摘 要:瀝青路面裂縫是瀝青路面常見(jiàn)病害之一,如果裂縫得不到及時(shí)修補(bǔ),將對(duì)瀝青路面的使用壽命和行車舒適度造成很大影響。本文分析瀝青路面裂縫產(chǎn)生的原因,并淺談瀝青路面裂縫的防治方法,以及延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命。
關(guān)鍵詞:瀝青路面裂縫 產(chǎn)生原因 防治方法
中圖分類號(hào):TU7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)07(a)-0134-01
1 瀝青路面裂縫形成的原因
1.1 疲勞開(kāi)裂
產(chǎn)生疲勞開(kāi)裂的原因是瀝青結(jié)構(gòu)層受車輪荷載的反復(fù)彎曲作用所導(dǎo)致的,使結(jié)構(gòu)層底面產(chǎn)生的拉應(yīng)變(或拉應(yīng)力)值超過(guò)材料的疲勞強(qiáng)度,底面便開(kāi)裂,并逐步向表面發(fā)展。經(jīng)水硬性結(jié)合料穩(wěn)定而形成的,整體基層也會(huì)疲勞開(kāi)裂,甚至導(dǎo)致面層破壞。疲勞開(kāi)裂的特點(diǎn)是,路面無(wú)顯著的永久變形,開(kāi)裂開(kāi)始一般都是形成細(xì)而短的橫向開(kāi)裂,開(kāi)裂的寬度和范圍不斷擴(kuò)大,繼而逐漸擴(kuò)展成網(wǎng)狀。
1.2 低溫裂縫
瀝青路面的低溫縮裂,大致可分為兩類。一類是溫度下降而造成路面的開(kāi)裂,瀝青路面在低溫時(shí)由于材料收縮受限產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)材料相應(yīng)條件下的抗拉強(qiáng)度時(shí)便產(chǎn)生開(kāi)裂。這種裂縫是有表面開(kāi)始發(fā)展正為裂縫。另一類是由于路基或基層收縮與冰凍產(chǎn)生的裂縫,這類裂縫是從基層開(kāi)始逐漸反映到瀝青路面層。由于路面的縱向深度大于橫向,因此低溫產(chǎn)生的裂縫大多是橫向的。影響低溫開(kāi)裂的因素很多,主要的因素是路面所用瀝青的性質(zhì)、當(dāng)?shù)氐臍鉁貭顩r、瀝青老化程度、路基的種類和路面層次的厚度等。另外,路面面層與基層的粘著狀況、基層所用材料的特性、行車的狀況也對(duì)開(kāi)裂有一定的影響。
1.3 反射裂縫
半剛性基層上,在已開(kāi)裂的老瀝青路面上或在有接縫的水泥混凝土路面上鋪筑瀝青層后,基層的裂縫及老路面上原有的裂縫或接縫會(huì)在新鋪瀝青面層上相同位置重新顯示出來(lái)“反射裂縫”。這種裂縫在雨水、雪、氣溫和荷載作用下,使路面強(qiáng)度降低導(dǎo)致破壞。
2 瀝青路面裂縫的預(yù)防措施
2.1 采用合理的防裂性能好的材料
采用優(yōu)質(zhì)瀝青,采用密實(shí)型瀝青混凝土面層,因?yàn)檩^小的空隙率使瀝青混凝土路面具有透水性小,水穩(wěn)性好,耐久性高,有較大的抵抗自然因素的能力,同時(shí)可以延緩裂縫的擴(kuò)展?;鶎舆x用干縮系數(shù)和溫縮系數(shù)小,抗拉強(qiáng)度高的半剛性材料。用橡膠瀝青或聚合物改性瀝青做瀝青混凝土表面的封層,可提高表面層的抗溫度裂縫能力。
2.2 瀝青面層應(yīng)有足夠的厚度
使用稠度較低、溫度敏感性低的瀝青,可以減少或延緩路面的開(kāi)裂。路面所在地區(qū)的氣溫越低,開(kāi)裂則越嚴(yán)重。瀝青材料的老化,對(duì)低溫更為敏感,使路面產(chǎn)生開(kāi)裂的可能性增大。增加瀝青面層的厚度可以減少或者延緩路面的開(kāi)裂,但不能完全阻止裂縫再次發(fā)生。
2.3 提高路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性
路基是路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),路基具有足夠的強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性,為路面結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期承受汽車荷載提供了重要的保證,路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性在很大程度上影響了路面的使用性能。因此必須采取有效措施處理好影響路基穩(wěn)定性和強(qiáng)度的關(guān)鍵環(huán)節(jié),否則將產(chǎn)生不均勻沉降使路面發(fā)生開(kāi)裂。
(1)路基工作區(qū)的強(qiáng)度主要是在填筑過(guò)程中形成的。土是路基和路面的基本材料,不同的土類具有不同的工程性質(zhì),因而將直接影響路基和路面的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。在選擇路基填筑材料時(shí)應(yīng)首選砂類土,粘性土次之。粉質(zhì)土屬不良材料,容易引起路基病害。其他一些特殊土類,在使用時(shí)要做相應(yīng)技術(shù)處理后方可使用?!綵a=3√(Knp/r),Za-路基工作區(qū)深度;K-系數(shù),取0.5;P-車輪荷載(kN);n-系數(shù),取5-10;r-土的容重(kN/m3)。從以上公式中大家可以看出,隨著車輛荷載P的增加,路基工作區(qū)的深度Za就增大。而路基路面在設(shè)計(jì)時(shí),車輛荷載是按標(biāo)準(zhǔn)的額定軸(BZZ﹣100)考慮的,公路建成后,路基工作區(qū)的深度已經(jīng)固定。公路交付使用后,如果超載即P增加,路基工作區(qū)的深度Za必將會(huì)隨之加大。這樣未經(jīng)處理的超出部分的路基強(qiáng)度、穩(wěn)定性明顯不足,路基路面就會(huì)產(chǎn)生裂縫、沉陷等病害。因此,路基工作區(qū)的實(shí)際深度宜大于路基工作區(qū)的設(shè)計(jì)深度,有利于路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
(2)路基的壓實(shí)工作,是路基施工過(guò)程中一個(gè)重要工序,也是提高路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的根本技術(shù)措施之一。土基壓實(shí)過(guò)程中,控制最佳含水量是關(guān)鍵,在此前提下采取分層填筑,控制有效土層厚度,必要時(shí)適當(dāng)增大壓實(shí)功能,施工中嚴(yán)格檢測(cè)控制壓實(shí)度,使其達(dá)到規(guī)定值,使路基強(qiáng)度增加,穩(wěn)定性提高。
(3)地下水位較高也是造成路基變形的原因。路面底面以下80cm范圍內(nèi)的路基部分,直接承受路面?zhèn)鱽?lái)的荷載和吸收路面的擴(kuò)散應(yīng)力,需足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。地下水受季節(jié)影響很大,特別是挖方路段,如果開(kāi)挖后發(fā)現(xiàn)滲水應(yīng)及時(shí)處理,確保其強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
2.4 用土工合材料防止瀝青路面的反射裂縫
目前用于防止路面裂縫的土工合成材料主要是玻纖網(wǎng)和土工織物。玻纖網(wǎng)強(qiáng)度高,剛度較大,能夠依靠自身的剛度擴(kuò)散應(yīng)力分布范圍,承受較大應(yīng)力,對(duì)減緩反射裂縫的產(chǎn)生與擴(kuò)展有明顯的效果。另外在基層與面層之間鋪設(shè)土工織物或土工格柵中間層,在路面結(jié)構(gòu)中能夠吸收應(yīng)力,減少應(yīng)力集中,防裂效果良好。用土工合成材料對(duì)瀝青路面進(jìn)行加筋,可以延長(zhǎng)路面結(jié)構(gòu)層的疲勞壽命。
2.5 嚴(yán)格施工工序,精心組織施工
路基施工時(shí),要嚴(yán)格控制路基的填筑工藝,施工中要嚴(yán)格檢驗(yàn)壓實(shí)度,確保路基的強(qiáng)度?;鶎邮┕r(shí),要充分壓實(shí)橫縫和縱縫,嚴(yán)格控制施工碾壓時(shí)的含水量,混合料的含水量不能超過(guò)壓實(shí)需要的最佳含水量或規(guī)范容許的范圍內(nèi)。碾壓完成后需及時(shí)養(yǎng)生,碾壓完成后或最遲在養(yǎng)生結(jié)束后立即用乳化瀝青做透層或封層,透層或封層完成后應(yīng)盡快鋪筑瀝青面層,以減少因干縮而產(chǎn)生的裂縫。面層施工時(shí),要控制好瀝青混合料的加熱溫度和加熱時(shí)間。不要使用老化瀝青。處理好粘接層,確?;鶎臃€(wěn)定。
2.6 加強(qiáng)公路養(yǎng)護(hù)工作
公路養(yǎng)護(hù)是保證汽車高速、安全、舒適行駛的不可缺少經(jīng)常性工作。應(yīng)經(jīng)常保持公路的完好狀態(tài),發(fā)現(xiàn)裂縫損壞等要及時(shí)修復(fù)。加強(qiáng)日常養(yǎng)護(hù)和專項(xiàng)養(yǎng)護(hù),采取防治結(jié)合,治理公路存在的病害和隱患,確保公路行車良好的行車環(huán)境。采取正確的技術(shù)措施,提高養(yǎng)護(hù)工作質(zhì)量,以延長(zhǎng)公路的使用年限。
3 瀝青路面裂縫的處治方法
由于路面基層溫縮、干縮引起的縱、橫向裂縫,縫寬在5mm以內(nèi)的,可用熱瀝青或乳化瀝青灌縫加以封閉處理;縫寬在5mm以上的,把裂縫內(nèi)處理干凈后,用熱拌瀝青混合料填充,縫內(nèi)潮濕時(shí)應(yīng)采用乳化瀝青混合料。對(duì)于大面積裂縫,可以采用乳化瀝青稀漿封層或?yàn)r青表面處治。對(duì)于龜裂、網(wǎng)裂嚴(yán)重的路段,應(yīng)進(jìn)行加強(qiáng)或徹底翻修。
4 結(jié)語(yǔ)
在瀝青混凝土路面施工中,只要采取有效的措施,嚴(yán)格規(guī)范施工,科學(xué)合理養(yǎng)護(hù),采取防治結(jié)合,就有可能有效控制瀝青路面的開(kāi)裂問(wèn)題,提高瀝青路面的質(zhì)量,延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命。
參考文獻(xiàn)
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[2]彭富強(qiáng).公路養(yǎng)護(hù)與管理.北京:人民交通出版社,2002年7月.