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摘要:瀝青混凝土路面裂縫是常見的公路路面病害,它會影響公路工程的質(zhì)量。本文首先對瀝青混凝土路面裂縫的特征進(jìn)行簡要的介紹,再分析瀝青混凝土路面裂縫的成因,最后有針對性地提出預(yù)防裂縫的防治措施,以供參考。
關(guān)鍵詞:公路瀝青混凝土;路面裂縫;原因及防治措施
前言
瀝青混凝土路面憑供其行車舒適、表面平整、施工周期短、噪音小、耐磨、養(yǎng)護(hù)維修簡便等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用現(xiàn)代公路建設(shè)中。但是,瀝青混凝土路面也有其自身的缺點(diǎn),它在使用過程中,反復(fù)受到車輛荷載以及溫度的作用,會導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。而裂縫的存在,會使道路的使用壽命縮短,使路面的行駛質(zhì)量降低?;诖耍疚膰@公路瀝青混凝土路面裂縫的成因與防治措施進(jìn)行探究。
1.公路瀝青混凝土路面裂縫的成因
1.1 施工工藝的影響
瀝青混凝土路面施工工藝與其質(zhì)量有著直接聯(lián)系,對于瀝青混凝土路面的施工,有關(guān)施工工藝規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定,若在實(shí)際的施工過程中,未依據(jù)相關(guān)施工規(guī)范的要求與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工,很容易給路面的運(yùn)行質(zhì)量帶來嚴(yán)重的影響,例如瀝青混凝土路面的接縫的施工、拌和時間、加熱溫度、壓實(shí)溫度、攤鋪工藝、瀝青用量的配合比等因素與瀝青混凝土的施工質(zhì)量以及運(yùn)行質(zhì)量有著非常密切的關(guān)系,在路面施工的過程中,如果不嚴(yán)格地依照相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定進(jìn)行施工,很容易導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。
1.2 路基的影響
公路工程中,路基的穩(wěn)定性會對瀝青混凝土路面的質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響,特別是在進(jìn)行半填半挖類型的公路施工中,要確保其填挖交界處的路基的施工質(zhì)量,假如在施工的過程中出現(xiàn)路基壓實(shí)度或者沉降的不均的現(xiàn)象,很容易會出現(xiàn)半剛性基層裂縫,長期下去這種影響作用會反射于瀝青面層上,使瀝青混凝土路面出現(xiàn)更嚴(yán)重的裂縫。
1.3 外界環(huán)境條件的影響
橫向裂縫是瀝青混凝土路面上常見的裂縫形式,并且該種形式的裂縫在路面上分布非常的廣泛,產(chǎn)生于瀝青混凝土路面上的橫向裂縫大多具有均勻的裂縫間距,通過對實(shí)際的裂縫產(chǎn)生原因進(jìn)行簡單分析,發(fā)現(xiàn)裂縫產(chǎn)生的數(shù)量以及其分布密度值與溫度有著直接的聯(lián)系,隨著瀝青混凝土路面的低溫持續(xù)時間的延長,裂縫的數(shù)量會不斷的增多,并且會導(dǎo)致其分布密度的增大,并且同一裂縫的寬度值會隨之增大。通過對瀝青混凝土路面上的非載荷裂縫進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)其主要是溫度裂縫,這其中又包含了溫度疲勞裂縫與低溫收縮裂縫兩種主要的類型,瀝青混凝土路面長期處于溫度循環(huán)當(dāng)中,其應(yīng)力的松弛性能會受到較大的影響,一旦其溫度應(yīng)力值小于其抗拉強(qiáng)度的值,會導(dǎo)致路面的開裂。而低溫收縮裂縫的產(chǎn)生主要是因?yàn)槭艿綒鉁伢E降的作用,瀝青混凝土路面會出現(xiàn)較嚴(yán)重的收縮現(xiàn)象,一旦其溫度應(yīng)力值大于其抗拉強(qiáng)度值,很容易造成路面的開裂。
1.4 施工材料的影響
在公路的施工過程中,其基層的施工大多數(shù)應(yīng)用的是半剛性的基層,而在其半剛性基層的施工中,所要應(yīng)用到的材料有氣相、液相、固相幾種材料組成,這幾種各不形式的材料在溫度降低的過程中,可以相互的作用,使其產(chǎn)生穩(wěn)定的體積收縮。水對施工材料的溫度收縮影響較大的因素,特別是在非飽水狀態(tài)下,因?yàn)楸鶅鲎饔?、毛?xì)管張力以及擴(kuò)張作用的存在,會對無機(jī)組合料產(chǎn)生巨大的影響,在公路基層壓實(shí)施工以后,若土質(zhì)密度出現(xiàn)分布不均勻的現(xiàn)象,因?yàn)榇嬖谒嗨饔眉八终舭l(fā)作用的影響,水泥的穩(wěn)定基層會因?yàn)樗值臏p少而導(dǎo)致體積收縮現(xiàn)象的出現(xiàn),使基層收縮裂縫更易地產(chǎn)生,公路基層的開裂現(xiàn)象會直接導(dǎo)致其表面的應(yīng)力集中分布,最終導(dǎo)致瀝青混凝土路面的裂縫的產(chǎn)生。
2.裂縫防治措施
2.1施工裂縫的防治措施
(1)根據(jù)路基施工的相關(guān)規(guī)范進(jìn)行施工,路基填挖的結(jié)合部、老路與新路的拼接處、非軟土地基與軟土地基與交接部分,必須確保它們的壓實(shí)度一致。在橋涵的兩側(cè)必須嚴(yán)格依照規(guī)范的相關(guān)要求,選取合適的砂礫并且分層進(jìn)行夯實(shí),進(jìn)行分層壓實(shí)的厚度不可超過20厘米。
(2)對砂礫墊層施工工程的質(zhì)量進(jìn)行控制。含石量與級配必須滿足施工設(shè)計(jì)與規(guī)范的相關(guān)要求,對于砂礫墊層的施工,必須和下基層的施工協(xié)調(diào),對于砂礫墊層,其施工的段落不可大于2公里。在施工時,要結(jié)合實(shí)際的天氣狀況,對灑水量嚴(yán)格的控制,并進(jìn)行及時的碾壓。
(3)對水穩(wěn)基層施工工程的質(zhì)量進(jìn)行控制。對于混合料的級配有水泥的劑量嚴(yán)格控制,一旦發(fā)現(xiàn)與要求不符之處,必須及時進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)原材料的含水量和實(shí)際的天氣情況,對混合料的含水量進(jìn)行嚴(yán)格的控制。加強(qiáng)對基層的養(yǎng)護(hù),務(wù)必使其表面保持濕潤,養(yǎng)生時間要多于7天。
(4)進(jìn)行瀝青面層的施工質(zhì)量的控制。在進(jìn)行攤鋪之前,對封層的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢查,如有發(fā)現(xiàn)破損應(yīng)提前補(bǔ)灑。必須嚴(yán)格依照瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)進(jìn)行生產(chǎn)。加強(qiáng)對運(yùn)料車的保溫,保證攤鋪、碾壓處于適宜的溫度狀態(tài)下,及時攤鋪,確保供料及攤鋪的連續(xù)性,減少因混合料表面溫度降低使溫度均勻性受到影響而出現(xiàn)的離析或裂縫,加強(qiáng)碾壓以保證瀝青混合料可以達(dá)到較高98%以上的密實(shí)度。
2.2橫向裂縫的防治策略
連續(xù)進(jìn)行瀝青路面的施工作業(yè),盡量避免進(jìn)行中途停工,留意天氣預(yù)報(bào),時刻關(guān)注天氣的變化,避免由于機(jī)械故障而導(dǎo)致的不必要停工,同時還要處理好冷熱接縫。
而就已出現(xiàn)的裂縫,為了防止雨水從裂縫滲透到路面的結(jié)構(gòu),對于不超過5mm的裂縫,可以使用改性乳化瀝青進(jìn)行灌縫。而對于超過5mm的粗裂縫,可使用改性瀝青進(jìn)行灌縫。在進(jìn)行灌縫之前,必須對逢內(nèi)、縫邊的碎粒及垃圾進(jìn)行清除,同時使逢內(nèi)保持干燥。在灌縫以后,要在其表面撒上粗砂或者3mm-5mm大小的石屑。
2.3縱向裂縫的防治對策
嚴(yán)格依照瀝青路面施工標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的相關(guān)要求,使攤鋪的寬度不大于7米,避免出現(xiàn)瀝青混合料離析的現(xiàn)象,確保攤鋪溫度,同時使瀝青混合料壓實(shí)。在進(jìn)行攤鋪的時候,梯隊(duì)作業(yè)的前后距離不可大于15m,對于已鋪部分,要留有100mm~200mm的寬暫時不進(jìn)行碾壓,作為后續(xù)部分的基準(zhǔn)面,然后作跨縫碾壓使接縫的痕跡消除。
2.4溫縮裂縫的防治對策
(1)在設(shè)計(jì)方面,要盡量應(yīng)用具有更好抗裂性能的路面,例如膠粉改性瀝青瀝青瑪蹄脂碎石路面(SMA)。
(2)含蠟量是影響瀝青混合料低溫抗裂性的重要因素,因此對于基質(zhì)瀝青的含蠟量,一定要將其控制在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的極限范圍內(nèi)。
(3)對于基層材料,要優(yōu)先選取收縮性小、強(qiáng)度高的水泥穩(wěn)定粒料或或二灰穩(wěn)定粒料,以達(dá)到減少低溫收縮裂縫出現(xiàn)的目的。
2.5疲勞裂縫的防治對策
對于基層材料,為了減少溫度疲勞,應(yīng)優(yōu)先選取在溫度膨脹系數(shù)方面和面層相近的材料,同時,對結(jié)構(gòu)層厚度進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),能夠使行車的荷載疲勞減少。面層厚度增加可以使車輛荷載引起的剪應(yīng)力降低,因此如果投資成本允許,盡可能地使基層的厚度增加。
3.總結(jié)語
在進(jìn)行瀝青混凝土路面的施工時,應(yīng)結(jié)合經(jīng)濟(jì)、技術(shù)工程等條件,并考慮天氣、地理位置等因素的影響,采取科學(xué)合理的施工措施,預(yù)防路面裂縫的出現(xiàn),對于已出現(xiàn)的裂縫要及時采取措施進(jìn)行處理,最大限度地延長路面的使用壽命,增加公路的經(jīng)濟(jì)和社會效益。