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摘要:沥青路面裂缝是一个十分复杂的问题,它影响路面美观、消弱整体稳定性,并且由于水分的渗透,降低基层与土基的承载力,从而加剧路面破坏。要彻底消除沥青路面裂缝也许会很困难,我们只有在工作中不断探索、学习、实践,才能逐渐找出其中的原因,进而根据具体情况,采用不同的措施防止裂缝制定出切实可行的解决措施,为今后的施工提供有益的帮助。
关键词:路桥工程;沥青路面;裂缝;预防措施
1沥青路面裂缝的特征
1.1龟裂病害的特征
裂缝相互交错,将路面分割成形似龟纹的锐角多边形小块,裂缝宽3mm以上,且多数缝距10cm以内,块的尺寸<50crux50cm。龟裂通常是由于路面整体强度不足在行车荷载的重复作用下而引起,其最初的形态是一条或几条平行的纵缝。随着荷载的反复作用,平行纵缝间出现了横向、斜向连接缝,从而形成了形似龟裂的裂缝形式。龟裂也可能是由于基层软化、稳定性不良等因素引起的。沥青路面老化变脆,也会发展成网状裂缝,龟裂是结构损坏的主要形式。
1.2纵向裂缝的损坏特征
纵向裂缝是与道路中线大致平等的长直裂缝,有时伴有少量支缝。这类裂缝通常是由于路基压实度不均匀、路面不均匀沉陷、施工接缝质量不高或结构承载力不足而引起的。不均匀沉降引起的纵缝通常断断续续绵延很长;施工搭接缝质量不高引起的纵缝,其形态特征是长且直;结构承载力不足引起的纵缝多出现在路面边缘。
1.3横向裂缝的损坏特征
横向裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两类。荷载性裂缝是由于路面设计不当、施工质量低劣或车辆严重超载,致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而造成的。非荷载性裂缝是横向裂缝的主要形式,它有两种情况:
(1)沥青面层因温度变化而产生的收缩性裂缝;
(2)路面基层反射性裂缝。
2裂缝产生的原因
2.1沥青混合料
沥青混合料的性质是个重要影响因子。
(1)沥青:一方面沥青混合料低温劲度指标是决定是否开裂的根本因素,沥青劲度又决定沥青混合料劲度的关键。沥青老化越严重,劲度越大,裂缝就越容易出现;另一方面沥青的温度敏感性也对裂缝的产生造成直接的影响,温度敏感性大的沥青易开裂。通常,沥青的含蜡量越高,其拉伸应变就越小,沥青的脆性越大,温度敏感性也越大,温度稍有变化,就容易产生裂缝。
(2)碎石级配:骨料组成级配也与开裂有一定关系,一般情况下,沥青含量偏低、石粉石屑含量偏高易产生裂缝。
2.2设计方面的因素
我国的道路有的会出现设计等级和设计要求不相符的情况。沥青混合料的配合比、沥青面层的厚度或者沥青的种类设计不合理。随着经济社会的快速发展,车辆的载重量越来越大,很多超载超限车辆在道路上行驶,对道路使用年限内交通流量的增长估计不足,导致路面强度不足而产生裂缝。
2.3施工方面的因素
由于施工原因造成的沥青路面裂缝主要是由于在软土基质的施工中,对基质的强度处理的不正确,这样就会有可能造成路面发生沉降或者是沉陷等,导致沥青路面出现了裂缝,影响路面的正常使用;在进行道路施工的过程中,没有对路基进行压实,从而降低了路基的稳定性,这样就使得路面在长期的压力作用下是路面出现裂缝;在某些施工单位的施工中,由于需要在规定的时间内完成施工任务,所以很容易在对道路施工中不能按照规定的施工操作完成,造成施工材料的不足,还有的施工单位为了降低施工中的成本,选择质量不好的施工材料,不能使施工按照规定的质量要求完成,从而导致路面出现了裂缝;在施工中,在沥青层出现了离析,这样对路基的压实非常不利,就容易因为沥青与矿料之间的粘性降低,从而降低了路基的强度,引起路面开裂。
2.4低温、雨水天气因素
雨水、地表水、地下水的侵入也会导致裂缝的产生。当水分渗到路面空隙和裂缝中,排水不畅,在外力作用下,水分会导致沥青与集料之间粘结力降低,并慢慢的丧失粘结力。因为水分的不断侵入,在汽车车轮动态荷载的反复作用下,水分会逐渐渗入到沥青与集料的界面上,沥青膜从面料表面脱落,沥青混合料掉粒、松散,形成网状裂缝并不断扩大。所以说,极端低温、降温速率、低温持续时间、升降温循环数次数是影响沥青路面温缩裂缝的四大要素。
3路桥工程中沥青路面裂缝的预防措施
3.1提高路基工作区的强度和稳定性
路基是路面的基础,路基工作区又是路基经受行车荷载影响较大的深度区域该深度区域具有足够的强度和整体稳定性对保证路面结构的强度和稳定性极为重要,否则将产生不均匀沉降使路面发生开裂。因此,必须采取有效措施处理好影响路基工作区的稳定性和强度的关键环节。
3.1.1路基工作区的强度主要是在填筑过程中形成的。必须严格控制路基的填筑工艺,确保路基强度。填筑材料首选石、砾、砂类土,其次选用含砾、砂低液限粘土再次选用低液限粘土。粉质土和有机土不能用于填筑路。面对当前高速公路超载现象十分普遍的情况下,建议在路基施工时对路基工作区的控制深度最好是大于路基工作区的设计深度,以防患于未然。
3.1.2压实度是反映路基强度的重要指标,也是提高路基强度和稳定性的最经济、最有效的技术措施,施工中必须严格检测控制。使其达到规定值。填土层的厚度对压实度有直接的影响,施工中要插杆挂线,每层的松铺厚度不应大于30cm。检测压实度试坑要打到下一层顶面,凡是检测结果达不到规定值的要加压处理,或推除重填。
3.1.3降低地下水位是提高路基强度的重要措施。路面底以下80cm路床是路基的关键部位,它直接承受和吸收路面的扩散应力,要有足够的强度和稳定性。当开挖后发现底下渗水,不论流量大小都要处理。填方地段要采用较好的材料填筑,土质差的地段要进行换填处理,确保其强度和稳定性。
3.2设计方面
在进行半刚性路面设计时,首先应选用抗冲刷性能好、干缩系数和温缩系数小、抗拉强度高的半刚性材料做基层;选用松弛性能好的优质沥青做沥青面层。在缺少优质沥青的情况下,应采取改善沥青性质的措施;在稳定度满足要求的前提下,优先选用针入度较大的沥青做沥青面层;沥青面层采用密实型沥青混凝土;采用合适的沥青面层厚度,确保半刚性基层在使用期间一般不会产生干缩裂缝和温缩裂缝;为进一步提高表面层抗温度裂缝性能,可采用橡胶沥青或聚合物沥青在沥青混凝土表面做一封层;设置应力消减(应力吸收)中间层。
3.3施工控制裂缝发生
3.3.1严格控制半刚性基层施工碾压时的含水量,混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量或控制在施工规范容许的范围内。
3.3.2半刚性基层碾压完成后,要及时养生。
3.3.3半刚性基层碾压完成后或最迟在养生结束后应立即用乳化沥青做透层或封层。
3.3.4透层或粘层完成后,应尽快铺筑沥青面层。
结语:
目前我国路桥施工中,发生沥青路面裂缝的原因有很多,针对这些原因我们采取了有效的技术防治手段,只有根据具体的原因,才能找到合理有效的手段进行防治,保证路桥的安全运行。在目前的防治工作中,我们已经取得了一些成绩,这不仅对我国的经济发展起到了促进作用,同时也为我们的生活提供了方便。
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