(石獅市規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司,福建 泉州 362700)
在建設(shè)城市道路時(shí),瀝青路面是最為常見的建設(shè)模式之一,然而該類型路面在建成并通車后,時(shí)常會(huì)發(fā)生瀝青裂縫等現(xiàn)象,影響人們的正常運(yùn)行,甚至還會(huì)威脅同行車輛的交通安全。在本文的研究中,筆者主要分析了城市道路瀝青路面裂縫的類型、原因,并針對性的制定應(yīng)對策略和措施,希望可以有效的應(yīng)對道路裂縫現(xiàn)象,滿足人們對美好出行條件的向往。
在城市瀝青道路的結(jié)構(gòu)組成中,瀝青材料具有一定的導(dǎo)熱性,各個(gè)結(jié)構(gòu)層材料的導(dǎo)熱性不盡相同,因此會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。在瀝青結(jié)構(gòu)的路面中,溫度的傳遞往往需要一段時(shí)間,導(dǎo)致各結(jié)構(gòu)層溫度變化大,梯度效益比較明顯,尤其是在環(huán)境溫度產(chǎn)生反復(fù)性變化時(shí)。由于存在溫度梯度,結(jié)構(gòu)溫度層有應(yīng)力現(xiàn)象產(chǎn)生,發(fā)生諸如低溫收縮裂縫的現(xiàn)象,由于高溫環(huán)境的炙烤,導(dǎo)致瀝青產(chǎn)生軟化變形,路面就會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量問題,溫度較高條件下的應(yīng)力較小。但是,在低溫的環(huán)境下,會(huì)導(dǎo)致瀝青材料慢慢變硬,產(chǎn)生顯著的收縮現(xiàn)象。
圖1 低溫裂縫
一般而言,城市道路是為車輛的通行而建設(shè)的,需要具有加強(qiáng)的承載能力,否則不足以為車輛的通行提供條件。在瀝青路面中,如若所受的承載超過負(fù)荷,就會(huì)損壞瀝青路面的結(jié)構(gòu)。在瀝青路面的使用中,彎拉應(yīng)力最大之處就是行車荷載作用的地段,要大于原始結(jié)構(gòu)層的極限抗拉強(qiáng)度。所以,在行車荷載的反復(fù)作用下,致使路面結(jié)構(gòu)層底部產(chǎn)生了裂縫,影響道路的行車安全。由于行車荷載的影響,引發(fā)基層出現(xiàn)不同程度的裂縫,進(jìn)而影響瀝青路面的運(yùn)行。
圖2 荷載型裂縫
路面基層施工建設(shè)中,通常采取半剛性材料,施工作業(yè)完成后需經(jīng)歷一段時(shí)間的物理化學(xué)反應(yīng),有利于增強(qiáng)基層材料本身的剛度和硬度等。利用此類材料進(jìn)行施工時(shí),對養(yǎng)護(hù)周期的要求較高,且對周圍環(huán)境濕度要求比較嚴(yán)格。如若無法保障施工的質(zhì)量,就會(huì)影響到基層的實(shí)際運(yùn)行情況,主要是溫濕度會(huì)對半剛性材料的質(zhì)量產(chǎn)生影響,導(dǎo)致裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。
圖3 反射龜裂
城市道路工程建設(shè)中,必須圍繞設(shè)計(jì)進(jìn)行,設(shè)計(jì)出科學(xué)、合理的施工設(shè)計(jì)圖。大量實(shí)踐數(shù)據(jù)表明,城市道路瀝青路面裂縫產(chǎn)生的主要原因就是設(shè)計(jì)不合格,因此導(dǎo)致道路產(chǎn)生裂縫。在城市道路的施工設(shè)計(jì)中,由于沒有充分考慮各項(xiàng)因素對道路質(zhì)量的影響,特別是在處理復(fù)雜地段或改性瀝青路面時(shí),沒有深入施工現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地調(diào)查,對城市道路的流量進(jìn)行充分預(yù)估。直到城市道路建設(shè)完成通車后,發(fā)現(xiàn)交通流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)流量,因此就引發(fā)了裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生。另外,在具體設(shè)計(jì)實(shí)踐中,由于基層設(shè)計(jì)中存在不合理的現(xiàn)象,致使路基產(chǎn)生了不同程度的沉降,進(jìn)一步就會(huì)出現(xiàn)道路裂縫。
在城市道路施工環(huán)節(jié)中,原材料的質(zhì)量問題決定著道路的使用質(zhì)量,尤其是瀝青的品質(zhì)問題。在瀝青路面中,裂縫產(chǎn)生的主要原因是因?yàn)闇囟仁湛s產(chǎn)生的,因此衡量瀝青路面質(zhì)量的重點(diǎn)指標(biāo)是瀝青感溫性能。在瀝青路面的施工中,瀝青的品質(zhì)決定著路面的質(zhì)量,而衡量其品質(zhì)的主要是低溫延性、抗老化性能、含蠟量和勁度等因素,這些因素綜合決定著瀝青路面的質(zhì)量。此外,在瀝青的品質(zhì)影響因素中,混合料的組成是主要的影響因子,不同組成結(jié)構(gòu)的混合料具有不一樣的性質(zhì),具有有配合比、瀝青用量、礦粉細(xì)度和集料級配等,都會(huì)影響瀝青混合料抗裂性能。
在城市道路施工中,如若施工操作不當(dāng),也會(huì)影響瀝青道路的質(zhì)量。一般而言,施工原因?qū)Φ缆焚|(zhì)量產(chǎn)生的影響有:第一,由于路基結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度太低;第二,在基層的鋪設(shè)施工中,因?yàn)樵诨旌狭现刑砑拥乃植粔颍瑢?dǎo)致基層內(nèi)部產(chǎn)生了一定程度的縮應(yīng)力,進(jìn)而產(chǎn)生了瀝青裂縫;第三,在半剛性基層施工環(huán)節(jié)中,施工行為不甚合理,進(jìn)而產(chǎn)生了施工裂縫,影響道路質(zhì)量;第四,在開展機(jī)械組合施工作業(yè)中,由于碾壓混合料的次數(shù)不夠,致使基層上部有細(xì)粒料產(chǎn)生,逐漸形成了一層薄弱層;第五,在完成了半剛性基層養(yǎng)生作業(yè)后,透油層的鋪灑作業(yè)沒有及時(shí)進(jìn)行,以至于長時(shí)間進(jìn)行曝曬;第六,在瀝青混合料的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中,因?yàn)榇嬖跁r(shí)間過長、內(nèi)部過熱和溫度偏低等情況,導(dǎo)致路面出現(xiàn)斷層現(xiàn)象。
在城市道路瀝青路面的建設(shè)中,要制定科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)方案。首先,要制定詳細(xì)的踏查方案,對施工的現(xiàn)場進(jìn)行全方面的調(diào)查,深入施工現(xiàn)場調(diào)查瀝青路面的施工部位,對周圍的環(huán)境狀況、地形地貌進(jìn)行深入踏查,綜合對比各項(xiàng)施工設(shè)計(jì)方案,對現(xiàn)有的施工方案進(jìn)行優(yōu)化。在施工設(shè)計(jì)中,要明確當(dāng)前工作的難點(diǎn)和重點(diǎn)問題,制定針對性的施工設(shè)計(jì)方案。其次,要組織相關(guān)技術(shù)人員,對現(xiàn)有的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化和升級。在具體設(shè)計(jì)工作中,要基于城市道路的假設(shè)標(biāo)準(zhǔn),綜合考慮合同文件和工程招標(biāo)的要求等,設(shè)計(jì)出科學(xué)的方案,改掉不合理的地方,為后續(xù)的順利施工奠定穩(wěn)定的基礎(chǔ)。
在城市道路施工環(huán)節(jié)中,要選擇合適的施工材料,選取延度、松弛性和針入度都比較合理的瀝青材料,滿足設(shè)計(jì)對材料的要求。在具體施工實(shí)踐中,如果沒有足夠優(yōu)秀的瀝青材料,就要適當(dāng)?shù)奶砑犹砑游锖途酆衔锏?,有效提升瀝青在高溫和低溫環(huán)境下的穩(wěn)定性。在滿足馬歇爾穩(wěn)定性的條件下,盡量選取針入大的瀝青材料,可以有效的預(yù)防低溫收縮、龜裂擴(kuò)散等現(xiàn)象的發(fā)生。
在對路基的基層進(jìn)行施工時(shí),確保路基填土的干燥性,還要確保路基的壓實(shí)度處于合理的范圍內(nèi),否則會(huì)影響道路施工質(zhì)量。在改造舊路時(shí),要將路基里的雜物清除干凈,處理臺(tái)階過程中,要按照填土厚度的要求進(jìn)行碾壓處理。在對路基進(jìn)行施工時(shí),采取邊坡壓實(shí)、分成填筑的方式,且按照重型壓實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作,在沉降比較明顯的路段利用軟土基處理方式進(jìn)行處理,有效控制不均勻沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)。另外,還要加強(qiáng)對施工技能的保養(yǎng),及時(shí)對上層進(jìn)行封層或鋪筑操作,避免干縮裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。
在城市道路的運(yùn)行過程中,如若排水體系出現(xiàn)了故障,就會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)大面積積水現(xiàn)象,進(jìn)而對道路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。在道路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中,瀝青材料會(huì)受到長時(shí)間的水泡,降低瀝青和碎石之間的粘附性,進(jìn)而引發(fā)質(zhì)量問題。在載重情況下,路面就會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)裂、翻漿、坑槽等現(xiàn)象。此時(shí),要及時(shí)采取應(yīng)對策略,將路面的積水清理干凈,否則路面可能出現(xiàn)塌陷等現(xiàn)象,產(chǎn)生更多、更大的裂縫。
排水系統(tǒng)可以盡可能地排出路面積水,減少路面積水帶來的不利影響,避免對路基的破壞??紤]到夏季雨水較多這一原因,有必要增加養(yǎng)護(hù)頻率,重視暴雨造成的城市道路垃圾堵塞問題。在秋冬季節(jié),雨水天氣會(huì)逐漸減少,但是枯枝落葉逐漸增多,如若不及時(shí)清理,就會(huì)產(chǎn)生大量的積水,因此要加強(qiáng)對路面環(huán)境的維護(hù)和管理。
排水系統(tǒng)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)過程中要注意這些事項(xiàng):道路排水井必須保持暢通,要制定養(yǎng)護(hù)計(jì)劃,定期疏通排水井,將異物清理干凈,不產(chǎn)生積水;一旦出現(xiàn)修復(fù)不及時(shí)的話,就會(huì)加劇排水井的內(nèi)部損壞,還有可能影響到整個(gè)排水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
養(yǎng)護(hù)管理人員要根據(jù)排水設(shè)施的實(shí)際情況,靈活地應(yīng)用預(yù)防性公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)。在實(shí)際工作過程中,要重視:①優(yōu)化城市道路的排水性能,減少堵塞排水口的現(xiàn)象,避免雨水影響城市道路;②有一些路段的路基結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜一些,養(yǎng)護(hù)作業(yè)過程中,應(yīng)當(dāng)完整地記錄排水系統(tǒng)的數(shù)據(jù),為問題的解決提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐。
經(jīng)過很長時(shí)間的發(fā)展,瀝青路面技術(shù)已經(jīng)很成熟的了,在各類型公路當(dāng)中,瀝青路面的性價(jià)比是很高的。但是,在實(shí)際中,瀝青路面還是會(huì)存在一些常見出的問題,其中裂縫問題較為突出。其裂縫形式有:縱裂、橫裂、龜裂等。一些裂縫較寬,一些裂縫較深,分布范圍廣且不規(guī)則,嚴(yán)重影響瀝青路面的質(zhì)量。養(yǎng)護(hù)管理人員需對裂縫產(chǎn)生的成因進(jìn)行總結(jié)分析,針對性制定出預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略,大體上可以按照以下方法:①瀝青路面裂縫病害是質(zhì)量通病,很難避免,但如果裂縫長期存在,就可能會(huì)有很多雜物掉進(jìn)裂縫中,因此,使用高黏性密封膠,對裂縫進(jìn)行填補(bǔ)處理;②針對裂縫區(qū)域,可以進(jìn)行澆筑處理,及時(shí)修補(bǔ)裂縫處,避免裂縫對正常行車產(chǎn)生的干擾和影響。
目前,在城市道路的維護(hù)管理工作中,乳化瀝青稀漿封層技術(shù)得到了推廣和普及使用。此時(shí),如若城市道路瀝青路面發(fā)生了輕微的裂縫或車轍,可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S護(hù)和保養(yǎng),使用乳化瀝青稀漿封層技術(shù)及時(shí)進(jìn)行處理,既確保行車安全,又不因?yàn)榇蠓秶┕び绊懶熊囍刃颉?/p>
總而言之,通過分析城市道路瀝青路面裂縫產(chǎn)生的主要原因,主要是因?yàn)椴牧线x擇不當(dāng)、施工方式不合理及設(shè)計(jì)方式不合理等原因引起的。為了有效的應(yīng)對城市道路瀝青路面裂縫問題,要采取科學(xué)、合理和可行的施工策略,杜絕不利因素的干擾,穩(wěn)步提升城市道路施工質(zhì)量,建設(shè)出一條質(zhì)量合格的城市道路。