宋 敏
(邳州市交通工程有限公司,江蘇 邳州 221300)
對(duì)于公路工程建設(shè)項(xiàng)目來說,路面的施工質(zhì)量會(huì)對(duì)道路功能和作用的正常發(fā)揮產(chǎn)生一定影響。在具體施工過程中由于受到諸多因素的影響,會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)裂縫問題,路面裂縫不僅會(huì)在一定程度上影響行車舒適性和行車安全,而且路面積水會(huì)通過裂縫滲入到路基中,從而嚴(yán)重破壞路基的正常結(jié)構(gòu),容易引起路面沉降或路面坍塌的嚴(yán)重后果。因此,在公路路面施工中,需要嚴(yán)格控制路面施工質(zhì)量,合理應(yīng)用各項(xiàng)施工技術(shù),將路面裂縫問題當(dāng)作重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容,最大程度避免后期使用過程中出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。
公路路面裂縫的類型主要可以分為以下幾種:(1)縱向裂縫。通常情況下,在公路的邊緣位置經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)縱向裂縫,縱向裂縫與公路的延伸方向相同,所以被叫作縱向裂縫,此種裂縫對(duì)公路整體質(zhì)量產(chǎn)生的影響比較大,對(duì)公路路基結(jié)構(gòu)造成不同程度的破壞,從而引發(fā)沉降問題。(2)不規(guī)則裂縫。此種裂縫比較散亂,沒有規(guī)律可循,導(dǎo)致這種裂縫產(chǎn)生的原因主要是溫度發(fā)生變化。(3)網(wǎng)狀裂縫。在公路路面中,此種類型的裂縫表現(xiàn)為網(wǎng)格狀,主要是長期受到路面行駛車輛的壓力而形成,這種裂縫剛出現(xiàn)時(shí)的數(shù)量較少,表現(xiàn)為縱向狀態(tài),并且相互之間交叉在一起,隨著時(shí)間的推移逐漸演化為網(wǎng)格狀裂縫。(4)橫向裂縫。這種裂縫和縱向裂縫相反,它經(jīng)常出現(xiàn)在路面中間,和公路的延伸方向保持垂直,主要是長期承受超負(fù)荷的壓力和溫度變化的影響而產(chǎn)生。(5)溫度疲勞裂縫。一般來說,在日照強(qiáng)烈和溫差較大的地區(qū)容易發(fā)生溫度疲勞裂縫現(xiàn)象,這種裂縫在一年四季都有可能出現(xiàn),南方非冰凍地區(qū)和北方冰凍地區(qū)的道路都有可能會(huì)產(chǎn)生溫度疲勞裂縫。當(dāng)裂縫處有外部環(huán)境的水分滲入之后,會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層材料加速老化,再加上車輛給路面施加的壓力,會(huì)對(duì)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度造成嚴(yán)重影響,從而使得路面的使用壽命進(jìn)一步縮短,相應(yīng)地路面維修和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用也會(huì)增加。對(duì)于等級(jí)比較高的路面來說,后續(xù)的維修和加鋪層施工會(huì)對(duì)正常的車輛通行造成不利影響,可能會(huì)出現(xiàn)諸多不良安全隱患,引發(fā)交通事故,對(duì)行車安全產(chǎn)生威脅,甚至還會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國城市化建設(shè)進(jìn)程也在不斷加快,在實(shí)際發(fā)展過程中對(duì)交通道路進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化,以往使用的水泥道路路面逐漸被瀝青混凝土材料所替代。瀝青混凝土是一種新型材料,在公路建設(shè)中發(fā)揮著十分重要的作用,將其作為公路路面施工材料不僅可以進(jìn)一步提升公路的堅(jiān)固性和耐磨性,同時(shí)也能使公路變得更加具有張力,從而對(duì)于車輛的平穩(wěn)行駛有很大幫助。但由于瀝青和瀝青混合物材料自身特征以及各種外界因素的影響,容易使公路在以后的使用過程中出現(xiàn)裂縫問題。裂縫剛出現(xiàn)時(shí)并不會(huì)造成太大危害,所以不容易引起人們的重視,但隨著時(shí)間的推移,長期受到風(fēng)吹雨淋的影響,在很大程度上會(huì)降低公路路基的強(qiáng)度,裂縫也會(huì)不斷發(fā)展擴(kuò)大,從而對(duì)路面造成的破壞越來越大,公路的使用壽命就會(huì)縮減,并且為行駛車輛帶來巨大安全隱患,容易引發(fā)交通安全事故,從而造成經(jīng)濟(jì)損失,所以我們需要加強(qiáng)對(duì)公路路面裂縫的重視,確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)裂縫問題,并及時(shí)采取有效的防護(hù)措施。
在公路路面和路基施工中應(yīng)用的施工材料大多是由幾種不同的原材料混合而成,這些原材料可以分為固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)等幾種不同形態(tài),在相互融合的過程中相互之間會(huì)產(chǎn)生一定的作用力,最后得到的結(jié)合材料的體積就會(huì)因此而變小。當(dāng)融合材料形成之后,需要一定的時(shí)間進(jìn)行冷卻,而水物質(zhì)會(huì)對(duì)材料冷卻過程產(chǎn)生較大程度的影響,主要原因是水分自身具備擴(kuò)張能力和冷凍能力,公路底層的水發(fā)生蒸發(fā)現(xiàn)象時(shí),那么施工材料當(dāng)中的水分也會(huì)跟著蒸發(fā),從而導(dǎo)致表層的水層發(fā)生一定變化,其厚度降低,縮短了顆粒之間的距離,提高了分子的力量,路面體積的收縮速度也會(huì)隨之加快,從而對(duì)路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成嚴(yán)重破壞,使得基層材料出現(xiàn)收縮現(xiàn)象,從底層形成裂縫作用力,受到作用力的影響裂縫開始由下而上形成,最后發(fā)展到公路路面,從而形成路面裂縫。
因?yàn)榛炷磷陨淼膬?nèi)外溫差較大,在公路路面施工過程中就容易因?yàn)檫@種溫差現(xiàn)象而導(dǎo)致裂縫問題的發(fā)生。比如,混凝土中的水分會(huì)在一定程度上受到晝夜溫差的影響,并且影響程度的大小會(huì)隨著季節(jié)的變化而變化,當(dāng)受到的影響比較大時(shí)就會(huì)發(fā)生變冷結(jié)冰現(xiàn)象,從而使混凝土的體積發(fā)生膨脹導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。由于混凝土表面溫度變化較大,內(nèi)部的溫度又無法散發(fā)出來,導(dǎo)致內(nèi)外溫差形成,從而引起裂縫現(xiàn)象。當(dāng)混凝土遭遇到高溫的情況時(shí),內(nèi)部的水分會(huì)快速蒸發(fā),嚴(yán)重破壞混凝土的牢固性,也會(huì)導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。
如果路面施工材料選擇不當(dāng),會(huì)對(duì)公路路面整體質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。在路面施工材料的選擇過程中,對(duì)材料質(zhì)量缺乏重視,采購的材料質(zhì)量不符合相關(guān)要求標(biāo)準(zhǔn),就會(huì)影響路面施工質(zhì)量和施工安全,比如選用的混凝土材料自身配比缺乏合理性,在后續(xù)使用過程中就有可能導(dǎo)致裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。由于不合理的材料比例分配,再加上材料自身質(zhì)量存在問題,不具備較好的吸附力,使得混凝土內(nèi)部雜質(zhì)數(shù)量增多,就會(huì)為裂縫的形成創(chuàng)造有利條件。此外,在實(shí)際施工過程中由于人為失誤或是攪拌設(shè)備故障等也會(huì)對(duì)混凝土的質(zhì)量造成影響,導(dǎo)致實(shí)際施工要求無法被滿足,從而產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象。
比如土基、基層和瀝青面層厚度的影響,與瀝青穩(wěn)定碎石和級(jí)配碎石這類的柔性基層相比,半剛性基層和瀝青面層的附著粘結(jié)性能要差一些,從而對(duì)橫向裂縫產(chǎn)生的影響也大一些。由于瀝青面層和基層的附著性能不好,會(huì)導(dǎo)致面層有可能出現(xiàn)一定程度的自由收縮變形,無法充分發(fā)揮出混合料的應(yīng)力松弛性,溫度應(yīng)力也很難傳遞到基層中,不斷在面層內(nèi)部累積,從而引起干裂現(xiàn)象。
在公路路面具體施工設(shè)計(jì)階段,如果采取的施工工藝比較落后,不符合實(shí)際施工要求,那么就容易對(duì)公路路面施工質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。一般情況下,由于施工工藝落后而導(dǎo)致路面出現(xiàn)裂縫問題的情況主要可以分為下面幾種:(1)路面攤鋪工藝和混凝土拌合工藝不夠科學(xué),或者是采用的材料質(zhì)量不合格。如果施工人員無法熟練掌握路面攤鋪技術(shù),在混凝土拌合過程中時(shí)間把握不準(zhǔn)確,就會(huì)讓路面整體施工質(zhì)量無法得到保障,容易出現(xiàn)表面脫皮或剝落的不良現(xiàn)象,繼而引發(fā)裂縫問題。(2)在具體施工過程中,施工人員沒有嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)開展路面施工作業(yè),導(dǎo)致一部分路面混合料出現(xiàn)離析現(xiàn)象,從而引起滲水問題,導(dǎo)致路面裂縫脹裂的速度進(jìn)一步加快,產(chǎn)生裂縫。(3)在施工過程中使用的施工機(jī)械設(shè)備比較落后,沒有及時(shí)更新?lián)Q代,給公路施工時(shí)加大了難度系數(shù),混合材料的拌合均勻程度、路面的壓實(shí)度等就會(huì)受到很大影響容易,導(dǎo)致路面裂縫的出現(xiàn)。
對(duì)于公路路面施工作業(yè)來說,原材料的拌合質(zhì)量會(huì)影響水泥混凝土的正常功能,所以需要加強(qiáng)對(duì)材料拌合過程的控制。首先,要嚴(yán)格控制攪拌的溫度和時(shí)間,做到科學(xué)調(diào)配,從而確保水泥混凝土具有較高的質(zhì)量。其次,優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì),應(yīng)保證各種材料的混合比符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,如果無法滿足具體施工要求就需要反復(fù)調(diào)配,直到可以實(shí)現(xiàn)平衡供應(yīng)物料為止。最后,還需要充分結(jié)合配比參數(shù)進(jìn)行拌合,在具體拌合過程中要合理調(diào)整骨料含水量,使其能夠滿足公路路面施工質(zhì)量要求。另外,還需要嚴(yán)格控制混合料攪拌時(shí)間,避免時(shí)間過長發(fā)生氧化現(xiàn)象,防止對(duì)混合材料的質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。
溫度裂縫在公路路面中比較常見,針對(duì)此種裂縫進(jìn)行防治,需要嚴(yán)格控制混凝土施工過程中的溫度,防止出現(xiàn)溫差過大的現(xiàn)象,比如降低混凝土自身的發(fā)熱量,在具體施工過程中選用水化熱反應(yīng)不強(qiáng)的水泥,從而實(shí)現(xiàn)合理控制溫度的目的。另外,施工人員還要以應(yīng)力場的具體分布情況為依據(jù),確定具體施工范圍,確保選用的混凝土可以與應(yīng)力場相適應(yīng)。嚴(yán)格控制混凝土在入倉時(shí)的溫度,公路工程需要的混凝土數(shù)量較大,混凝土的拌制作業(yè)一般是在距離施工現(xiàn)場較遠(yuǎn)的地方進(jìn)行,所以需要將拌制好的混凝土運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,在運(yùn)輸過程中要嚴(yán)格控制混凝土自身溫度,提高混凝土的散熱效率,最大程度防止出現(xiàn)溫度裂縫問題。
在瀝青公路路面的裂縫處理工作中,比較常用的一種修補(bǔ)方法是灌油修補(bǔ)法,具體操作流程如下:首先要對(duì)裂縫展開清潔工作,然后在路面裂縫中灌入經(jīng)過加熱處理的瀝青油,并確保將瀝青油灌入到裂紋深處,最后將溢出路面的瀝青油清理干凈??梢圆捎萌榛癁r青進(jìn)行灌縫處理工作,這樣能夠收獲更加理想的效果。還可以在進(jìn)行灌縫之前,將縫壁用液化氣加熱,等到呈現(xiàn)粘性狀態(tài)之后再把瀝青油噴抹到縫隙之中,然后用布熱砂或石屑來保護(hù)縫口表面。如果裂縫過于狹小,影響正常的灌縫處理,就需要利用相應(yīng)的工具進(jìn)行拓寬,然后再進(jìn)行灌縫工作。另外,還可以使用嵌縫封堵法進(jìn)行裂縫處理,具體操作流程如下:使用合適的工具沿著裂縫鑿槽,然后在鑿好的槽中加入塑性或剛性防水材料,將路面裂縫封堵。嵌縫封堵法比較常用的嵌縫材料一般有丁基橡膠、聚氯乙烯膠泥、塑料油膏和聚合物水泥砂漿等。
為了有效防止公路路面出現(xiàn)裂縫問題,當(dāng)路面施工作業(yè)完成后,需要做好路面的養(yǎng)護(hù)管理工作。在公路路面養(yǎng)護(hù)工作中,需要將混凝土水化作用作為重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容,這樣做的原因是水化作用可以讓混凝土內(nèi)部的熱量集中釋放出來,從而加大裂縫問題出現(xiàn)的可能性。當(dāng)公路路面攤鋪?zhàn)鳂I(yè)完成后,由于路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性還不夠高,相對(duì)來說比較脆弱,所以需要適當(dāng)?shù)臑槁访鏋⑺?,也可以選擇合適的覆蓋物將路面蓋住,起到保溫的作用,進(jìn)一步提升路面裂縫的防治工作效果。另外,還可以采用密封性較好的薄膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù),用此種薄膜將表面敞露的部分進(jìn)行嚴(yán)密覆蓋,確?;炷猎诓皇那闆r下得到較好的養(yǎng)護(hù)效果,有效防止公路路面出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。
當(dāng)外部環(huán)境的水分滲入到裂縫后,會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層材料加速老化,再加上行駛車輛給路面施加的壓力,會(huì)對(duì)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度造成嚴(yán)重影響,并且還可能引起路基沉降問題,對(duì)行車安全產(chǎn)生巨大威脅。因此,在平時(shí)的維修養(yǎng)護(hù)工作中還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)路面排水的重視。應(yīng)根據(jù)道路積水情況選擇合適的排水設(shè)施,在排水設(shè)施的安裝過程中,應(yīng)正確掌握施工要求,在軟土地基中豎向安裝排水設(shè)施,或者在地基旁邊安裝排水板,有利于及時(shí)將積水排出,避免積水滲透到地基中,對(duì)地基自身的承載能力和強(qiáng)度造成不良影響。相關(guān)施工人員需要加強(qiáng)對(duì)排水板和排水設(shè)施重要性的認(rèn)識(shí),在安裝過程中嚴(yán)格遵守相關(guān)要求標(biāo)準(zhǔn),為路基施工質(zhì)量打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),從而有效避免裂縫問題的發(fā)生。
近年來,我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)都獲得快速發(fā)展,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,相繼出現(xiàn)了諸多新型材料和新型技術(shù),可以在公路路面施工過程合理應(yīng)用這些新型材料、新型技術(shù)和新型設(shè)備。當(dāng)前階段,在市場中出現(xiàn)了一種新型的混凝土材料,這種混凝土是商品混凝土。此種混凝土與現(xiàn)場攪拌混凝土相比具有很好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),它是由專業(yè)的企業(yè)生產(chǎn),生產(chǎn)過程采用的都是新型設(shè)備,具有十分精確的配比,攪拌過程也十分均勻,其質(zhì)量可以得到有效保證,在路面施工過程中應(yīng)用此種混凝土材料可以很好地預(yù)防溫差裂縫的形成。
某公路建設(shè)工程全長9.473km,其中某路段為軟土地基,路基寬度為26.4m,此路段的路面施工周期為三個(gè)月,路面施工材料選用的是改性瀝青混凝土、瀝青混凝土和水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石等。為了更好地預(yù)防路面出現(xiàn)裂縫問題,在具體施工過程中對(duì)瀝青混凝土配合比、路基施工和路面施工等環(huán)節(jié)進(jìn)行了優(yōu)化,通過對(duì)后續(xù)通車運(yùn)行過程的觀察,發(fā)現(xiàn)路面裂縫問題發(fā)生的概率大大降低。
(1)在公路工程施工之前,組織工作人員前往施工現(xiàn)場開展勘察工作,全面了解施工現(xiàn)場的地質(zhì)環(huán)境和水文條件等情況,將得到的數(shù)據(jù)信息作為設(shè)計(jì)工作的依據(jù),從而制定出一套科學(xué)的施工方案。由于本路段是軟土地基,所以對(duì)地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定進(jìn)行了計(jì)算,通過分析最后決定采用換填墊層方法對(duì)軟土地基進(jìn)行加固。(2)在施工作業(yè)開始之前,根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求選擇具有良好穩(wěn)定性的級(jí)配碎石作為路基的填筑材料,能夠有效滿足具體施工的需要,并嚴(yán)格遵循相關(guān)技術(shù)要求開展具體填筑工作,取得了十分理想的填筑效果,當(dāng)填筑工作完成后使用壓路機(jī)進(jìn)行反復(fù)壓實(shí),從而讓軟土地基的強(qiáng)度得到進(jìn)一步提升。(3)為了保證攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的穩(wěn)定性和連續(xù)性,本項(xiàng)目同時(shí)使用兩臺(tái)型號(hào)一致的攤鋪機(jī)進(jìn)行瀝青混凝土的攤鋪?zhàn)鳂I(yè),并在攤鋪機(jī)上配備了初步壓實(shí)、厚度調(diào)節(jié)和自動(dòng)找平設(shè)備。為了防止出現(xiàn)混合料粘附在熨平板上面的問題,在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)開始之前還對(duì)混合料進(jìn)行了半個(gè)小時(shí)的預(yù)熱處理。
綜上所述,在公路路面施工過程中容易出現(xiàn)裂縫問題,一旦出現(xiàn)裂縫就會(huì)對(duì)路面施工質(zhì)量造成嚴(yán)重影響,隨著時(shí)間的推移,裂縫問題還會(huì)逐漸發(fā)展嚴(yán)重,從而引發(fā)沉降和坍塌等現(xiàn)象。要想最大程度預(yù)防裂縫問題,需要嚴(yán)格控制施工材料質(zhì)量,并加強(qiáng)對(duì)施工過程的監(jiān)督,確保公路工程的施工質(zhì)量能夠滿足相關(guān)建設(shè)要求。如果路面已經(jīng)出現(xiàn)了裂縫問題,需要全面分析裂縫產(chǎn)生的原因,并及時(shí)采取合適的裂縫治理技術(shù)進(jìn)行處理。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,為瀝青路面的修補(bǔ)工作提供了更多的方案,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況制定一套科學(xué)合理的裂縫修補(bǔ)方案,以求獲得最為理想的修補(bǔ)效果。