试论市政施工中路面裂缝的控制探究论文_叶康

试论市政施工中路面裂缝的控制探究论文_叶康

安徽省路桥工程集团有限责任公司 安徽合肥 230009

摘要:我国目前的公路路面主要是采用半刚性基层的沥青路面,随着道路上重载荷载的不断增大,沥青路面凸显出自身结构不可避免的问题,存在形成原因复杂多样的裂缝,如反射裂缝、温缩裂缝、水侵蚀裂缝等,我们要全面分析沥青路面的裂缝机理及其成因,提出适宜的、针对性的预防措施,以减少沥青路面的病害现象,延长公路的使用寿命。本文根据笔者工作实践, 对路面裂缝在市政施工中的控制方法进行了分析和探讨。

关键词:路面裂缝;市政;施工;控制

1 沥青路面裂缝的类型概述

1.1 反射裂缝在半刚性沥青路面的基层、基层与路面的接缝等部位,会出现反射裂缝现象和问题,它会导致沥青路面的强度下降,损坏公路的结构。其中:

(1) 半刚性基层上的反射裂缝。当昼夜温差较大时,会出现温度收缩裂缝 ; 当基层裸露在自然环境过长时间时,会出现温度疲劳裂缝 ; 当基层的混合料的均匀性不足时,会出现不规则裂缝 ; 当保养不合理时,会出现基层的干缩裂缝 ; 当基层施工不合理时,会出现细微裂缝 ;

(2) 旧沥青路面裂缝的反射裂缝。当旧的沥青路面中的病害没有彻底清除,尚存在低温裂缝、块状裂缝、 疲劳裂缝时,就会引发反射裂缝。

1.2温度影响裂缝

低温开裂现象是沥青路面普遍存在的病害现象和问题,主要有温度收缩裂缝形式和温度疲劳裂缝形式,受到诸多因素的干扰和影响,如 : 路基沥青材料的性能、沥青混合料的构成、路面结构层的影响、环境因素及其他施工工艺、交通量等。这些较多的影响因素极大地影响了沥青路面的使用性能,由于其路面强度和功能的损失原因,导致呈现上述裂缝问题。

1.3水损害影响裂缝

水损害影响裂缝存在于沥青路面的不同形态,如: 表面层出现坑洞; 路面局部位置出现网裂和形变等。

2 沥青路面不同裂缝形成机理分析

2.1 反射裂缝形成机理沥青路面的反射裂缝是在长期的温差变化影响下,导致其下卧层出现受拉疲劳、受拉屈服或剪切屈服的状态,路面表层与下卧层会产生收缩、翘曲的作用,其裂缝呈现出一定的扩展速率,并呈现出“上宽下窄”的裂缝。

2.2半刚性基层裂缝形成机理半刚性基层材料主要由水泥、石灰、工业废渣、水与松散的土相掺合,形成特殊的石灰土、石灰粉煤灰、水泥土等,这种半刚性基层材料的主要特征包括有 : 应力———应变特性、 疲劳特性和收缩特性。半刚性基层裂缝的形成主要是由于温度收缩的影响,在其无机结合料的构成之中,非饱水受到温度收缩的影响较大,会引发沥青路面的裂缝现象。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时,半刚性基层还会受到干燥收缩的影响,在水分蒸发的条件下产生体积收缩的现象,由此引发裂缝。另外,半刚性基层还会受到疲劳破坏的影响,当在重载的环境和重复作用的条件下,半刚性基层结构的底部遭遇极强的弯拉应力,当这个弯拉应力超过其所能够承受的疲劳强度时,便会引发裂缝,并会由细而短的横向裂缝演变为网状的裂缝。

2.3温度裂缝形成机理 沥青路面的温度裂缝与当地的温度条件有直接联系,还涉及路面材料的特性及其结构设计等方面,在温度相差较大的情况下,路面材料会变硬收缩,由此产生的拉应力便会超过路面材料的抗拉强度,而引发横向的温度收缩裂缝现象。这种温度裂缝的出现 有不同的表现形态,如 : 低温缩裂、温度疲劳开裂。

2.4 水损害裂缝形成机理当水分进入到沥青与集料之间,则会减少表面的接触程度,导致集料曝露于外,产生粘附性破坏,引发裂缝现象。还有一种情况是 : 当水分进入到沥青材料之中,对原有的粘聚性产生了破坏,降低了沥青混合料的整体强度,而引发裂缝现象。

3 沥青路面裂缝的防治措施分析

3.1 针对沥青路面反射裂缝的防治措施对于沥青路面的反射裂缝的防治,应当综合考虑各项因素,从裂缝的反射源入手,提升沥青路面的抗拉强度。具体防治措施 包括有 : (1) 土工织物防治措施。由于土工织物具有自身特殊的使用性能,表现为 :

①隔离功能。土工织物主要是应用于沥青路面的夹层之中,可以较好使不同的材料相互隔离,避免不同材料的混合现象,防止地基承载力出现恶化 ;

②防渗功能。土工织物可以较好地封闭膨胀土和冻胀土,防止水害渗漏现象 ;

③加筋补强功能。通过土工织物,可以使外界的荷载传递到其他相邻的结构层或土体之中,避免沥青路面的位移现象,增强结构层的稳定性和承载力 ;

(2) 滤水功能。土工织物可以较好地实现对水的过滤和渗透,实现对软土地基的固结。由此可见,土工织物可以较好地应用于沥青路面的隔离防渗,并以其优越的抗拉性能改变沥青面层的物理力学性能。

3.2针对半刚性基层开裂的防治措施

(1) 实施施工原材料的合理控制。要使应用于公路路面基层的 集料的最大粒径为 31. 5mm,要注意选用粒径适宜的集料,不可过大,以减少基层表面的离析现象 ;

(2) 注重优化施工控制。要在确保强度的前提下,选用较小的水泥用量,通常来说,上基层的水泥用量应当在 5% 左右,并且最高不得超过 5. 5% 。同时,还要加强对细集料的控制,尤其要注重石屑的质量控制,还要注重优化粗细集料的配合比,使之形成一个平顺的圆滑曲线 ;

(3) 控制拌和料的质量。对于不同规格的集料,要分类堆放并覆盖。还要严格控制水泥使用剂量和用水量,避免含水量过小而难以碾压密实 并出现横向裂纹的现象,也要避免含水量过大而出现“弹簧”现象。 另外,对于拌和的时间控制,也要使之在 1 分钟以上,以确保其 较高的抗压强度 ;

(4) 裂缝处理措施。对于相对稳定的干缩裂缝,可以无须特殊处理。对于全幅贯通的温度收缩裂缝,要清理裂缝并使其宽度在 1 ~ 2cm 之间,可以采用热沥青或乳化沥青灌注、 加铺玻璃纤维格栅材料等,以较好地处理裂缝。

4 结束语

综上所述,沥青路面的裂缝问题和现象较难避免,我们要仔细分析导致沥青路面的裂缝的产生机理,分析气候因素、内部施 工因素等状况,并针对不同的裂缝产生机理,采用相应的沥青路面裂缝防治措施,有效地减少沥青路面的裂缝病害现象,提升我国沥青路面的整体性能,确保沥青路面的平整度、耐久性和安全性, 为人们提供安全、舒适的路面环境。

参考文献:

[1] 代金国.公路沥青路面裂缝养护技术研究与应用[D]. 山东大学,2011.

[2] 郝爱枝.沥青路面裂缝检测系统研究[D].太原理工大学, 2014.

[3] 唐桂祥.福建高速公路沥青路面裂缝处治技术研究[D]. 福州大学,2013.

论文作者:叶康

论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期

论文发表时间:2018/12/14

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