裂縫是瀝青路面常見的病害,對道路的危害極大,特別在冬季和春季,因時有雨、雪水滲入,在行車荷載的作用下,使本來就處于裂縫狀態(tài)的路面病害更加趨于嚴(yán)重,最終導(dǎo)致破壞。因此,為了提高路面質(zhì)量,減少路面病害,必須加強(qiáng)對瀝青路面早期裂縫的認(rèn)識及防治工作,從而達(dá)到減少工程成本的目的。
一、瀝青路面裂縫的型式
瀝青路面裂縫按裂縫的形狀可分為縱向裂縫、橫向裂縫、網(wǎng)狀裂縫(龜裂)和不規(guī)則裂縫等四種型式。
1、縱向裂縫
損壞特征:與道路中線大致平行的長直裂縫,有時伴有少量支縫。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、橫向裂縫
損壞特征:與道路中線近于垂直的裂縫,有時伴有少量支縫。橫向裂縫多由路基、基層裂縫的反射或由路面低溫收縮造成;最初多出現(xiàn)于路面兩側(cè),逐漸發(fā)展形成貫通路幅的橫縫。
3、網(wǎng)狀裂縫(龜裂)
損壞特征:相互交錯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.網(wǎng)狀裂縫(龜裂)是行車荷載的重復(fù)作用而引起的疲勞裂縫,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、龜裂狀的裂縫型式。
4、不規(guī)則裂縫
損壞特征:路面裂縫呈不規(guī)則形狀,塊的最長邊長小于100cm.不規(guī)則裂縫主要由面層材料的收縮和溫度的周期性變化所致。
二、造成裂縫的外部因素
1、交通量過大及車輛超載問題
我國的公路建設(shè)時預(yù)測的交通量增長速度,一般都趕不上實際的增長速度。而且不僅是交通量的數(shù)量增加,更直接地反映在超限超載車輛問題上。
東貿(mào)路現(xiàn)場:東貿(mào)路現(xiàn)場位于水果批發(fā)市場,來往多是超載的水果車輛。還有建筑工地,來往的是裝有殘土的大型車輛。
二十街現(xiàn)場:二十街現(xiàn)場相鄰瀝青廠附近,多是拉瀝青的大車。有些車輛存在嚴(yán)重的超載顯現(xiàn)。
超限車輛是造成公路損壞的主要原因之一,因為如果沒有超限超載車輛的作用,公路是不會那么快就損壞的。
大量行車,特別是載貨卡車反復(fù)作用,高溫時,軟化的瀝青使瀝青砼強(qiáng)度降低大量行車反復(fù)作用下,瀝青砼進(jìn)一步密實,瀝青砼的VMA減小,其空氣率會從竣工的10%左右減小到約2-3%。同時不考慮瀝青體積膨脹的情況下,瀝青在瀝青砼中所占的體積百分率也增大。軟化的瀝青在混合料內(nèi)部無處容身的情況下就被行車壓擠到表面,形成泛油現(xiàn)象。
2、自然因素
降水量(在我東北地區(qū)還包括冬季降雪)
降水次數(shù)多和降水量大,特別是降水延續(xù)時間長,自由水可能進(jìn)入瀝青面層,自由水滲透進(jìn)瀝青面層的量就可能大。產(chǎn)生水破壞的頻率也就大;以上所指水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)層不能及時排除的情況下產(chǎn)生的。
基層質(zhì)量不好或質(zhì)量不均勻性大,不能形成一個完整的整體,容易導(dǎo)致瀝青路面產(chǎn)生局部破壞。
三、造成裂縫的內(nèi)部因素
1、管理
(1)未嚴(yán)格實行工程招投標(biāo),使一些無路面施工經(jīng)驗、無路面施工設(shè)備和技術(shù)力量的施工隊伍承擔(dān)路面施工,根本無法保證路面的施工質(zhì)量。
(2)雖然表面上實行了工程建設(shè)監(jiān)理,但監(jiān)理人員思想較差,業(yè)務(wù)水平不高,根本不能盡到監(jiān)理的職責(zé),有的甚至與施工單位串通一氣,對工程質(zhì)量不負(fù)責(zé)任。
(3)我國對公路工程一般安排工期比較緊迫,再加上某些主管領(lǐng)導(dǎo)或部門,不能科學(xué)的按施工規(guī)律和技術(shù)規(guī)范要求施工,盲目地提前工期,搞政績工程和獻(xiàn)禮工程,必然影響工程質(zhì)量。
(4)施工單位對于施工質(zhì)量管理不重視,未能建立真正行之有效的質(zhì)量管理制度,對發(fā)生的質(zhì)量問題,不能認(rèn)真進(jìn)行總結(jié),提出修改和今后避免的措施,而是采取“頭疼治頭、腳疼治腳”的方法,不能達(dá)到提高質(zhì)量的目的。
2、施工
(1)根據(jù)瀝青路面早期損壞的實際調(diào)查,施工方面造成其早期損壞的主要因素有:軟土地基過大沉降、路基壓實度不滿足設(shè)計要求、路面路基施工質(zhì)量低劣和瀝青面層本身產(chǎn)生破壞等。
為了保證公路路基的穩(wěn)定性,必須對公路經(jīng)過地段的軟土進(jìn)行加固處理,使軟土排水固結(jié),使路基的沉降逐漸減小。
(2)路基壓實度不滿足要求路基壓實是路基施工過程中的重要工序,也是提高路基路面強(qiáng)度與穩(wěn)定性的技術(shù)措施之一。土是一種三相體,土粒為骨架,顆粒之間的孔隙為水分和氣體所占據(jù)。路基壓實的目的在于使土粒重新組合、彼此擠緊、孔隙縮小和土的密度提高,形成密實的整體,最終使路基的強(qiáng)度增加,穩(wěn)定性提高。
(3)路面路基施工質(zhì)量低劣路面路基的施工,往往是工程量巨大、工期很緊、強(qiáng)度不均,常由于搶工期、趕進(jìn)度,造成 料源緊缺,原材料難以保證,不能按照施工規(guī)范的要求施工。如半剛性基層沒有合理的齡期,不嚴(yán)格控制工程質(zhì)量,使得基層(底基層)質(zhì)量低劣,造成基層產(chǎn)生網(wǎng)狀破壞,然后反射到面層,瀝青面層出現(xiàn)早期網(wǎng)裂。
(4)瀝青面層本身產(chǎn)生破壞由瀝青面層本身的原因而引起的路面早期破壞,主要是由于水浸入產(chǎn)生的破壞和瀝青面層顆粒離析產(chǎn)生的破壞。
四、瀝青路面施工問題
(1)基層施工中出現(xiàn)問題
1基層、底基層、路面表面清掃不干凈。
2對石灰(水泥或二灰)無機(jī)穩(wěn)定粒料土,由于石灰劑量不足,拌和不勻,用水量過大或過小,壓實度不足,厚度不夠等原因,造成基層路面穩(wěn)定性差、強(qiáng)度低,產(chǎn)生瀝青路面早期破壞。
3對水泥穩(wěn)定類材料,壓實延遲時間越長,壓實度就越低,強(qiáng)度損失就越大,過長是延遲壓實和過度的碾壓,都對半剛性基層產(chǎn)生破壞作用。因此,在施工時,應(yīng)嚴(yán)格控制碾壓時間和碾壓遍數(shù)。
4基層的找平不當(dāng)。
(2)面層施工出現(xiàn)問題
1對原材料檢驗不嚴(yán)對瀝青混合料的配合比控制不夠,特別是礦粉和瀝青用量不準(zhǔn),使瀝青路面早期出現(xiàn)網(wǎng)裂。
2瀝青混合料加熱溫度過度,一般礦料加熱溫度過高,當(dāng)瀝青和礦料拌和時,瀝青便被礦料的高溫灼焦,瀝青老化,使路面強(qiáng)度不足產(chǎn)生網(wǎng)裂、坑槽等病害。
3碾壓溫度過高。有兩種情況,一是瀝青混合料出廠溫度超過規(guī)定的上限值。二是瀝青混合料出廠溫度在規(guī)定的范圍內(nèi),但接近高限,如遠(yuǎn)距較短,攤鋪碾壓又很及時,就會使碾壓溫度超過規(guī)范高限。如果碾壓溫度過高,混合料就壓不密實,就會出現(xiàn)微裂。
五、裂縫預(yù)防的措施
(1)要保證瀝青路面的最小厚度。
(2)加強(qiáng)瀝青路面的防水設(shè)計。要設(shè)置瀝青路面層防水。設(shè)置瀝青下封層,搞好硬路肩排水設(shè)計。
(3)要選用材料強(qiáng)度高、水穩(wěn)性好的基層和底基層結(jié)構(gòu),并保證一定厚度。
六、優(yōu)化瀝青混合料配合比設(shè)計
(1)瀝青的選取,瀝青要選擇含蠟量低,且具有良好的高、低溫性能和施工抗老化性能在沈陽地區(qū)應(yīng)選用遼寧盤錦煉油廠產(chǎn)生的優(yōu)質(zhì)瀝青。
(2)混合料配合比設(shè)計要合理。