潘慧菊
摘 要:裂縫是國內(nèi)外瀝青路面的常見病害。本文對廣東地區(qū)瀝青路面裂縫的成因進(jìn)行了分析,并在此基礎(chǔ)上提出了幾種在該地區(qū)應(yīng)用較廣泛的裂縫養(yǎng)護(hù)技術(shù),以期對廣東公路早期病害的防治工作能夠有所借鑒。
關(guān)鍵詞:瀝青路面;裂縫;成因;養(yǎng)護(hù)技術(shù)
上世紀(jì)八十年代以來,“要想富,先修路”的觀念在已經(jīng)深入人心,為了促進(jìn)我國各地經(jīng)濟(jì)地快速發(fā)展,全國各地都在大規(guī)模地上馬公路建設(shè)工程。當(dāng)然,我們在看到公路建設(shè)數(shù)量增多為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民交流帶來便利的同時,也必須對公路使用過程中暴漏出來的一些早期病害有清醒的認(rèn)識。
雖然國內(nèi)外有很多學(xué)者對瀝青路面裂縫的預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)進(jìn)行了研究,但是裂縫問題仍然沒有從根本上得到解決。因此,分析瀝青路面裂縫的成因,及時應(yīng)用相應(yīng)的預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)意義重大。
1 廣東省瀝青路面裂縫成因分析
瀝青路面裂縫通??煞譃榭v向裂縫、橫向裂縫及網(wǎng)狀裂縫等三種。依據(jù)筆者多年的工作經(jīng)驗(yàn)可知,廣東地區(qū)瀝青路面裂縫主要包括基層反射裂縫、路基沉降裂縫、綜合原因形成的網(wǎng)狀裂縫及少數(shù)的瀝青面層縮裂。
1.1 基層反射裂縫
依據(jù)筆者的工作實(shí)踐和調(diào)查分析可知,廣東地區(qū)瀝青路面出現(xiàn)基層反射裂縫的主要原因包括以下幾點(diǎn):(1)基層出現(xiàn)裂縫后,無法抗拒拉應(yīng)力,導(dǎo)致開裂處的應(yīng)力直接作用在面層,這會造成面層在開裂處產(chǎn)生應(yīng)力集中,導(dǎo)致開裂程度進(jìn)一步加大。(2)水泥穩(wěn)定類基層常發(fā)生基層開裂現(xiàn)象。造成這一現(xiàn)象的因素主要包括礦料的級配設(shè)計不合理,水泥的劑量偏大,細(xì)料特別是0.075以下的集料含量偏多,施工工藝不合理造成含水量較大,工程竣工后沒有及時采取養(yǎng)生措施或采用方法不當(dāng)。(3)在冬季,因?yàn)闅鉁剌^低,所以瀝青面層的模量會提高,這會使它的極限溫度應(yīng)力降低。由于裂縫處有應(yīng)力集中的問題,從而導(dǎo)致裂縫面層下部的拉應(yīng)力超過其他正常部位,這個由溫度降低而產(chǎn)生的應(yīng)力一旦超過瀝青混合料的強(qiáng)度,那么必然會導(dǎo)致瀝青面層出現(xiàn)裂縫。
1.2 路基沉降裂縫
由路基橫向不均勻沉降造成的瀝青路面裂縫,通常都屬于縱向開裂的范疇。造成這一問題的主要原因是因?yàn)檫@些路段沒有經(jīng)過充分碾壓或者碾壓不均勻,再考慮到路堤下的地基在橫向上本身就不可能完全均勻一致,一旦長期遭受汽車載荷或雨水的影響,就有很大幾率出現(xiàn)這種現(xiàn)象。
1.3 綜合原因形成的網(wǎng)狀裂縫
廣東省瀝青路面的大多數(shù)網(wǎng)狀裂縫的產(chǎn)生受多種因素共同影響,例如長期受超載車輛載荷作用的影響、路面層材料耐老化性能、環(huán)境溫度波動及雨水情況等,我們將這種由多因素共同作用產(chǎn)生的瀝青路面網(wǎng)狀裂縫稱為綜合原因形成的網(wǎng)狀裂縫。
1.4 瀝青面層溫縮裂縫
最常見的一種是低溫收縮裂縫。瀝青具有良好的應(yīng)力松弛性能,在有約束的瀝青層內(nèi)產(chǎn)生的溫度應(yīng)力超過了瀝青混合料的應(yīng)力松弛,瀝青面層就極易出現(xiàn)開裂。由于廣東省地處我國最南方,即使是冬季,溫度也不會很低,所以由溫度波動造成的溫度應(yīng)力一般不會超過瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度極限,所以此種情況發(fā)生的幾率較小。
此外,還有一種溫縮裂縫屬于溫縮疲勞裂縫。環(huán)境溫度的波動不僅表現(xiàn)在季節(jié)交替上,每一天內(nèi)也會發(fā)生波動。而這種波動產(chǎn)生的溫度應(yīng)力如果長時間作用,就可能使瀝青混凝土疲勞,致使其強(qiáng)度降低,就極易出現(xiàn)在溫度波動即使不劇烈時也依然會發(fā)生面層開裂的現(xiàn)象。
2 廣東省應(yīng)用較廣泛的瀝青路面裂縫養(yǎng)護(hù)技術(shù)
2.1 裂縫修補(bǔ)
裂縫修補(bǔ)是一種在瀝青路面維修中被經(jīng)常采用的技術(shù),具有施工成本低、施工難度小的優(yōu)點(diǎn),對防止瀝青路面進(jìn)一步破損,延長其使用壽命效果顯著。但這種養(yǎng)護(hù)技術(shù)從根本上講只是一種臨時性的處理方法,通常僅能維持幾年效果,時效一到就必須再次進(jìn)行處理。
具體到廣東地區(qū)常用的裂縫修補(bǔ)技術(shù)一般包含以下三種:(1)清縫并灌縫。此方法首先使用空氣槍等設(shè)備將裂縫內(nèi)的雜物吹出,然后再清理干凈裂縫,最后灌入熱瀝青或乳化瀝青,適用于各種類型的瀝青路面裂縫處理。(2)擴(kuò)縫并灌縫。此方法先用開槽機(jī)等設(shè)備沿裂縫走向開出一條寬1~1.5m、深1.5~2m的溝槽,然后再用灌封機(jī)將填縫料壓灌入切割好的裂縫中,通常在處理橫向與縱向裂縫時使用。(3)壓縫帶封縫。此方法先用液化氣噴槍充分烘縫,然后將已加熱軟化的壓縫帶覆貼于縫隙處進(jìn)行封縫,通常應(yīng)用于橫向裂縫地處理。
2.2 坑槽修補(bǔ)
路面出現(xiàn)的局部破壞如坑槽等一般也都是由瀝青路面開裂引發(fā)的??硬坌扪a(bǔ)方法有熱補(bǔ)法和冷補(bǔ)法之分。廣東地區(qū)最常使用的熱補(bǔ)法有冷鑿熱補(bǔ)、微波熱補(bǔ)以及紅外熱補(bǔ)三種,其方法都是先對病害處治部分進(jìn)行加熱,再將該部位的舊瀝青混合料全部清除,然后再添加新瀝青混合料,最后壓實(shí)路面。誠然,這種方法具有良好的修補(bǔ)質(zhì)量,但會造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)和環(huán)境污染。
2.3 路表封層。
2.3.1 霧狀封層。霧狀封層是利用瀝青灑布車在瀝青路面上噴灑一層不含集料稀釋的乳化瀝青,其目的是阻止路面開裂松散、延緩路面老化。
2.3.2 瀝青表處。瀝青表處也稱為聚合物改性稀漿封層,是一種由聚合物改性乳化瀝青、集料或沙子、填料、水和外加劑根據(jù)一定配比拌和并攤鋪到原路面上的方法。
2.3.3 碎石封層。碎石封層在路面噴灑乳化瀝青后,緊跟著灑布碎石石屑,再緊跟著用壓路機(jī)將骨料嵌擠進(jìn)原路面中。
2.3.4 薄層熱拌瀝青混合料加鋪層。薄層熱拌瀝青混合料加鋪層鋪的厚度一般為1.5~3cm,采用密、開、或者斷級配均可。
3 結(jié)語
現(xiàn)實(shí)中,造成瀝青路面裂縫的因素很多,只有針對具體裂縫的成因作詳細(xì)分析,并采取應(yīng)用有針對性的裂縫養(yǎng)護(hù)技術(shù),才能最大限度地減少裂縫的出現(xiàn),進(jìn)而延長公路的使用壽命。
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