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摘要:随着城市化建设的不断深入发展,城市交通道路建设也逐步升级。许多城市的道路也逐渐由之前的水泥道路慢慢升级为沥青路面,沥青路面由于其材质的特性以及施工工艺的局限,使得沥青路面在使用一段时间之后容易产生裂缝,裂缝处经历长期的风吹雨淋将大大降低路基强度。尤其是交通频繁地段,裂缝经过反复碾压对路面产生了较大的破坏。鉴于这一类情况,做好沥青路面的裂缝防治就至关重要,本文将就此展开探讨。
关键词:沥青路面;裂缝;预防
引言
沥青路面在使用过程中出现裂缝病害是当前无论任何区域都普遍存在的问题。路面裂缝会造成水分不断从裂缝处进入,在各类行车荷载反复作用及其温度变化影响下,使基层、路基整体性发生破坏,导致路面承载力下降,进一步产生块裂、龟裂甚至坑槽等病害,从而加速沥青路面破坏,缩短公路使用年限。
1裂缝产生的形式
沥青路面开裂的原因和形式很复杂,既有荷载型裂缝,又有非荷载型裂缝。当路面结构强度不足、抗冻性不够,由于冻胀和行车荷载的反复作用,就会形成荷载型裂缝。这种裂缝一般表现为沥青面层的大面积网裂。当冻胀量不同时,还会形成个别纵向裂缝。当面层的开裂并不是由于路面强度不足,而是由于低温收缩或其下的半刚性基层反射裂缝所致时,就属于非荷载型裂缝,此类裂缝一般与道路中线大体垂直,是横向裂缝。沥青路面的裂缝,尤其是横向裂缝,已经成为人们十分关注的问题。因为沥青路面在竣工使用后,不论基层是柔性的、半刚性的,还是面层沥青是国产的或进口优质沥青,都会不同程度地出现横向裂缝,横向裂缝是沥青路面的主要缺陷之一。
2裂缝对沥青路面的危害
对于城市道路的半刚性沥青混凝土路面,如果水稳底基层和基层完好,仅沥青混凝土面层产生裂缝,雨、雪水会沿着路面的面层裂缝渗入沥青面层和基层间,在冻融和行车荷载的作用下,在开裂部位面层逐渐出现网裂,最后导致沥青面层将出现大面积的破坏;如果底基层、基层和面层全部出现开裂,雨、雪水会沿着路面和基层的裂缝渗入路基,在行车荷载的冲击和碾压作用下,路基开始出现破坏,继而路面结构层悬空出现破损,最终导致路面结构整体被压碎而破坏。半刚性沥青混凝土路面出现上述裂缝,如果不能对裂缝进行及时的处理,轻则增大道路的维护成本,重则将影响行车安全。
3影响裂缝产生因素
首先,是沥青及混合料的性质产生的影响。这也是造成路面开裂的主要原因,其中,决定性的因素是混合料的低温劲度。在沥青的性能指标中,关键性的因素是温度敏感性因素,如果这一因素较为强烈,那么开裂就很容易发生。其次,是基层材料的性质的影响。材料收缩性越小,面层裂缝的数量就会越少。其中,基层上的透层油能够有效增强面层粘接,加强抗裂性。再次,气候因素也会产生一定的影响,尤其是较低的温度、降温的速度以及持续的时间。第四,交通量和车辆类型的影响。对于半刚性基层的最大拉应力,主要是由较重的车轮荷载产生,不同的轴载产生不同的破坏力,即使通过的次数不多,也会产生严重的影响。第五,施工因素的影响。这主要是指基层材料的碾压含水量以及暴晒时间等。
4沥青路面裂缝产生预防措施
4.1沥青路面车撒的治理措施
(1)如果车道表面因车辆行驶推移面产生的车辙。应将出现车辙的面层切削或铣刨清除,然后重铺沥青面层。然后采用沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)或SBS改性沥青单混合料、或聚乙烯改性沥青混合料来修补车辙。(2)如果路面受横向推挤形成的横向波形车辙,如果已经稳定,可将凸出的部分削除,在波谷部分喷洒或涂刷粘结沥青并填补沥青混合料并找平、压实。(3)如果由于基层强度不足、水稳性能不好,使基层局部下沉而造成的车辙,应先处治基层。将面层和基层完全挖除。
4.2松散脱皮的处理方法
表层处油石比偏小,或由于油料老化,降低粘结力是松散出现的主要原因。(1)选用合格的原材料,特别严格控制细集料含泥量及矿粉掺量以增强沥青混合料的粘结力。(2)严格控制施工温度及压实效果。沥青混合料施工温度过高会导致沥青老化,降低与矿料的粘附性;温度过低会导致沥青混合料压实困难,造成混合料内部孔隙率大。(3)严格控制沥青混合料的均匀性,防止混合料离析。
4.3坑槽及沉陷的防治
坑槽一般是由其他路面病害处理不及时,继续受冲击破坏而形成;沉陷则是由于路基及基层密实度不够引起过量塑性变形。小范围是因基层引起,大范围明显沉陷,则一般由路基引起。对路面坑槽沉陷的处理方法有:仅面层有坑槽或沉陷时,挖补面层。因基层或路基引起的沉陷及较深的坑槽,应先处理好基层或路基,后修补面层;在寒冷地区,冬季路面坑槽,可临时处理,保证路面平整,待气温回升后,再挖补处理。
4.4修补破损面积
(1)喷洒沥青混凝土路面复原剂可使原路面表面层沥青改善塑性,对空气和水起到密封作用,从而可以避免脱皮、剥落,使路面结构紧密、缝隙封闭,增强柔韧和抗裂性能,避免地表水渗入,起到稳定路况功能的作用。(2)针对沥青路面局部出现的纵横向开裂、龟裂、车撒、唧浆等病害,为防止进一步发展,可采取加铺改性乳化沥青稀浆封层,即将掺有高分子聚合物的快硬开型改性乳化沥青铺筑于面层之上,使其形成混合物薄层路面。这种处理措施具有弹性好、防水、耐磨、抗滑等特点,是高等级公路养护治表的一种优良措施。(3)局部路面出现坑槽、冒浆等病害,可以通过开挖设置排水盲沟,并修补或重铺沥青路面。
4.5水破坏的防治
(1)选择合适的混凝土类型。沥青面层各层应尽量使用空系率≯5%的密实性沥青混凝土。啃边的处理方法啃边的产生通常是由于路面车行道宽度与车辆交通性质不适应而导致路面边缘部分受力增大,或路面与路肩衔接处密实不够。处理方法有:由于强度不够引发的啃边,要进行挖补。由于交能增加产生的啃边,除修复外,可对路肩及路缘石进行改善。使用优质沥青及剥落剂以增强沥青与碎石的粘附性。一般情况下,酸性石料与沥青粘附性差,所以在高等级公路中,宜使用针入度较小的沥青并采用抗剥落。严格控制细集料含泥量也是提高沥青与碎石的粘附性的有力措施。(3)提高施工质量。施工前原材料的选用必须规格、均匀、合理、配合比设计必须严密。在施工过程中必须注意沥青混凝土拌合的均匀性,防止粗集料离析。(4)严格控制超载车辆。公路管理部门应该按照《公路法》及交通部《极限运输车辆行驶公路规定》的要求对超载车辆进行强制卸载,并在入口处设卡不得让超载车辆进入高速公路。(5)优化设计。沥青面层层间应使用防水材料,无论是何种沥青混合料,必然有一定的孔隙率存在,就会遭受一定的水损害。在沥青面层涂上防水材料,形成一种不透水的薄膜封层,能使沥青面层因降雨而聚集的水大大减少。
4.6啃边的处理方法
啃边的产生通常是由于路面车行道宽度与车辆交通性质不适应而导致路面边缘部分受力增大,或路面与路肩衔接处密实不够。处理方法有:(1)由于强度不够引发的啃边,要进行挖补。(2)由于交能增加产生的啃边,除修复外,可对路肩及路缘石进行改善。
结束语
路桥工程沥青路面裂缝的类型和产生的原因都是多种多样的,但是都会或多或少的对道路使用产生一定的影响,缩短道路的使用寿命。因此,加强对沥青路面裂缝的预防十分必要,道路裂缝的防治,重点在于合理的设计、优质的材料以及先进的施工技术,再加之混合料的合理化配比、沥青路面铺筑厚度和压实度等。只有做好这些,才能有效预防沥青路面产生裂缝,保证沥青路面的高质量和较长的使用期限。
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