隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,交通量日益增大,道路承受車輛反復(fù)荷載、重載和超載現(xiàn)象日益突出,路面面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。裂縫是瀝青路面的常見病害, 它的危害在于從裂縫中不斷進(jìn)入水分使基層甚至路基軟化,導(dǎo)致路面承載能力下降,加速路面破壞。隨著施工技術(shù)和機(jī)械化施工程度的提高, 開裂導(dǎo)致路面迅速損壞的現(xiàn)象雖有所改善, 但瀝青路面裂縫危害至今未能根除。本文從瀝青路面裂縫的形式入手,分析裂縫產(chǎn)生的原因,從而總結(jié)出瀝青路面裂縫的防治措施。
1.瀝青路面裂縫的形式
瀝青路面的開裂表現(xiàn)形式是多種多樣的,主要有橫向裂縫、縱向裂縫、網(wǎng)狀裂縫、反射裂縫和車轍。
1.1橫向裂縫
裂縫與路中心線基本垂直,縫寬不一,縫長(zhǎng)有的貫穿整個(gè)路幅,有的貫穿部分路幅,裂縫彎彎曲曲、有枝有叉。橫向裂縫中的唧漿導(dǎo)致裂縫兩側(cè)凹陷,橋頭跳車處的路面橫向裂縫,在路面積水的作用下加速跳車發(fā)展的速度,同時(shí)會(huì)對(duì)路基造成沖刷。
1.2縱向裂縫
裂縫走向基本與行車方向平行,裂縫長(zhǎng)度和寬度不一。一般都發(fā)生在高填方的路基上。縱向裂縫容易形成沿行車方向呈臺(tái)階狀,影響行車舒適性。
1.3網(wǎng)狀裂縫
網(wǎng)狀裂縫又稱龜裂,裂縫縱橫交錯(cuò),將面層分隔成若干多邊形的小塊,一般縫寬1mm以上,縫距40cm以下。網(wǎng)狀裂縫導(dǎo)致瀝青路面松散或槽,嚴(yán)重影響瀝青路面的綜合服務(wù)水平。
1.4反射裂縫
基層產(chǎn)生裂縫后,在溫度和行車荷載作用下,裂縫將逐漸反射到瀝青表面,路表面裂縫的位置形狀與基層裂縫基本相似。對(duì)于半剛性基層以橫向裂縫居多,對(duì)于柔性路面上加罩的瀝青結(jié)構(gòu)層,裂縫形式不一,主要取決于下臥層。
1.5車轍
車轍變形是在行車荷載重復(fù)作用下,路面產(chǎn)生累積永久性的帶狀凹槽,表面為沿行車帶出現(xiàn)橫向高差,也常伴有以縱向?yàn)橹鞯牧芽p。
2.瀝青路面裂縫的成因
2.1路基、基層施工不當(dāng)造成路面裂縫
路基、基層既為車輛在道路上行駛提供基礎(chǔ)條件,也是道路的支撐結(jié)構(gòu)物,對(duì)路面的使用性能有重要影響。路基應(yīng)穩(wěn)定、密實(shí)、均質(zhì),對(duì)路面結(jié)構(gòu)提供均勻的支承,即路基在環(huán)境和荷載作用下不產(chǎn)生不均勻變形。
在路基填挖結(jié)合部、新路與老路拼接、軟土地基與非軟土地基交接處、地基處理方法變化處或構(gòu)造物臺(tái)背與路段交接處、路基、基層壓實(shí)不均勻處,往往會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降,這種不均勻沉降也容易反映瀝青路面上,引起路面裂縫,這種裂縫大多為反射裂縫。
2.2低溫收縮引起的裂縫
瀝青路面在低溫時(shí)強(qiáng)度雖增大,但其變形能力卻因剛性增大而降低。但氣溫下降特別是急驟降溫時(shí),瀝青面層受基層的約束而不能收縮,產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力,當(dāng)累計(jì)溫度應(yīng)力超過(guò)瀝青面層某一薄弱點(diǎn)(或面)的混合料的抗拉強(qiáng)度,路面便發(fā)生開裂。這種開裂一般為橫向間隔性裂縫,嚴(yán)重時(shí)才發(fā)展為縱向裂縫。這些裂縫從表層開始向下逐漸延伸,并形成對(duì)應(yīng)裂縫。
2.3疲勞裂縫
路面在正常使用情況下,由行車荷載的多次反復(fù)作用引起的。瀝青結(jié)構(gòu)承受車輪荷載的反復(fù)彎曲作用,結(jié)構(gòu)層底面產(chǎn)生拉應(yīng)變(或拉應(yīng)力)值超過(guò)疲勞強(qiáng)度時(shí),底面便開裂,并逐漸向表面發(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)產(chǎn)生出疲勞開裂,甚至導(dǎo)致面層破壞。這種開裂開始大都是形成細(xì)而短的橫向開裂,繼而逐漸擴(kuò)展成網(wǎng)狀,開裂的寬度和范圍不斷擴(kuò)大。
另外,材料的性質(zhì)、集配、配合比、基層材料的碾壓含水量、基層完成后的養(yǎng)護(hù)條件、施工環(huán)境的氣候條件等因素也是引起瀝青路面開裂的原因。
3.瀝青路面裂縫的防治措施
3.1正確處理好路基和基層
路基既為車輛在道路上行駛提供基礎(chǔ)條件,也是道路的支撐結(jié)構(gòu)物,對(duì)路面的使用性能有重要影響。路基應(yīng)穩(wěn)定、密實(shí)、均質(zhì),對(duì)路面結(jié)構(gòu)提供均勻的支承,即路基在環(huán)境和荷載作用下不產(chǎn)生不均勻變形。
基層是路面結(jié)構(gòu)中的承重層,主要承受車輛荷載的豎向力,并把面層下傳的應(yīng)力擴(kuò)散到土基;且為面層施工提供穩(wěn)定而堅(jiān)實(shí)的工作面,控制或減少路基不均勻凍脹或沉降變形對(duì)面層產(chǎn)生的不利影響。基層受自然因素的影響雖不如面層強(qiáng)烈,但面層下的基層應(yīng)有足夠的水穩(wěn)定性,以防基層濕軟后變形大,導(dǎo)致面層損壞。
正確處理好路基和基層,就要嚴(yán)格控制好基層的材料、回填層的厚度、含水量、壓實(shí)度、壓實(shí)的均勻性,特別要處理好臨橋、臨舊路基、臨建筑物、構(gòu)筑物的路基處理;溝槽回填土應(yīng)分層填筑、壓實(shí),壓實(shí)度需達(dá)到要求,如符合質(zhì)量要求的回填土來(lái)源或壓實(shí)有困難時(shí),須作特殊處理;養(yǎng)生要滿足要求, 切勿為趕工期而提早鋪筑面層, 以防基層損壞或收縮而導(dǎo)致瀝青面層產(chǎn)生反射裂縫。
3.2路面的正確施工
設(shè)計(jì)合理的路面結(jié)構(gòu)組合,尤其是交通比較繁重時(shí),確保瀝青層滿足一定的厚度;面層施工時(shí),科學(xué)地選用混合料的最大粒徑,增強(qiáng)材料的均勻性,以減少混合料從拌和到攤鋪整個(gè)過(guò)程中的離析;保證在制備瀝青混合料過(guò)程中不使瀝青過(guò)分老化(控制瀝青的加熱溫度和加熱時(shí)間),加強(qiáng)運(yùn)料車的保溫工作,保證適宜的攤鋪、碾壓溫度,及時(shí)攤鋪,保證供料和攤鋪的連續(xù)性,減少由于混合料表面溫度降低影響溫度均勻性而產(chǎn)生的離析和裂縫;科學(xué)選用高效配套的碾壓設(shè)備、增加碾壓遍數(shù)等提高壓實(shí)度以減小空隙率;加強(qiáng)碾壓使瀝青混合料達(dá)到較高的密實(shí)度,做好施工接縫的聯(lián)結(jié)處理,在可能出現(xiàn)不均勻沉降處可通過(guò)加鋪土工合成材料或加厚面層等措施以防止反射裂縫的發(fā)生。
3.3加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理,提高養(yǎng)護(hù)管理水平
對(duì)城市道路維修管護(hù),加強(qiáng)預(yù)防性,防患于未燃。及時(shí)維修完善路基路面的排水設(shè)施, 確保路面排水順暢;瀝青路面的早期損壞應(yīng)及時(shí)處理,避免基層破壞進(jìn)而加劇面層的破壞, 延長(zhǎng)路面大修時(shí)間, 從而延長(zhǎng)道路的使用壽命。
對(duì)瀝青混凝土路面進(jìn)行病害分析,可以預(yù)防早期路面破壞,提高路面的正常使用年限。根據(jù)其成因從路面設(shè)計(jì)、原材料進(jìn)場(chǎng)到具體施工,有針對(duì)性采取一系列預(yù)防和改善措施。同時(shí),必須建立健全的質(zhì)量保證體系,從管理部門、設(shè)計(jì)部門到施工部門,層層重視、層層控制、層層落實(shí)。只有這樣,才能從根本上減少瀝青路面的破損現(xiàn)象的發(fā)生,使道路建設(shè)質(zhì)量全面提高,更上新臺(tái)階。 [科]