何永波
隨著人們對(duì)交通需求的不斷擴(kuò)大,我國(guó)道路工程的建設(shè)范圍也在不斷擴(kuò)展,道路病害問(wèn)題逐漸暴露,必須要進(jìn)行有效的維修和養(yǎng)護(hù)?,F(xiàn)階段,道路工程最常出現(xiàn)的病害問(wèn)題就是路面裂縫。產(chǎn)生裂縫的具體原因比較復(fù)雜,如:交通荷載、路面基層材料等方面的影響都有可能導(dǎo)致裂縫出現(xiàn),而且隨著路齡的增長(zhǎng)裂縫問(wèn)題會(huì)更加嚴(yán)重,導(dǎo)致道路使用期限降低,甚至對(duì)人們的安全造成威脅。由于路面裂縫的類型不同,需要采取的防治措施也具有一定的差異性,以下進(jìn)行具體地分析。
道路工程的骨架及其內(nèi)部需要材料進(jìn)行有效的支撐,混凝土路面基材的質(zhì)量會(huì)對(duì)道路使用期限和使用效果產(chǎn)生直接的影響。在進(jìn)行施工建設(shè)時(shí),需要對(duì)多方面因素進(jìn)行綜合考慮,如:道路用途、外界環(huán)境等,采用適宜的材料,并且在運(yùn)輸途中進(jìn)行安全的存儲(chǔ),對(duì)材料質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè),防止材料變質(zhì)。如果水泥選擇不適宜或者在進(jìn)行骨料級(jí)配時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題,就會(huì)導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度下降,從而產(chǎn)生路面裂縫。
一般情況下,施工不當(dāng)是造成路面裂縫最主要的人為因素,具體原因如下:在進(jìn)行施工時(shí),由于計(jì)量出現(xiàn)失誤導(dǎo)致水灰比穩(wěn)定性差,混凝土出現(xiàn)強(qiáng)度不均等問(wèn)題,在路面早期產(chǎn)生大規(guī)模裂縫;在運(yùn)輸或存儲(chǔ)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題,導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象,無(wú)法獲得良好的振搗效果,使得路面產(chǎn)生早期裂縫;在進(jìn)行施工時(shí),沒(méi)有振搗次數(shù)未達(dá)到規(guī)定要求就拆除模具,使得混凝土強(qiáng)度不達(dá)標(biāo),最終造成路面開裂;沒(méi)有對(duì)切縫時(shí)間進(jìn)行合理控制,使得路面出現(xiàn)向裂縫;結(jié)束澆注工作后沒(méi)有進(jìn)行及時(shí)養(yǎng)護(hù),使得路面在短時(shí)間內(nèi)失去水分,致使混凝土收縮增大,出現(xiàn)裂縫[1]。
受到高溫環(huán)境的影響,混凝土內(nèi)部的熱能不斷增加,容易導(dǎo)致其內(nèi)部應(yīng)力出現(xiàn)不均等問(wèn)題而產(chǎn)生一定程度的形變,致使裂縫出現(xiàn)。在溫差較大的環(huán)境下,混凝土表層和內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生一定的溫差,溫差應(yīng)力的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致路面產(chǎn)生裂縫。另外,在干熱天氣下,混凝土水分不斷流失,混凝土強(qiáng)度不斷下降,最終導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。
出現(xiàn)水化反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是一個(gè)不斷放熱的過(guò)程,由于混凝土不具有良好的熱傳導(dǎo)性,當(dāng)水化熱過(guò)高時(shí)就會(huì)導(dǎo)致路面表層加速散熱,內(nèi)外收縮應(yīng)力出現(xiàn)較大的差異,而混凝土強(qiáng)度會(huì)不斷降低極易出現(xiàn)形變,使得裂縫產(chǎn)生[2]。
產(chǎn)生荷載裂縫的原因比較復(fù)雜,主要原因如下:首先,因?yàn)榈缆泛奢d沒(méi)有進(jìn)行準(zhǔn)確的分析設(shè)計(jì),導(dǎo)致車輛運(yùn)行無(wú)法滿足有效需求;其次,道路在施工過(guò)程中存在不足使得道路出現(xiàn)荷載不均等問(wèn)題,在荷載能力較差的區(qū)域一般比較容易出現(xiàn)裂縫;最后,因?yàn)榈缆烽L(zhǎng)期處于超載狀態(tài)下,導(dǎo)致其使用期限受到影響并出現(xiàn)開裂等問(wèn)題[3]。
科學(xué)合理地規(guī)劃路面強(qiáng)度、厚度,可以有效地降低裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)。首先,相關(guān)人員需要對(duì)道路的實(shí)際要求進(jìn)行全面了解,包括該區(qū)域的發(fā)展規(guī)劃、車流量等,同時(shí),還需要對(duì)未來(lái)可能會(huì)增加的車輛進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估,這樣可以確定有效地道路承載,防止因?yàn)樵O(shè)計(jì)問(wèn)題而出現(xiàn)路面裂縫。
除了上述原因外,溫度因素也會(huì)對(duì)混凝土路面產(chǎn)生較大的影響,為了防止出現(xiàn)溫度裂縫,必須要確保施工條件符合規(guī)定要求,盡可能地避免在高溫環(huán)境下施工,同時(shí)在選取水泥品種時(shí)應(yīng)該盡可能地以水化熱較低類型為首選。
由于水灰比會(huì)對(duì)混凝土強(qiáng)度造成一定的影響,因此,必須要加強(qiáng)對(duì)水灰比的有效控制。在施工過(guò)程中,需要結(jié)合具體的施工工藝、環(huán)境溫度等選取適宜的水灰比,并按照具體需求增加一定量的添加劑,以便于增強(qiáng)混凝土質(zhì)量,降低裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)。
一般情況下,可以將瀝青路面的裂縫分為兩種,包括荷載裂縫和非荷載裂縫。第一種裂縫主要是由于路面設(shè)計(jì)不科學(xué)而導(dǎo)致的,第二種裂縫又可以分為低溫和反射裂縫兩種。因?yàn)槲覈?guó)瀝青路面主要應(yīng)用半剛性基層,荷載裂縫不會(huì)造成較為嚴(yán)重地危害,這里主要對(duì)非荷載裂縫進(jìn)行具體的分析,引發(fā)裂縫問(wèn)題的主要原因如下。
首先,瀝青成分具有一定的差異,一般稠油瀝青具有良好的抗裂性能,但是蠟含量越高導(dǎo)致其抗裂性越差。其次,瀝青含量越高聚會(huì)具有較強(qiáng)的收縮應(yīng)力。除此之外,礦料級(jí)配也會(huì)對(duì)路面質(zhì)量產(chǎn)生較大地影響。如果混合料的空隙率超過(guò)一定限度,其內(nèi)部空隙會(huì)不斷增加,導(dǎo)致應(yīng)力松弛溫度不斷下降,增添礦粉加強(qiáng)混合料的黏稠度,但也會(huì)導(dǎo)致其抗裂性能受到不良影響。
反射裂縫的成因可以分為兩種,第一種是由溫縮開裂導(dǎo)致反射裂縫出現(xiàn)。當(dāng)裂縫出現(xiàn)后,雨水會(huì)從裂縫中不斷滲入并進(jìn)入瀝青基層當(dāng)中,對(duì)基層、面層產(chǎn)生破壞,使得瀝青路面受到不良影響。第二種為干縮開裂導(dǎo)致反射裂縫出現(xiàn)。新鋪設(shè)的混合料會(huì)隨著水分的不斷流失而產(chǎn)生干縮應(yīng)力,最終導(dǎo)致干縮裂縫出現(xiàn)[4]。
首先,需要選取具有良好延展性且抗老化效果好的瀝青。對(duì)其配合比進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整, 把控好混合料的具體比例,采取優(yōu)化工藝來(lái)促進(jìn)混合料整體強(qiáng)度的不斷提升。采用堿性碎石,這樣可以有效地增強(qiáng)其與瀝青的結(jié)合力,并使混合料具有較強(qiáng)的抗裂性能。在施工過(guò)程中需要對(duì)瀝青混合料的碾壓溫度進(jìn)行有效的掌控,防止出現(xiàn)低溫裂縫。最后,在施工前通過(guò)攤鋪機(jī)進(jìn)行預(yù)熱,確保接縫處能夠緊密連接,這樣也可以減少低溫裂縫的產(chǎn)生。
針對(duì)反射裂縫,需要先選取適宜的原材料,確保其具有良好的抗沖刷性并且溫縮系數(shù)較小。在確定路面厚度時(shí),需要對(duì)道路等級(jí)、交通運(yùn)輸量、環(huán)境因素等進(jìn)行綜合考慮。另外,對(duì)于瀝青用量也需要進(jìn)行嚴(yán)格控制,保障其混合料級(jí)配符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),一般油石比需要掌控在4%~4.5%,而空隙率則需要保持在3%~5%之間[5]。對(duì)于其基層裂縫進(jìn)行控制,首先需要進(jìn)行分段施工,對(duì)其混合料進(jìn)行科學(xué)的配比,然后在鋪設(shè)瀝青時(shí)需要將老化路面進(jìn)行刨除,這樣可以有效地推遲裂縫的形成。除了上述內(nèi)容之外,還需要定期對(duì)道路進(jìn)行養(yǎng)護(hù),在發(fā)現(xiàn)路面出現(xiàn)裂縫時(shí)必須要進(jìn)行及時(shí)有效地修補(bǔ),防止病害問(wèn)題惡化。
綜上所述,混凝土或?yàn)r青路面出現(xiàn)裂縫主要是因?yàn)樾巫儜?yīng)力超過(guò)其混合料的實(shí)際黏結(jié)力,但是具體的影響因素比較復(fù)雜,必須要對(duì)材料、施工、養(yǎng)護(hù)工作等多方面進(jìn)行綜合分析和嚴(yán)格管控,從而保障道路使用期限和道路行駛安全,促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展。