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(duì)裂縫的防治措施,以提高市政工程路面的施工質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:市政工程;路面裂縫;防治措施
隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,以及現(xiàn)代城市化建設(shè)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(zhì)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(duì)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(yīng)變脹縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過半剛性基層自身的極限抗拉強(qiáng)度,使其從強(qiáng)度薄弱處產(chǎn)生斷裂,隨著路面使用時(shí)間的延長,已有的裂縫逐漸向上擴(kuò)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(dú)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(jié)果是路面強(qiáng)度明顯降低,在大量行車荷載反復(fù)作用下,產(chǎn)生沖刷、唧漿和沉陷等現(xiàn)象,聚終導(dǎo)致路面很快產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞,使道路結(jié)構(gòu)逐漸喪失承載能力這些病害,如得不到及時(shí)治理,對(duì)車輛形成一種潛在的危害,也極大地縮短道路的服務(wù)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(duì)應(yīng)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(yán)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(yīng)力或拉應(yīng)變,而拉應(yīng)力或拉應(yīng)變一旦超過瀝青昆合料的允許能力時(shí),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(yīng)力的反復(fù)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(jié)構(gòu)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(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力超過基層材料的抗拉強(qiáng)度時(shí),則其底部會(huì)出現(xiàn)開裂。在行車荷載的反復(fù)作用下,底部的裂縫會(huì)逐漸擴(kuò)展到上部,使瀝青面層也開裂破壞。若路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠,則這種裂縫會(huì)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(shí)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(zhì)量或結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(dǎo)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(jié)合部的不均勻沉降,土質(zhì)臺(tái)階處理不規(guī)范、分層填筑厚度及壓實(shí)度控制不嚴(yán),多形成于新老路基結(jié)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(cuò)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(fù)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(kuò)展;瀝青的性能差,尤其是低溫抗變形能力過低;路面結(jié)構(gòu)中含有軟弱夾層,粒料層松動(dòng),水穩(wěn)定性差,從而形成網(wǎng)狀裂縫;瀝青總體強(qiáng)度不足,在損壞初期形成網(wǎng)裂,隨后裂縫逐步擴(kuò)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(yīng)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(qiáng)和抗壓強(qiáng)度高為宗旨的路基質(zhì)量控制工作
一是嚴(yán)格按照公路路基填筑要求進(jìn)行施工,保證路基強(qiáng)度要求達(dá)標(biāo);二是嚴(yán)格挑選填筑材料,通常應(yīng)選用砂土;三是路基控制深度必須大于設(shè)計(jì)深度,預(yù)防裂縫的出現(xiàn)。這是因?yàn)槁坊?jīng)過車輛長期碾壓之后,路基的實(shí)際深度比設(shè)計(jì)深度要大,一旦沒有處理超過部分的地基,就會(huì)導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。四是嚴(yán)格控制路基的壓實(shí)度,路基壓實(shí)度不達(dá)標(biāo),就會(huì)影響路基強(qiáng)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(jìn)行壓實(shí)度試驗(yàn),如不達(dá)標(biāo)則應(yīng)立即整改,從而確保路面穩(wěn)定性強(qiáng)且抗壓強(qiáng)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(yīng)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(diǎn);二是面層材料應(yīng)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(shí)提高其抗裂性能;三是盡可能選用空隙率低、密實(shí)度高的面層。
3.3注重基層表面清理
在透層噴灑之前,應(yīng)全面清除基層表面,以便于透層滲透防水層粘結(jié)性能,當(dāng)不能滿足清除標(biāo)準(zhǔn)時(shí),應(yīng)采用人工的方式用鋼刷并借助高壓水槍一同清理,確保基層頂面的有部分集顆粒外露,并對(duì)基層光面進(jìn)行鑿毛、打毛處理,一般水溫石子露出即可。
3.4設(shè)計(jì)科學(xué)合理的應(yīng)力吸收層
一是做好應(yīng)力吸收薄膜的設(shè)置工作。應(yīng)力吸收薄膜能夠有效地抑制裂縫的產(chǎn)生,對(duì)裂縫的擴(kuò)展具有非常明顯的延緩作用,能夠使應(yīng)力強(qiáng)度因子大大降低,具有較強(qiáng)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?qū)^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(yù)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(shè)的半剛性基層,應(yīng)做好裂縫預(yù)防工作。對(duì)于新鋪設(shè)的半剛性基層,可以在它的上面進(jìn)行鋸縫處理。在碾壓結(jié)構(gòu)層之前,應(yīng)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(jìn)行填筑。
4 結(jié)束語
總之,瀝青路面裂縫的預(yù)防和處理工作到位與否直接關(guān)系到市政道路工程的質(zhì)量,輕則影響公路的外觀,重則威脅到人們生命財(cái)產(chǎn)的安全。在市政道路施工中,堅(jiān)持質(zhì)量和安全高于一切的基本原則,以嚴(yán)謹(jǐn)負(fù)責(zé)的態(tài)度投入市政道路施工中,從而提高市政路面的質(zhì)量,延長市政路面使用壽命。
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