公路沥青路面裂缝产生原因与对策陈月红论文_陈月红, 徐超华

公路沥青路面裂缝产生原因与对策陈月红论文_陈月红, 徐超华

摘要:在我国公路修建中沥青路面占90%以上,但路面通车后,1-2年内甚至更短的时间就容易产生裂缝,主要类型有横向,纵向,网状及不规则裂缝等。路面裂缝的产生对公路的安全行车有一定的影响,严重可能危害出行人员的生命安全,所以当公路出现裂缝后应及时处理,避免事故的产生。本文对公路沥青路面裂缝产生原因与对策进行分析,以供参考。

关键词:沥青路面裂缝;产生原因;对策

引言

目前,沥青路面成为我国高等级公路中使用最为广泛的路面形式,因沥青材料性能的特殊性,使得沥青路面在行车舒适性、性能耐久性、维修便捷、材料再生利用等方面具有优越的表现,这是其他路面无法比拟的。但随着交通运输中重载、超载现象的发生,使得沥青路面超负荷工作,加之气候环境逐渐变化无常,雨水、温差、光照等环境因素加快了沥青老化,导致沥青混合料性能衰减加剧,直至沥青混合料丧失路用功能。

1沥青路面养护技术的意义

对公路进行预防性的检查和维护保养工作,这样一来,不仅可以尽早的发现沥青路面出现的质量问题,及时的进行解决,提升沥青路面的使用寿命,还能大幅度的降低后期公路维护的成本。沥青路面养护技术与传统的公路养护方式相比,沥青路面养护技术的最大优势展现在时间方面。因为,传统的路面养护方式只有在沥青路面发生比较严重的损坏后,才会进行相应的修复工作,这样不仅增加了公路的维护成本,还会因为维护时间较长对公路交通造成一定的影响。而采用预防性养护技术,可以根据沥青路面的损坏程度,及时的进行维修,防止问题扩大化,降低路面的养护维修费用,与此同时,还可以增强路面的耐久性,保证公路能够安全稳定的使用。

2公路沥青路面裂缝产生原因

2.1材料性质对公路沥青路面裂缝的影响

公路的修建材料影响着沥青路面的质量情况,质量好的原材料具有较好的延展性及抗冻能力,可以减少路面裂缝的产生。近年来,建材市场鱼龙混杂,缺乏一定的管理制度,质量参差不齐,若采购人员缺乏相关的采购经验,不能辨别材料的质量,修建材料的质量得不到保障,容易导致裂缝的产生:①采购的水泥质量不过关。若水泥的抗冻能力较差很容易导致路面出现裂缝。②若水泥的配料不合格,粗集料过多容易减弱混凝土的弯拉能力,若细集料含量过多,水泥的粘结度会下降,同样影响水泥的质量。③若施工过程中,混凝土水灰比例不合理,含水过多,会下降混凝土的密实程度,若含水量过少,则混凝土很难被捣实,也会影响混凝土的结实程度,使沥青路面出现裂缝。

2.2疲劳裂缝

室内试验结果显示,沥青回收沥青针入度及延度指标均有大幅度下降,可见沥青老化较为严重,这使得沥青劲度增高、应力松弛性能降低,沥青与集料粘结较差。同时,沥青是对温度较为敏感的材料,随着温度的高低变化,沥青呈现出三种力学状态,即高温时的粘流态、中温时的高弹态及低温时的玻璃态,而项目路段在通车运行后经历夏季的高温、冬季的寒冷,使得沥青混合料随着沥青力学状态的变化而产生温缩应力,经温缩应力的反复作用,且当温缩应力或应变超过沥青混合料的抗拉强度或极限应变时,沥青面层就会开裂。如果路面基层与面层之间粘结效果不佳,基层不能有效分担由温度产生的收缩应力时,沥青路面更易发生开裂。

2.3出现车辙问题

沥青路面常见的质量问题还有车辙现象,当沥青路面出现车辙现象时,会严重的影响沥青路面的平整程度,从而给公路上行驶的车辆造成较大的安全隐患。形成车辙现象的原因有很多,比如:公路的基层施工不符合标准、沥青材料受温度的影响稳定性下降、车辆长期超载行驶等都会使沥青路面出现车辙问题。

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3沥青路面病害处治工艺

病害处治布控作业按短期养护布控作业,实施根据护栏损坏处桩号,在紧急停车带内行驶至距警告区上游50~100m处(现场布控采用5~10m),开启警报器导向灯;安全员戴安全帽携带指挥旗迅速下车进入紧急停车带,引导通行车辆减速改道;作业车辆继续前进至警告区停车,施工人员进入紧急停车带放置第一块标志;第一块标志放好后,安全员迅速移动至作业车处,随标志车行驶至第二块标志上游50~100m处下车(现场布控采用5~10m),继续引导通行车辆减速改道,同时,施工人员放置第二块标志,依次类推,直至摆好警告区内所有标志;警告区标志摆放完毕后,施工人员应立即从紧急停车带向主车道上开始摆放隔离设施,安全员同时撤至隔离区内引导车辆减速改道行驶。施工人员与此同时,尾随作业车辆完成过渡区、缓冲区和工作区,直至整个施工区域封闭设施的摆放。

4公路沥青路面裂缝的治理

4.1优化选材,提升修建技术

①在选择材料使采购人员需对其材料的抗冲刷能力,伸缩性做好测试,选择符合当前路面要求的材料。②针对路面沥青材料的选择,应注重其松弛性,确保沥青能够在低温环境下具备将强的抗裂能力。③对于面层材料中使用的混凝土,尽量选择密实型的混凝土,减缓沥青硬化的速度,在一定程度上减少裂缝的产生与扩大。④选择沥青混凝土时,需要考虑其耐磨性和粘附性。

4.2稀浆封层技术

稀浆封层预防性养护技术主要是将集料、水、乳化沥青和相关的添加剂按照特定的配比进行搅拌,而后均匀的铺设在路面上,从而起到预防性养护的作用。稀浆封层预防性养护技术可以有效的解决沥青路面出现轻微裂缝的问题以及车辙较浅的路面,需要注意的是,稀浆封层技术面对车辙较深、裂缝严重以及泛油的沥青路面不适合使用。

4.3热再生养护技术

热再生养护技术是当前应用最为广泛的沥青路面预防性养护技术,热再生养护技术具有提升资源利用率、技术简单、保护环境等优势,热再生养护技术可以简化沥青路面的养护工作,节约公路维护工作的投入成本。热再生养护技术主要是通过路面加热设备,对出现损坏的沥青路面进行间歇式的加热,从而使路面的破损处逐渐软化,而后在对软化后的路面进行材料添加、碾压、整平等工作,从而达到修复路面的目的。需要注意的是,在进行沥青路面的加热过程中,一定要科学合理的控制加热的温度,只有这样,才能使热再生养护技术的效果发挥最佳。

4.4定期检查

(1)检查的实施及频率,按照养护技术规范规定和相应的要求,路面病害定期检查由养护中心负责实施,每年一次,异常气候应增加检查频率。(2)路面定期检查的内容,定期检查主要包括路面破损状况、路面结构强度、路面平整度、及抗滑能力等四项内容。养护专业技术人员按照养护技术规范要求对以上四项内容进行检查,并在现场做好检查记录(含书面文字记录和影像记录),并签字确认。对有病害、缺损或其它情况的路面结构,应在其适当位置或病害位置做出标记,并拍照或录像留存。

结束语

通过对沥青混合料室内试验可知该路段沥青老化非常严重,沥青混合料油石比偏小、级配偏细,沥青混合料抵抗车辙变形能力较差。对沥青路面裂缝、车辙、坑槽、龟裂病害成因进行分析,分析得出沥青老化及沥青混合料油石比偏小、级配偏细是诱发沥青路面产生病害的主要因素,此外,重载、超载也直接导致路面出现病害。

参考文献

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[5]方俊.基于扩展有限元的沥青路面半刚性基层反射裂缝扩展模拟分析[D].北京交通大学,2017.

论文作者:陈月红, 徐超华

论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年第5期

论文发表时间:2020/4/30

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