沥青混凝土路面裂缝产生的成因与防治探讨

作者:未知

  摘要:在我国的道路工程建设中,沥青混凝土路面是较为常见的一种的存在形式,但是生活中时常见到沥青混凝土路面发生裂缝现象,在城镇路面经常看到路面的维修与更换,对交通顺畅运行不利,也加大了市政建设成本。本文对裂缝的产生原因与防治进行探讨,期待对公路工程有一些帮助。
  【关键词】裂缝;沥青混凝土;预防措施
  1.裂缝原因
  裂缝是沥青路面较为常见的一种损害,不仅与道路铺设材料设计与建设结构设计有关,而且与施工质量、运营期间的养护管理,及温度、湿度、紫外线照射下路面沥青老化等均有关系。
  1.1路面施工引起的裂缝
  公路在建设过程中会铺设一层很厚的路基,但由于路基建设时相对高度的不同,对于回填压实度的要求有所不同,所以路面使用过程中所能承受的路面压力也不同,这样极易形成路面沉降现象发生,从而导致沥青混凝土路面产生纵向裂缝,行车荷载量超过路面承压最大压力也会引起这一问题。
  1.2温度引起的收缩裂缝
  沥青混凝土路面产生收缩裂缝的主要原因是温度的变化,在极高的温度之下沥青混凝材料的拉应力也会随之加大,在温度降低时,拉力也会随之下降,如果下降速度过快,沥青混凝土材料应力没有得到及时有效的松弛,路面温度的应力超过沥青混凝土材料极限拉应力,容易产生路面的横向裂缝。
  1.3降雨后雨水渗透引起裂缝
  进入梅雨季节后,连续的阴雨天气,不断地雨水渗入会将沥青与矿料的粘结力降低,严重时会使其粘结力逐步消失。此时在车辆、行人等外力作用下,水分随着路面已经形成的空隙和裂缝不断侵入,水分在众多荷载下进行负压抽吸更加全面的渗透到沥青与矿料接触面上,致使沥青与矿料表面脱落、沥青混合料掉落堆积形成网状裂缝。
  1.4沥青及混合料引起的裂缝
  在道路路面的施工过程中,部分施工单位所使用的沥青达不到要求标号,集料级配不合理,是影响沥青路面开裂的主要原因,低温劲度也是测定沥青混合料低温劲度的重要指标。温度敏感度越高的沥青越容易引起路面的开裂,因此温度敏感度是影响沥青功能的最大因素。
  1.5反射裂缝
  路面基层的设计不当、拌和不均、施工质量差等诸多原因,造成了道路路面承载力下降问题,在车辆反复荷载的作用下,致使沥青半刚性基层底部的拉应力过大,造成疲劳强度过大而断裂,产生了道路由下而上的反射裂缝。伴随环境的周期性变化,受到温度影响,裂缝会快速向四周发散开来,会缩短沥青面层的使用寿命。
  1.6沥青材料老化形成的裂缝
  路面龟裂是沥青路面一种结构性损坏,龟裂轻重程度由沥青混合料和基层材料的性质、交通量以及气候等因素共同作用。它是因为沥青材料的老化而形成的,当路面的变形能力减弱,路面被拉断时就会形成龟裂。
  2.裂缝预防措施
  2.1结构设计之初
  在选用材料时,应该选择抗冲刷力强且水稳性较好的材料,保证基层结构的厚度。结构层应该根据强度和刚度按照从上而下的规律进行递减,基层最小的厚度应该控制在18cm,增强了基层的强度和抗变形能力,减小了沥青路面裂缝的发生几率。
  2.2施工质量的监督管理
  在沥青混凝土路面工程施工的准备阶段,原材料的质量检查应当是质量控制工作的主要内容,因为原材料的质量是影响沥青混凝土路面质量的根本因素。在这阶段应当对选定的石料、矿粉、沥青按照规范进行质量检查。同时,对石料、矿粉的选定还须考虑到采石场的产量,沥青混凝土路面施工具有大规模、机械化施工的特点,日生产量大,如果因为原材料的供应不足而影响施工日进度,这实际也对沥青混凝土路面的质量造成影响。在此基础上方可进行沥青混合料的配合比设计工作。而对沥青混合料的配合比设计必须进行同步验证,需要强调的是沥青混合料的配合比设计一经确认便不得随意更改,应严格按照沥青混合料的配合比设计确定的石料、油石比、级配生产施工。
  在进行沥青混凝土的面层施工时,应当尽可能的你选择全幅摊铺,针对不符合全幅摊铺的路段路面,可以用2台摊铺机进行前后紧跟式摊铺,这样可以尽量避免出现前幅已经冷却,后幅才开始摊铺的施工现象,保证了混合料热接工艺;进行分幅摊铺时,上下两层的施工缝错开间距应该保持在15cm以上。
  当前后幅的相接处为冷接缝时,必须对已经施工的边缘坍斜部位进行切除,切线保持顺直,侧壁线垂直,清除完成后,需要对接缝处进行热混合料敷贴,将其软化后铲除敷贴材料,对侧壁涂刷粘层沥青。然后对相临路幅进行摊铺。为了使压实后的接缝处结合紧密且平整,摊铺时需要控制好松铺系数。
  2.3高温季节裂缝的防护
  对于部分在高温季节可进行自动愈合的裂缝不用加以处理,针对不能自行愈合的裂缝一般采用以下方式:扫除裂缝路面的杂质,在裂缝路面喷洒定量的沥青,如果此项操作是在潮湿季节或者低温的情况下进行,可以用干燥石屑和乳化沥青均匀喷洒,后用轻型压路机对矿料进行碾压;另一种方法较为简单,可对裂缝涂刷一定粘度的沥青,建议选用粘度较低的沥青。当裂缝宽度不超过5mm时,将其缝中杂物清除干净后,把低浓度的热沥青浇灌其中,高度要求在缝深的三分之二处,后将石屑和细沙清洗填入缝中,把路面上溢出的沥青和石屑、细沙等打扫干净。当缝宽在5mm以上时,需要先清除掉缝宽边缘已经有所松动的原有路面,同样清除掉杂物,后将混合搅拌均匀的热沥青填入缝中,用器具捣实。
  3.瀝青路面常见养护方法
  3.1压浆法
  在路面的高填方路段容易产生纵向裂缝,如果不及时进行彻底处理将严重威胁路基的稳定性与来往车辆的安全,在施工时压入水泥净浆。所使用的水泥为325#普通硅酸盐水泥,计量为350㎏/m?,注浆压力为1.5Mpa。在进行压浆作业前,用环氧砂浆对表层裂缝进行封堵,沿着裂缝每隔15m预埋一个注浆管,从一端开始压浆,依次进行直到相邻注浆管中溢出浆液为止。
  3.2普通灌缝
  在沥青混凝土路面进浇灌时,一般都是在现场对沥青进行加热,采用的是重交通石油沥青AH-90#,温度控制在150℃至160℃之间,用容器将热沥青灌入缝内,需要浇灌2至3次,等待沥青温度下降至正常温度后方可开放交通供车辆正常通行。这种方法因为操作方式简单,使用的设备简单,参与人员少,同时具备修补速度快、费用低廉的优点,所以被广泛应用于沥青混凝土路面的养护作用中。
  3.3进口灌缝胶浇灌
  进口的灌缝胶浇灌后的路面表面平整、整个灌缝充实饱满,灌缝弹性强来往车辆进行碾压后不易发生脱落变形。一般采用美国原装进口路面裂缝密封胶(ROADSEALH1190).使用前需要将固体状的它加热到188℃后成为液体,具有良好的流动性和粘结力,能够把沥青混合料融合到一起。当密封胶冷却后,它的弹性也较比普通的高。在常温与低温的状态下,延伸长度约1015倍,弹性回复率高达99%。进口灌封胶进行修补路面工艺时,需要对交通进行封闭、清理开槽、灌缝前预热、养护撒料。密封胶要高于路面表面2至3mm。
  4.结束语
  路面破损在我国道路建设中比较长见,应该引起设计施工及养护相关单位的足够重视,针对引发裂缝的主要原因进行技术提高,同时加强道路的养护管理工作,延长使用寿命,建立健全道路质量保证体系。
  【参考文献】
  [1]韦智超.沥青混凝土路面裂缝的成因与防治[J].广西大学学报(自然科学版),2007,32(S1):102-104.
  [2]孙晓勇.沥青混凝土路面裂缝成因分析与防治[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2009(2):197-198.
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