■林 燕,許 霖
■1.杭州市市政設施監(jiān)管中心,浙江 杭州 310003;2.杭州西湖風景名勝區(qū)市政市容環(huán)衛(wèi)管理中心,浙江 杭州 310000
研究表明,按照瀝青混凝土路面裂縫的成因進行劃分,可以分為兩種類型:(1)荷載裂縫,指的是在外部荷載的作用下,瀝青混凝土路面出現(xiàn)的裂縫,車輛行駛過程中,在半剛性基層的底部區(qū)域,會產(chǎn)生相應的拉應力,若拉應力超過半剛性基層材料的抗拉極限時,就將產(chǎn)生裂縫,經(jīng)過一段時間后,瀝青面層也會出現(xiàn)裂縫;(2)非荷載裂縫,指的是在其他因素作用下,產(chǎn)生的裂縫,比如,由于施工溫度不適宜,而產(chǎn)生的溫度疲勞裂縫和溫度收縮裂縫,由于施工材料不合格或者施工工藝不合理,產(chǎn)生的其他裂縫等[1]。按照瀝青混凝土路面裂縫的表現(xiàn)形式進行劃分,包括反射裂縫、網(wǎng)狀裂縫、縱向裂縫以及橫向裂縫等。
從設計角度來說,若瀝青混凝土路面出現(xiàn)裂縫,主要原因包括兩個方面,即路面厚度不達標和路面結(jié)構(gòu)不合理,在交通量增長以及汽車荷載增大時,路面強度不能滿足實際需求,進而產(chǎn)生路面裂縫。
瀝青混合料的質(zhì)量是瀝青混凝土路面裂縫產(chǎn)生的直接原因,若瀝青混合料油石比過低、集料級配不佳、配合比不合理、粘結(jié)力較小以及低溫延性較差,則會導致瀝青混凝土路面出現(xiàn)早期裂縫。
當環(huán)境溫度驟降時,瀝青混凝土路面產(chǎn)生收縮效應,進而出現(xiàn)干縮裂縫或者收縮縫,在外部荷載的反復作用下,逐漸形成裂縫[2]。主要包括以下三種情況:(1)舊瀝青路面上加鋪瀝青面層,原有瀝青路面存在開裂現(xiàn)象,在溫度的影響下,原有瀝青路面的裂縫進一步擴大,導致新鋪瀝青面層出現(xiàn)裂縫;(2)半剛性基層出現(xiàn)溫縮開裂現(xiàn)象,形成反射裂縫;(3)當瀝青混合料水分減少時,新鋪半剛性基層產(chǎn)生干縮效應,出現(xiàn)裂縫,并反射到瀝青面層。
瀝青混凝土路面施工過程中,導致路面裂縫的原因主要包括以下幾個方面。(1)基層的結(jié)構(gòu)強度不滿足要求,使得路基產(chǎn)生局部下沉,形成路面裂縫;(2)瀝青混合料出現(xiàn)離析現(xiàn)象,細料集中于基層的上部區(qū)域,基層整體強度下降,容易出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫;(3)半剛性基層沒有采取合理的養(yǎng)護措施,進而產(chǎn)生干縮裂縫;(4)路基填土壓實度不符合規(guī)定,使用過程中,出現(xiàn)不均勻沉降,產(chǎn)生縱向裂縫;(5)瀝青混合料的攤鋪質(zhì)量比較差,由于攤鋪過程持續(xù)時間過長,瀝青混合料的表面溫度和內(nèi)部溫度差異明顯,碾壓過程中,容易出現(xiàn)瀝青面層斷裂的問題;第六,施工工藝不合理,比如碾壓方式不正確、接縫處理不標準等,將會產(chǎn)生橫向裂縫。
調(diào)查顯示,市政道路使用過程中,超載嚴重是瀝青混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因。首先,超載產(chǎn)生的拉應力明顯超過基層材料的抗拉強度,導致基層底部出現(xiàn)裂縫;其次,超載產(chǎn)生強大的振動沖擊效應,會對路面產(chǎn)生一次性的破壞效果;最后,超載車輛行駛過程中,由于速度的變化,形成剪切應力,會提高瀝青面層的損壞速度。
(1)根據(jù)實際工程需求,確定合理的路面厚度。對于舊瀝青混凝土路面改造工程來說,可以將結(jié)構(gòu)強度作為路面厚度的重要因素,同時,綜合考慮沿線高程控制、工程經(jīng)濟成本和最小攤鋪厚度等因素;對于新建瀝青混凝土路面工程來說,應該在交通量、施工季節(jié)、地質(zhì)條件、道路級別等因素的基礎上,確定路面設計厚度。設計時,還要考慮市政道路的遠期規(guī)劃、超載車輛比例等因素,對路面厚度進行適當?shù)男拚?2)嚴格控制瀝青混凝土的級配標準?,F(xiàn)有的市政道路中,通常采用粗級配標準,以提高市政道路的抗滑抗車轍能力,然而,這種級配標準的空隙率相對較大,會在一定程度上降低市政道路的耐疲勞能力及荷載傳遞能力,所以,設計瀝青混凝土級配時,應該充分考慮市政道路的使用功能,選擇合適的瀝青混合料類型。(3)確保瀝青混凝土路面的結(jié)構(gòu)設計滿足要求。一般情況下,需要注重市政道路的路面防水設計,盡量將強度較高、水穩(wěn)性較好的材料用于基層結(jié)構(gòu)中。
瀝青混凝土路面施工過程中,一定要嚴格按照相應的規(guī)范進行施工,從各個施工環(huán)節(jié)入手,落實瀝青混凝土路面的防裂措施。(1)提高路基填土的質(zhì)量,不得摻有淤泥、腐殖土等,控制路基填土的壓實度。舊瀝青混凝土路面改造工程中,在路基填筑之前,應該對邊坡松土進行預處理,以填土厚度為依據(jù),設置相應的臺階,并進行碾壓作業(yè)。(2)采用分層填筑、分層壓實的方式,按照重型壓實標準,進行路基施工。(3)基層施工時,選擇合適的時間進行碾壓作業(yè),即在瀝青混合料處于最佳含水量的狀態(tài)時,碾壓更為充分,同時,還要以瀝青混合料的最佳含水量為依據(jù),適當調(diào)整碾壓方式,確保基層的結(jié)構(gòu)強度,若出現(xiàn)過振過濕現(xiàn)象,在基層頂部區(qū)域,會產(chǎn)生灰漿硬殼,影響基層強度。(4)制定科學的施工方案,合理組織施工。在面層攤鋪作業(yè)時,最好采用全幅攤鋪方式,以提高面層的施工質(zhì)量,也可以使用兩臺攤鋪機,一前一后進行攤鋪作業(yè),確保混合料熱接。若施工條件不允許的話,應該按照相應的標準采取冷接縫方式,先處理已經(jīng)壓實攤鋪帶的邊緣,確保整齊后,將浮料清理干凈,再通過熱瀝青混合料敷貼到接縫區(qū)域,待接縫區(qū)域預熱軟化后,把敷貼料清除,使用黏性瀝青對接縫壁進行涂刷,上述施工結(jié)束后,繼續(xù)進行瀝青混合料的攤鋪作業(yè)。需要注意的是,為了保證面層的攤鋪效果,應該對瀝青混合料的攤鋪溫度進行控制,實際工程中,攤鋪溫度控制在130攝氏度,攤鋪機的行駛速度控制在2m/min,防止瀝青混合料出現(xiàn)空隙過大的問題。(5)及時處理瀝青混凝土路面裂縫,避免其他物質(zhì)或者地面積水進入到路面基層中,延長市政道路的使用壽命。通常情況下,如果裂縫寬度在2毫米到5毫米之間時,以乳化瀝青材料為主,進行灌縫處理;如果裂縫寬度在5毫米以上時,可以選擇改性瀝青材料,采用灌縫處理方式。此外,灌縫處理過程中,應該將裂縫位置的雜質(zhì)清除干凈,保證裂縫干燥,灌縫處理結(jié)束后,需要鋪筑石屑或者粗砂。
總之,為了控制市政道路瀝青混凝土路面裂縫,應該針對瀝青混凝土路面裂縫的類型和成因,采用相應的防止措施,以保證市政道路的使用功能和行車安全。
[1]管旭日.市政道路掘路修復工程的常見病害與對策[J].中國市政工程,2010,(5).
[2]劉元凱.市政道路工程施工質(zhì)量控制要點[J].中國新技術新產(chǎn)品,2010,(8).