。
2)低溫收縮裂縫:這種裂縫在氣溫寒冷的東北地區(qū)十分常見。由于氣溫的下降,瀝青面層受基層的約束而不能收縮,產(chǎn)生很大應(yīng)力。這種收縮應(yīng)力達(dá)到一定的程度后,抗拉強(qiáng)度下降,最終產(chǎn)生裂縫。這種開裂一般為橫向間隔性裂縫,慢慢發(fā)展為縱向裂縫。這些裂縫從表層開始向下逐漸延伸,會嚴(yán)重影響道路的使用周期。
3)老化裂縫:隨著道路的使用,瀝青材料會日益老化,抵抗變形的能力就會減弱,路面會被拉斷,這種情況多呈現(xiàn)龜裂。
4)基層反射裂縫:舊的混凝土路面補(bǔ)強(qiáng)時常在原有路面上加鋪一層瀝青混凝土罩面。在溫度變化和行車荷載的作用下,舊的混凝土路面沿著接縫的裂縫處伸縮,當(dāng)瀝青混凝土路面的伸縮變形與其不一致時,就會在這些部位開裂,這就是產(chǎn)生反射裂縫的機(jī)理。
5)路基凍脹裂縫:北方冬節(jié)寒冷,路基含水量大,會形成季節(jié)性凍土。凍土在凍結(jié)狀態(tài)下強(qiáng)度很高,壓縮性較低。融化后承載力急劇下降,壓縮性提高,地基容易產(chǎn)生融沉,地基的不良沉降最終導(dǎo)致路面的裂縫。
2 瀝青混凝土路面裂縫的防治措施
瀝青混凝土路面產(chǎn)生的原因很多,要從設(shè)計、選材、原材料加工、運(yùn)輸、施工、維修、護(hù)理等多方面充分考慮防裂的問題。
1)按照國家現(xiàn)行的相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求,結(jié)合本地區(qū)的氣候條件和道路等級選用符合要求的瀝青種類,盡量選擇性能優(yōu)良、溫度敏感性低的瀝青,再加上合理的級配和先進(jìn)的施工工藝可提高路面的低溫抗裂性能。而在瀝青中摻加橡膠類高分子聚合物,對提高瀝青路面的低溫抗裂性有顯著作用。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。瀝青面層各層應(yīng)滿足最小施工厚度的要求,
2)適當(dāng)控制基層材料中粉料的含量及塑性指數(shù),小于0.075mm的顆粒含量不應(yīng)超過5%,半剛性基層所用的水泥宜為質(zhì)量穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)窯生產(chǎn),水泥劑量應(yīng)符合設(shè)計及施工要求,并且水泥與其他混合料要充分拌和,使之均勻?;鶎邮┕けM可能使混合料在接近最佳含水量狀態(tài)下碾壓,并且碾壓充分,保證基層強(qiáng)度;同時要加強(qiáng)對已完基層的養(yǎng)生,要盡早鋪筑上層,或進(jìn)行封層,以減少干縮縫。
3)舊路加寬或半填半挖路段,路基填筑應(yīng)先將邊坡松土清除,并按照填土厚度要求逐級進(jìn)行臺階處理并充分碾壓。一般路基施工分層填筑,邊坡充分壓實(shí),采用重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn);正確放坡,高填方路段放緩邊坡,減少邊溝深度。
4)選用不發(fā)生凍脹的路面結(jié)構(gòu)層材料。根據(jù)不同路面材料,土基及路面下的冰凍深度與溫度之間的關(guān)系,控制土基凍層厚度不超過一定的限度,以便凍脹量不超過允許值。
5)在舊水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土必須處理好反射裂縫,盡可能減少或延緩反射裂縫的出現(xiàn)。在兩層之間可設(shè)置應(yīng)力消減層,能減少延緩和抑制反射裂縫的出現(xiàn)。
6)在瀝青混凝土原材的加工中,要嚴(yán)格按照設(shè)計和規(guī)范要求進(jìn)行,嚴(yán)格計量配比,進(jìn)行溫度控制,進(jìn)而達(dá)到混合料最佳攪拌效果。在運(yùn)輸中要覆蓋保溫,防揚(yáng)塵。運(yùn)到現(xiàn)場要在規(guī)范要求的溫度范圍內(nèi)及時攤鋪,碾壓。
7)定期檢查路面的排水設(shè)施,有淤堵盡快查明原因,及時解決,以減少地表水對路面的侵害。
8)用健全的制度來控制施工質(zhì)量。除了施工單位的自檢,專檢等責(zé)任制度外,健全監(jiān)理制度也是一個必不可少的環(huán)節(jié)。監(jiān)理得層層把關(guān),每道工序的檢驗項目檢測合格后方允許施工單位進(jìn)行下一道 工序的施工。提高施工隊伍和監(jiān)理人員素質(zhì),也是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵,從而減少裂縫等質(zhì)量問題的發(fā)生。
3 瀝青混凝土路面裂縫的處置方法
瀝青路面裂縫產(chǎn)生后,應(yīng)及時予以處理,防止水等有害物質(zhì)侵入,影響道路使用壽命。根據(jù)實(shí)際情況采取行之有效的修理方法:
1)由于路面基層溫縮、干縮引起的縱、橫向裂縫,縫寬在6mm以內(nèi)的,宜將縫隙刷掃干凈,并用壓縮空氣吹去塵土后,采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵;縫寬在6mm以上的,應(yīng)剔除縫內(nèi)雜物和松動的縫隙邊緣,或沿裂縫開槽后用壓縮空氣吹凈,采用砂粒式或細(xì)粒式熱拌瀝青混合料填充、搗實(shí),并用烙鐵封口,隨即撒砂、掃勻;也可采用乳化瀝青混合料填封。
2)對輕微的裂縫,在高溫季節(jié)可采用噴灑瀝青撒料壓入法修理,或進(jìn)行小面積封層;在低溫、潮濕季節(jié)宜采用陽離子乳化瀝青封層或采用相應(yīng)級配的乳化瀝青稀漿封層。
3)因土基、路面基層的病害或強(qiáng)度不足引起的裂縫類破損,首先處理土基或基層,然后修復(fù)路面。
4)因路面用瀝青性能不好或路齡較長,產(chǎn)生較大面積的裂縫,但強(qiáng)度尚好時,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,可選用下列修理方法:(1)乳化瀝青稀漿封層。(2)加鋪瀝青混合料上封層,或先鋪設(shè)土工布后,再在其上加鋪瀝青混合料上封層。(3)橡膠瀝青薄層罩面。
4 結(jié)束語
瀝青混凝土路面裂縫,已經(jīng)成為瀝青路面的一種重要危害,在設(shè)計,選材,加工,運(yùn)輸,施工,養(yǎng)護(hù)等主要環(huán)節(jié)中,應(yīng)當(dāng)緊密與其成因相結(jié)合,有針對性的使用一些提防與改良舉措,同時按照整體質(zhì)量管制的需求,組建完善的質(zhì)量保障體系制度,切實(shí)做好事前事中事后的控制,從全過程角度出,實(shí)行嚴(yán)格檢驗與操控。這樣才能減少延緩和抑制瀝青混凝土路面裂縫的產(chǎn)生,從而提高瀝青路面的質(zhì)量,加大路面的性能,加大路面的使用周期。