劉 超
塔里木大學(xué)基建處,新疆阿拉爾 843300
阿拉爾市是南疆一座新建城市,市內(nèi)道路建設(shè)大多采用半剛性基層瀝青路面,路面在鋪筑使用后產(chǎn)生各種各樣裂縫,隨著路表水浸入裂縫,路基路面強度降低,嚴(yán)重影響道路交通。市內(nèi)瀝青路面裂縫的形式主要有縱向裂縫、橫向裂縫、龜狀裂縫和網(wǎng)狀裂縫;其中以縱向裂縫居多,個別路段情況較嚴(yán)重,出現(xiàn)大面積龜狀裂縫和網(wǎng)狀裂縫。
縱向裂縫形成的原因主要有兩方面因素,一是由于路基施工時壓實度不均勻,路面產(chǎn)生了不均勻沉降而引起;二是在瀝青面層施工中,用瀝青攤鋪機分幅攤鋪時,兩幅接茬未處理好,在行車荷載作用下,也易形成縱向裂縫。表面龜裂、網(wǎng)裂的產(chǎn)生,通常是由于路面整體強度不足,基層局部軟化、穩(wěn)定性不良、超荷載使用等原因引起的。
路面結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理或厚度不足,路面強度無法滿足行車要求,比如:設(shè)計的基層、底基層厚度不足,路面出現(xiàn)開裂;地下管道設(shè)計埋深不夠,導(dǎo)致基層壓實不平易引起瀝青路面的橫向裂縫?;蛘邔β访嬖O(shè)計年限內(nèi)交通量年均增長率估計偏小,致使路面強度不足,滿足不了交通量的迅速增長和汽車載重明顯增大的需要,以致瀝青路面產(chǎn)生裂縫。
阿拉爾市道路沿線鹽漬土類型主要為氯化物硫酸鹽漬土、硫酸鹽漬土,路基路面發(fā)生不同程度的凍脹。通過對阿拉爾市所處的區(qū)域環(huán)境、工程地質(zhì)調(diào)查、城市道路的設(shè)計施工及運行管理現(xiàn)狀,結(jié)合城區(qū)地下水位監(jiān)測數(shù)據(jù)和農(nóng)業(yè)用水模式綜合分析,每年11月份和次年3月份均呈現(xiàn)較高地下水位,引起路基凍脹變形和路基路面融陷破壞,由于鹽脹變形破壞持續(xù)時間較長,造成路面凍脹開裂。冬季氣溫下降,瀝青面層或半剛性基層低溫收縮易產(chǎn)生收縮縫或干縮裂縫,這種裂縫在路面重復(fù)荷載作用下又使路面表面形成橫向反射裂縫。
施工過程中所采用原材料及配合比會直接影響瀝青路面的質(zhì)量.如瀝青混合材料過細(xì),其結(jié)合料過少;瀝青混合料中集料級配不佳,石料偏少;瀝青材料配合比不正確;瀝青原材料低溫延性差或瀝青混合料粘結(jié)力低,造成路面早期裂縫.
施工質(zhì)量也是導(dǎo)致瀝青路面開裂的主要原因,如施工填土未壓實,路基產(chǎn)生不均勻沉陷,接縫處壓實未達(dá)到要求,在行車作用下形成縱向裂縫;半剛性基層在鋪筑時隨著混合料水份的減少產(chǎn)生干縮應(yīng)力,形成干縮裂縫;基層混合料的離析或碾壓不密實及機械組合不合理,造成基層上部細(xì)粒料上浮,形成強度較弱的薄層,在行車荷載作用下,易生產(chǎn)龜狀裂縫;瀝青混合料的拌和、攤鋪和壓實不符合要求易引起路面表層切斷;施工接縫處理不當(dāng)、碾壓方式不正確易產(chǎn)生橫向裂縫。
超載造成正常設(shè)計的路面基層或底基層抗拉強度不足,使其提前在層底產(chǎn)生拉裂;超載,加之車輛的振動沖擊作用,可將路面壓壞,引起一次性破壞;超載車輛在剎車時將加速瀝青面層的剪切破壞。
在設(shè)計中,充分估計和預(yù)測遠(yuǎn)景交通量,適當(dāng)提高路面結(jié)構(gòu)層的標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計半剛性路面結(jié)構(gòu)時,優(yōu)先選用抗壓性能好,干縮系數(shù)和溫縮系數(shù)小及抗拉強度高的半剛性材料。
由于鹽漬土的特殊性質(zhì)會導(dǎo)致多種路基病害,在筑路時采取相應(yīng)防護(hù)措施,盡量減小道路工程災(zāi)害,道路選線時應(yīng)盡量避開重鹽漬土地段。若線路穿過鹽漬土區(qū)域時,應(yīng)盡量選擇地下水位低、含鹽類型單一、含鹽量低的地段通過。為了降低鹽漬土對路基的影響,可以通過換填土、設(shè)置隔斷層、加強排水設(shè)計、生物防護(hù)等方法對路基進(jìn)行設(shè)計。
因地制宜選擇合適的道路材料和面層材料,進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)組合設(shè)計,確定瀝青面層厚度;面層瀝青盡量選擇低稠度、高延度、低含臘量的優(yōu)質(zhì)瀝青,加強路面層的結(jié)合,使用高性能的粘結(jié)材料作粘層,既可提高路面的整體強度,又具有較好的防水性能。
選擇合理的施工季節(jié)。宜選在鹽漬土的含水量接近最佳含水量、不發(fā)生凍結(jié)、無積水、便于路基壓實的季節(jié)進(jìn)行施工,并加強施工質(zhì)量監(jiān)控,同時做好道路維修養(yǎng)護(hù)工作。施工時應(yīng)注意以下事項:1)壓實度達(dá)到規(guī)定值;2)保證瀝青混合料級配最佳,礦料拌合粗細(xì)均勻一致,嚴(yán)格按配合比控制油石比;3)控制瀝青混合料所用瀝青的延度,拌制瀝青混合料時防止瀝青混合料加熱過度;4)半剛性基層施工,應(yīng)控制壓實含水量.碾壓后應(yīng)及時覆蓋灑水養(yǎng)生,潮濕養(yǎng)護(hù)5d~14 d,養(yǎng)生期內(nèi)嚴(yán)禁車輛通行;5)宜采用全路寬整幅攤鋪,避免縱向分幅接茬;攤鋪瀝青混合料后緊接著碾壓,縮短碾壓長度。壓路機在對瀝青路面進(jìn)行碾壓時,碾壓的速度不宜快,大風(fēng)和降雨時停止攤鋪和碾壓。
發(fā)現(xiàn)裂縫后應(yīng)立即修補以免水通過縫滲透到基層,造成基層破壞而影響面層。對于較小的橫向裂縫和縱向裂縫,縫寬在6mm以內(nèi),宜將縫隙刷掃干凈,并用壓縮空氣吹去塵土后,可灌入熱瀝青或乳化瀝青材料加以封閉處理;大于6mm的縫寬,將裂縫內(nèi)雜質(zhì)處理干凈后,用瀝青砂或細(xì)粒式瀝青混凝土填充、搗實,并用烙鐵封口,撒砂,掃勻;也可采用乳化瀝青混合料填封.對于輕微龜裂可采用刷油法處治,或進(jìn)行小面層噴油封面,防止?jié)B水?dāng)U大裂縫;大面積的龜裂、網(wǎng)裂采用加封層或瀝青表面處治.嚴(yán)重龜裂、網(wǎng)裂應(yīng)對基層進(jìn)行補強.對于碾壓中出現(xiàn)的微裂縫,可在終碾前,用輪胎進(jìn)行復(fù)壓,消除裂縫。
瀝青路面裂縫的形式有多種,裂縫產(chǎn)生的原因復(fù)雜,在道路建設(shè)中必須嚴(yán)格控制工程質(zhì)量,做到積極防治、事后及時處治,最大限度降底瀝青路面裂縫帶來的損失,確保瀝青路面的使用壽命。
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