摘要:当公路投入使用后,随着时间的推移,其受到的荷载和通过的车辆都逐渐增加,沥青路面往往会出现各种各样的破坏形式,其中最为主要的就是裂缝问题。当裂缝刚刚出现时,如果没有尽快采取科学有效的处理,由于裂缝出现而导致承载力不够,当受到荷载时,会进一步加快路面的损坏程度和破坏速度,严重危害到公路的使用以及安全,威胁到公路上的行车安全,严重时可能造成安全事故。因此必须要加强对于公路路面裂缝形成原因的分析,根据原因找到解决的策略,做到因病施治,从而更加有效的解决公路裂缝问题,提供质量更高的公路。
关键词:高速公路;沥青路面;裂缝成因;解决措施
1导言
高速公路沥青路面使用中受到多种因素的复合作用,普遍存在开裂的情况,但只要对裂缝的产生原因进行认真分析,及时对裂缝进行养护维修,可有效恢复沥青路面的使用性能,延长使用寿命。分析沥青路面裂缝的类型和成因,有针对性的选择养护技术对裂缝进行养护维修,有效控制其进一步发展。在沥青路面设计、施工与养护过程中,应采取有效措施进行裂缝的防治,加强裂缝修补的养护管理,尽量避免或减少裂缝的产生,提高沥青路面的稳定性和耐久性,减少养护费用,提高经济效益。
2沥青路面裂缝具体影响因素
2.1受到众多自然因素影响
当高速公路建成后,长期处于裸露状态,因此自然条件的好坏会对其造成直接的影响,例如温差变化、大风侵蚀、冰雪霜冻、雨水浸泡等因素都会给公路沥青路面造成或大或小的损害。根据笔者的研究以及实践的经验,我们总结出,在众多自然因素中,对于沥青路面裂缝的产生,最直接的原因就在于气温。当公路所在处温度较低时,由于沥青路面采用的时半刚性基层,这时会进行收缩,这时变产生了一种干缩缝或收缩缝。当这种裂缝收到荷载的作用下会发生一定的改变,进而产生出不同的裂缝。当一些旧水泥和旧沥青路面上已经出现了裂缝,对其进行修补,但路面往往又会重新的开裂。除此之外,底部的裂缝也会逐渐发展,慢慢对高速公路的安全造成严重的威胁。随着时间的推移,上部新铺设的沥青路面也会逐渐开裂,不仅如此,当在一定时间内温差的变化很可能导致混合料的破坏,从而涌现出各种裂纹。在这种情况下,自然条件会给路面结构造成严重的影响,例如,当产生裂缝后雨水会慢慢深入路基和基层中,会严重降低路基和基层的实际强度。荷载作用在这种裂缝处,导致沥青路面产生了严重的裂缝。
2.2施工阶段因素的影响
在进行高速公路建设的施工过程中,通常项目的时间限制较为严格,然而施工任务繁重,对于公路建设的部分工序,特别是城市的主干道,施工单位往往采取特别的处理。由于城市交通的压力较大,通常广泛采用半封闭施工。为了保证施工工程的整体进度,可能会产生一些施工方面的问题,例如路基中填土压实度不能满足要求、路基产生沉陷、接缝处压力不够等问题。并且考虑到车辆荷载的情况,就会产生一定的裂缝。除此之外,当路基的强度不够时,就会导致局部的路基发生下沉,路面被拉裂开来。低温收缩以及半刚性基层干燥收缩是主要需要考虑的因素。当收缩力大于基层的最大强度时,路面就会产生一定的裂缝,即使路面的荷载不大,正常行车,也会导致裂缝的产生。
3路面裂缝产生原因
沥青路面产生开裂的因素是十分复杂的,对于裂缝的严重度具备干扰的重点原因包含:气候状况、车辆的种类、基层的原材料、施工原因以及实际交通量等。但是对于沥青路面产生裂缝的主要因素分析来看,具体如下所示:(1)沥青基层上面的荷载裂缝关键就是温度裂缝,同时也涵盖着施工技术不科学、材料质量比较差等导致的裂缝。非荷载类型的裂缝重点就是横向裂缝,与此同时也涵盖了纵向的裂缝以及网状的裂缝等。(2)因为冬季的气温是非常低的,沥青路面当中所产生的拉应力假如超过了沥青料的最大拉应变亦或是最大抗拉强度,沥青路面就可能会产生裂缝,这种类型的裂缝一般来说都是横向以及贯通形式的,它们彼此之间的距离通常都是在5米至6米。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(3)沥青的类型以及强度等级也是造成路面出现裂缝的重点原因,在长久的施工建设经验当中能够知道,选择粘度较高、稠度较低等沥青,就会降低其对于温度的敏感程度,可以相应的延长沥青路面产生裂缝的时间。(4)沥青路基所填充砂土的含水率超出了规定值,在动胀的环境之下就将会使得路面出现开裂。(5)沥青路基压实不够匀称,进而使得一些位置没有实现压实亦或是压实度不充足,使得路基产生了一定的下沉,进而出现了开裂。(6)在对于原来公路开展拓展时,新路基跟原来路基的连接位置没有开展科学处理,新路基没有充分的进行压实,引起路基产生下沉亦或是滑坡,进而导致路面产生了开裂。(7)在半填半挖的路基部位,填充砂土的路基跟桥台相互衔接的部位,路基在建设当中没有结合技术规范开展建设,也非常容易产生下沉,在长期投入运行之后也时常会产生开裂。(8)在开展基层施工过程当中,上层跟下层间的裂缝产生搭接距离太小亦或是重叠而导致面层出现开裂。荷载裂缝出现的原因,沥青道路的反射裂缝始终是一项难以解决的难题,它是有沥青路面基层的开裂所导致的。基层产生开裂的原因十分复杂,不仅仅包含自身荷载所引起的裂缝,还包含干缩形式与湿缩形式,该种形式的反衬车流荷载所引起的裂缝重点涵盖了横向类型以及网状类型。沥青路面的总体强度不够,沥青基层产生了一定程度的老化,一般来说就会出现龟裂以及闭合形式的网裂。
4高速公路沥青路面裂缝的防治措施
4.1优化沥青面层厚度设计
沥青混凝土面层属于柔性结构,其厚度应综合考虑各方面因素进行计算分析确定。目前,国际上一致认为应将沥青面层的厚度增加至15cm~25cm,可有效防止基层反射裂缝。同时,增加沥青面层的厚度,可以提高路面结构的弯曲刚度,提高路面结构的疲劳寿命。面层厚度的增加受到路面标高的限制,也会增加工程造价。
4.2优化半刚性基层材料组成
对半刚性基层材料组成进行调整,提高半刚性基层的整体强度和稳定性,减少其温缩和干缩系数,提高半刚性基层的抗裂性,减少基层反射裂缝。
4.3加铺路面防裂层和下封层
在面层与基层之间设置一层防裂层,可吸收基层应力,防止产生反射裂缝。可选用级配良好的碎石层作为上基层,与下部的半刚性基层形成“组合基层”。级配碎石防裂缝不仅能防止和减少反射裂缝,还可以提高基层的排水能力。下封层可以防止雨水下渗破坏基层,并可防止雨水继续下渗。当采用半刚性基层时,应尽量考虑设置下封层,一般采用单层式沥青表面处治、乳化沥青稀浆封层作为下封层。
4.4基层预切缝
在沥青面层施工前,按一定间距对半刚性基层进行切缝,使水稳基层裂缝仅发生在基层,不产生反射裂缝。
5结语
沥青路面产生裂缝的外部因素有交通荷载、环境温度、突发的震灾、水分及阳光、空气的老化作用,内部因素有材料的受拉疲劳、受拉屈服、剪切屈服以及施工不当留下的潜在裂缝的防治采取综合治理的办法,宜从防裂厚度、混合料配合比、应力吸收层、应用改性沥青等方面综合考虑。裂缝一旦出现应及早治理以防路况急剧恶化,维修方法采取灌油法、封层罩面法以及现场再生法等。总之,合理的设计、选材,精心的施工、养护和及时的维修是预防和控制沥青路面裂缝的有效方法。
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论文作者:周丽
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/17
标签:裂缝论文; 基层论文; 路基论文; 沥青路面论文; 沥青论文; 路面论文; 荷载论文; 《基层建设》2019年第13期论文;