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摘要:沥青路面施工裂纹处理是路面工程施工的重要组成部分,研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述,分析了沥青路面裂纹类型及其出现的原因,并结合相关实践经验,分别从多个角度与方面提出了沥青混凝土路面裂纹治理对策,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。
关键词:沥青路面;施工裂纹;预防;处理
1 前言
沥青路面施工裂纹的处理是一项实践性较强的综合性工作,其具体实施过程的特殊性不言而喻。该项课题的研究,将会更好地提升对沥青路面施工裂纹成因的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化该项工作的最终整体效果。
2 沥青路面裂纹类型
2.1 纵向裂纹
纵向裂纹的最大特点是其走向基本与行车方向平行,且多发生在高填方的路基上,裂纹沿行车方向呈台阶状,对行驶车辆的舒适度造成影响。常见的纵向裂纹有两种:①主要发生在紧急停车带或路肩部位,其沿着路肩边缘向内部逐渐扩大,这类裂纹极易导致路基发生滑移,对车辆行驶安全构成威胁; ②主要发生在行车道部位,多呈纵向条带状,裂纹两端未延伸至路堤边缘。
纵向裂纹形成的主要原因有以下两个方面:①施工原因。由于填土未经过压实处理,路基产生不均匀沉陷或冻胀作用所造成的;在沥青混合料摊铺的过程中,接缝出压实未达到相关要求,在行车作用下所形成的裂纹。②水的渗透破坏。雨水渗入路面结构会导致路面产生早期破坏的现象,比如网裂、辙槽等。
2.2 横向裂纹
横向裂纹基本与路面中线垂直,多发生在道路两侧的硬路肩,逐渐发展成为贯穿整个路面的裂纹。横向裂纹通常是在荷载作用下所造成的,主要原因有:①材料收缩。在基层施工过程中由于基层材料含水量降低而形成的裂纹,这种收缩变形导致层底面承受较大拉力,当拉力超过沥青面层的抗压强度时,则会导致沥青面层底部拉裂,且在行车荷载的反复作用下,导致沥青面层底面裂纹;②沥青及混凝土温缩。沥青是一种对温度较为敏感的粘弹性材料,在温度较低的环境下,沥青混合料会变得又硬又脆,并发生收缩变形,当收缩拉力超过沥青混凝土的抗拉强度时,沥青路面表面则会被拉裂,形成上宽下窄的裂纹;③差异沉降。由于地基或路基与构造物差异沉降导致基层开裂现象,半刚性基层开裂反射到沥青面层,则会形成横向裂纹。
2.3 网状裂纹
网状裂纹是相互交错的疲劳裂纹,逐渐形成一系列多边形小块组成的网状雷锋,其初始形态是沿着车辆轮胎足迹带所呈现的多条或单条平行纵缝,并在纵缝间横向和斜向接缝,进而形成缝网。网状裂纹所形成的主要原因是路基局部压实处理不达标或基层材料松散,导致路面的承载能力下降,或是由于路面在出现横向或纵向裂纹后,未对其及时进行封填,路面雨水逐渐渗入下层,且在车辆荷载的反复作用下,基层表面逐渐形成网状裂纹。
3 路面裂纹出现的原因分析
3.1 混合材料的性质导致裂纹的出现。沥青路面是由多种结构、特性不同的材料混合制成的,在混合的过程中由于材料质量的高低、数量配比的比例会形成不同的混合材料,路面的承载力以及使用时间也会出现相应的改变。构成沥青路面的层次中,最基础层面材料的性质对路面也很重要。理论上,基层材料的伸缩性能越好,出现裂纹的几率越小,在基层上刷涂透层油能够一定程度上防止裂纹的出现。而基层出现裂纹与沥青材料的水分缺失颗粒之间的孔隙减小以及温度降低可变性降低有关。
3.2 受外界环境影响较大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆沥青路面的损坏和裂纹问题的出现,同外界因素的影响分不开,尤其是温度、使用时间、水、阳光、空气。像材料受温度影响很大,当温度高于沥青材料的使用温度时强度会减弱。但在低温环境下,强度又会上升,但抗变形能力降低,路面出现裂纹。而沥青路面所处的大气环境也会在使用过程中不断地域混合料发生氧化反应,将材料中所含的油、水以及树脂挥发使得路面的粘合度下降从而致使裂纹问题。
3.3 施工设计和技术不到位。我国沥青路面在路桥工程中的使用年限较短,在施工的设计上还存在着许多不足,如结构设计中对铺设厚度、不同层次材料的比例不严谨,路面排水系统设计不全面以及施工场地的实际情况与设计不相符。此外,路桥工程的施工常会遇见地质差的情况,特别是软土地基,而在这方面的施工技术还不成熟往往会出现地基下陷以及竖向裂纹的产生。并且,路面压实技术以及质量监控技术也存在问题,如在路面压实过程中,无法将土粒组合孔隙较大,部分路段的压实程度不足,都会降低路面的使用度。
4 沥青混凝土路面裂纹治理对策
4.1 从路面材料设计上预防
首先要注重基层材料的设计,一般基层材料可以选择无机结合料稳定土。这种材料板体性好,价格便宜,但是容易开裂,在级配设计,可适当增大粗集料的含量。在保证强度的情况下,减少无机结合料和矿粉的用量,或者选择石灰、二灰等无机结合料,这样有助于减小干缩开裂或者温缩开裂。在满足沥青混凝土路面施工实际需求的前提下,可以先让采购小组对市场上的材料进行充分调查,充分了解沥青混凝土在市场上的行情。沥青混凝土防渗护面施工材料的选择,应满足施工技术的要求以及施工质量标准是最基本的,对沥青混凝土质量需要进行检验,要在保质保量的前提下选择最优惠的。
4.2 横向裂纹的预防、处理措施
首先,需要参考《公路沥青路面施工技术规范》,结合施工地域的气候条件和道路等级,确定沥青的种类,在根本上消除或者减少因温度的异常变化造成的横向裂纹。在具体道路的施工过程中使用的沥青必须呈报相关试验检测机构进行试验检测,保证其符合施工标准。其次,出现横向裂纹的时候,需要采取的措施是对裂纹进行充分压实接缝,利用压路机在横向接缝已压实的路幅上进行合理的移动碾压。最后,在路面基层的施工中使用的水泥需要与其他混合料要充分拌和,保证均匀的状态,从而减少后期路面出现的横向裂纹。
4.3 合理组织施工
道路沥青路面的施工是道路工程建设施工过程中的重要组成部分,施工前要制定一个严密可靠的施工方案,在施工过程中,按照方案逐一进行,使整个施工可以顺利完成。同时在施工过程中,技术人员要时刻关注工程进度,研究解决方案,保证施工过程规范、有序。沥青混凝土防渗护面施工也需要注意路面的温度,为混凝土的裂纹问题做好预防工作。施工过程中还需要建立施工质量责任制,让全体施工人员保持较高的工作热情,在施工工作完成后,还应该对公路路面例行检查,及时发现问题并进行解决。
4.4 网状裂纹的预防、处理措施
第一,在选择沥青的时候,尽量选择低温变形能力高的优质沥青,并且按照施工的具体要求对沥青混合料进行充分的搅拌。第二,沥青各层的厚度,必须要大于或者等于最小施工厚度标准,保证各层之间具有良好的连接性,防止因后期雨水天气造成的结构层内积水现象。第三,在路面结构设计的时候,应该对该公路的交通量进行科学的预测,保证路面结构组合和路面总体强度满足交通荷载的需求,如果条件允许尽量采用沥青碎石柔性基层,最大程度的减少网状裂纹程度。
5 结束语
综上所述,加强对沥青路面施工裂纹预防和处理的研究分析,对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的沥青路面施工过程中,应该加强对其裂纹问题关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献:
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[2]刘能源,颜可珍.基于横观各向同性的沥青路面加铺层力学分析[J].湖南大学学报(自然科学版),2017,(5):96-103.
论文作者:王震
论文发表刊物:《防护工程》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/15
标签:裂纹论文; 沥青论文; 路面论文; 材料论文; 沥青路面论文; 基层论文; 横向论文; 《防护工程》2018年第4期论文;