袁棟梁

(南昌市公路管理局昌北分局,江西 南昌 330038)

在現(xiàn)今的公路建設(shè)中,主要有瀝青公路和水泥公路,而瀝青公路由于其獨(dú)特的抗壓性和堅(jiān)韌性,在公路建設(shè)中已廣泛使用,也成為了我國(guó)公路建設(shè)中一道獨(dú)特的風(fēng)景。瀝青公路優(yōu)點(diǎn)多,但在建設(shè)使用過(guò)程中,也逐漸暴露出了一些缺陷,而主要的缺陷就是裂縫。今天,我就結(jié)合自己工作中的實(shí)踐對(duì)公路裂縫作一些分析和探討,并希望與大家共勉。公路裂縫一般有龜裂縫、網(wǎng)裂、叢向裂縫和橫向裂縫。現(xiàn)在我們就逐一對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)和探討。

1 龜裂縫和網(wǎng)裂

龜裂縫和網(wǎng)裂是公路建設(shè)使用過(guò)程中最常見(jiàn)的,我們分析產(chǎn)生龜裂縫和網(wǎng)裂的主要原因：(1)拌合溫度的控制、瀝青混合料的油石比,這兩點(diǎn)在瀝青面層混凝土施工中都是非常值得注意的,如果掌握的不好,路面在行車(chē)荷載的壓力下就極容易產(chǎn)生龜裂縫和網(wǎng)裂。(2)路面結(jié)構(gòu)的均衡和厚度,如果半剛性基層厚度不足,而其下底基層又不是有一定的抗壓能力的半剛性材料,這樣的路面結(jié)構(gòu)就會(huì)由于路基壓實(shí)度不夠或者承載能力降低,而極易使路面產(chǎn)生龜裂和網(wǎng)裂。(3)路基下半剛性材料不純,也就是半剛性材料中間有雜質(zhì),即夾層土或其他雜質(zhì),在遇水潮濕后,路面承載能力下降,在載重的車(chē)輛通過(guò)時(shí)就容易出現(xiàn)彈簧的現(xiàn)象而出現(xiàn)龜裂和網(wǎng)裂。

2 叢向裂縫的分析

叢向裂縫也是最常見(jiàn)的公路裂縫,主要是由于地基承載力下降,路基整體強(qiáng)度降低了,加上重車(chē)荷載的反復(fù)作用,路面就極易出現(xiàn)叢向裂縫。而產(chǎn)生叢向裂縫的原因在一定程度上與填筑質(zhì)量有關(guān)。其次,重型車(chē)輛在大型車(chē)道行駛中,加速或減速都極易使路面變形而造成叢向裂縫。還有就是輕微的裂縫由于年長(zhǎng)日久加上雨水進(jìn)入路面基層,又不能及時(shí)排出而形成叢向裂縫。

3 在公路裂縫中,橫向裂縫也是最常見(jiàn)的

造成橫向裂縫的原因有很多,一般可以歸納為以下類(lèi)型：(1)由于低溫而產(chǎn)生的橫向裂縫。這種裂縫是由于溫度變化超出瀝青混凝土的極限拉應(yīng)力而產(chǎn)生的低溫裂縫和溫度疲勞裂縫以及發(fā)射裂縫等。因?yàn)榫突炷恋淖陨聿牧闲再|(zhì)而言,如果沒(méi)有掌握好溫度的變化,熱脹冷縮的混凝土就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題了。(2)值得注意的是,在公路上行駛的各種車(chē)輛都有,特別是重型車(chē)輛,由于重型車(chē)輛經(jīng)常是在規(guī)定的一條道上行駛,又要經(jīng)常剎車(chē)和起步,久而久之,就很容易造成橫向裂縫。(3)地形的高低不同,如果施工質(zhì)量有問(wèn)題的也極易造成橫向裂縫。

4 裂縫造成的后果

公路出現(xiàn)裂縫后要及時(shí)關(guān)注,否則極易造成嚴(yán)重后果。初期產(chǎn)生的小小的裂縫往往不容易引起人的注意,而隨著環(huán)境溫度和來(lái)自重型車(chē)輛的壓力以及長(zhǎng)期的雨水浸泡,小裂縫就會(huì)發(fā)脾氣越裂越大了。這主要還是因?yàn)闉r青路的半剛性基層自身干縮和溫縮應(yīng)變脹縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)了自身的極限使其從薄弱處產(chǎn)生斷裂,時(shí)間一長(zhǎng),裂縫逐漸向上擴(kuò)展到路表,縫寬不斷增大,橫向裂縫再不斷附生叢向裂縫,最終形成大小不等的獨(dú)立裂塊,在表面水的作用下路面的強(qiáng)度降低了,道路逐漸喪失承載能力,不及時(shí)處置,不僅會(huì)極大的縮短公路的使用壽命,而且會(huì)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失和人的生命財(cái)產(chǎn)安全。

預(yù)防和處理

出現(xiàn)裂縫了怎么辦？怎樣延緩和減輕裂縫帶來(lái)的危害。本人認(rèn)為,可采用兩大類(lèi)方法：一是注重施工質(zhì)量,在施工中采取相應(yīng)的預(yù)防措施；二是維修養(yǎng)護(hù)時(shí)選用合適的加鋪層。為獲得最佳效果,下面這些方法非常重要。

(1)壓實(shí)路基,增強(qiáng)路基的強(qiáng)度。路面強(qiáng)度是靠路基支撐的,路基不牢,路面就保證不了足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定,就容易下沉和開(kāi)裂,因此,必須保證有有效措施處理好影響路基工作區(qū)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度的關(guān)鍵環(huán)節(jié),最大限度的減小路基完工后的沉降量。怎樣才能讓路基增強(qiáng)壓實(shí)度呢？首先,注意填土層的厚度,施工時(shí)一定要插桿掛線,每層的松鋪厚度不應(yīng)大與30cm,檢測(cè)壓實(shí)度試坑要達(dá)到下一層頂面,凡是檢測(cè)結(jié)果達(dá)不到規(guī)定定值的要加壓處理,或推除重填。其次,必須嚴(yán)格控制路基的填筑工藝,確保路基強(qiáng)度。填筑材料首選石礫、砂類(lèi)土,還有選用含礫、砂低液限粘土,再次選用低液限粘土。粉質(zhì)土和有機(jī)土不能用于填筑路基。還有一點(diǎn)非常重要的就是降低地下水位是提高路基強(qiáng)度的重要措施。路面底以下80cm路床是路基的關(guān)鍵部位,它直接承受和吸收路面的擴(kuò)散應(yīng)力,要有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。當(dāng)開(kāi)挖后發(fā)現(xiàn)底下滲水,不論流量大小都要處理。填方地段要采用較好的材料填筑,土質(zhì)差的地段要進(jìn)行換填處理,確保其強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

(2)選擇防裂性能好的材料。首先在穩(wěn)定度滿(mǎn)足要求的前提下,選用針入度較大的瀝青作面層。其次,采用密實(shí)型瀝青混凝土面層。空隙率對(duì)面層的疲勞壽命有很大影響,密實(shí)型瀝青混合料在使用中瀝青硬化緩慢,同時(shí)也延緩了裂縫的擴(kuò)展。瀝青混合料的集料應(yīng)選用表面粗糙、石質(zhì)堅(jiān)硬、耐磨性強(qiáng)、嵌擠作用好、與瀝青粘附性好的材料。如果集料呈酸性,則應(yīng)填加一定數(shù)量的抗剝落劑或石灰粉,確?；旌狭系目箘兟湫阅?同時(shí)應(yīng)盡量降低集料的含水量,盡可能使用人工砂代替原形顆粒的天然砂。還有選用抗沖刷能力好,干縮、溫縮系數(shù)小、抗拉能力高的半剛性材料作基層,最好使用溫度膨脹系數(shù)低的骨料。選用松弛性能好的優(yōu)質(zhì)瀝青做面層,保證瀝青的針入度、延度等指標(biāo)；在缺少優(yōu)質(zhì)瀝青的情況下,應(yīng)采用某些添加劑或聚合物,以提高瀝青的低溫抗裂性能及高溫穩(wěn)定性能。

(3)應(yīng)力吸收層要設(shè)置好。應(yīng)力吸收層的設(shè)置也非常關(guān)鍵,在基層與面層之間鋪橡膠瀝青中間層、預(yù)制織物膜帶條、土工織物或土工格柵中間層、低粘度瀝青混凝土層等均勻應(yīng)力吸收層。用土工格柵加筋瀝青路面的主要功能是控制車(chē)轍、反射裂縫和疲勞裂縫,不同類(lèi)型的格柵性能顯著不同。還有橡膠瀝青吸收膜,是使用廢橡膠磨細(xì)的粉與熱瀝青攪拌后,施于面層中間,形成一薄膜或與砂石成一薄層。有試驗(yàn)結(jié)果表明,此應(yīng)力吸收層在面層中間效果最佳。采用應(yīng)力吸收薄膜,對(duì)減緩反射裂縫的產(chǎn)生與擴(kuò)展也有明顯的效果,可使裂縫處相對(duì)位移產(chǎn)生的應(yīng)力傳到面層時(shí)大為減少,明顯降低應(yīng)力強(qiáng)度因子。而吸收薄膜的彈性模量越低,防裂效果越好。可見(jiàn)應(yīng)力薄膜應(yīng)選用低模量高韌性、大變形率的材料為好。

(4)怎樣修筑防裂路面。研究表明,面層反射裂縫明顯地受瀝青面層厚度的影響,厚度超過(guò)15cm的面層可以有效的防止受拉疲勞所產(chǎn)生的裂縫,還可以降低車(chē)輛荷載引起的剪應(yīng)力。因此,在瀝青路面厚度的設(shè)計(jì)時(shí),可以考慮瀝青面層的厚度,以減少受拉疲勞所產(chǎn)生的裂縫。

最后,就如何控制施工時(shí)裂縫發(fā)生的辦法再談幾點(diǎn)：(1)在施工方面,控制半剛性基層碾壓時(shí)的含水量為最佳含水量的0.9倍,壓實(shí)度達(dá)到規(guī)范要求,碾壓完成后要及時(shí)保濕養(yǎng)護(hù),防止基層干曬,養(yǎng)護(hù)結(jié)束后,立即噴灑瀝青乳液,做成透層或粘層,然后盡快鋪瀝青面層。(2)制備瀝青混合料時(shí)控制好加熱時(shí)間和加熱溫度,不使瀝青老化、加強(qiáng)碾壓,使瀝青混合料達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度,也可減少反射裂縫。(3)為了減少瀝青面層由于半剛性基層的收縮裂縫而產(chǎn)生反射裂縫或?qū)?yīng)裂縫,應(yīng)盡可能采取有效措施來(lái)減少半剛性基層本身的收縮裂縫。

目前,很多地方在公路鋪設(shè)瀝青面層前,都采取裂縫預(yù)防措施和處理技術(shù),將大幅度減少路面裂縫的出現(xiàn)。這種方法是強(qiáng)調(diào)于道路建設(shè)初期采取措施阻止裂縫的形成,或通過(guò)選擇道路結(jié)構(gòu)、技術(shù)或材料處理已出現(xiàn)的裂縫,這將減少裂縫,使得原有的或不可避免的裂縫活性大大降低。

[1]王琳婷.路基施工中壓實(shí)度的控制(J).交通科技,2004(05)．