摘要:随着社会经济的不断发展和进步,沥青路面已成为高速公路路面的主要路面主流,沥青路面的使用性能和耐久性受施工气候,交通条件,施工过程使用的材料、机械设备、质量的控制有着较大的关系。热拌沥青路面对气温、材料等要求较高,在高海拔、高寒地区施工沥青混合料施工难度大,很容易产生沥青路面裂缝,对路面的使用寿命和行车安全产生一定的影响。本文根据作者多年工作经验,对高原高寒地区沥青路面裂缝原因进行了详细的分析,并提出了相关的对策,供大家参考和借鉴。
关键词:高原高寒地区;沥青路面;裂缝原因;对策
1、引言
高原高寒地区最显著的特点是,海拔高、日照时间长、紫外线强、早晚温差较大、年温差大、季节性多风、年均风速较强、天气变莫测。使得沥青路面有效施工时间较短。气候温差变化大的特点,沥青路面施工时容易造成沥青混合料温度离析。沥青混合料温度离析易造成路面压实度、渗水、平整度不能满足规范要求。压实度不满足要求空隙率较大,平整度不满足要求,影响沥青路面的使用性能和耐久性。
2、高寒地区公路沥青混凝土路面的特点
沥青混凝土路面属于柔性路面,能适应各种交通条件;但对温度十分敏感,温度稳定性较差,夏天高温易变软,在车轮碾压下易产生推移拥包,冬天低温易变脆,易产生裂缝,而裂缝的发展则直接影响路面的使用性能;同时,沥青与大气接触,在自然因素影响下,易老化而缩短寿命。
3、高原高寒地区沥青路面裂缝及其成因
沥青混凝土路面主要有路面开裂,以裂纹或裂缝形式出现,路面坑槽,松散剥落,泛油等病害。高原气候环境是路面产生病害的主要原因,经过调研分析,可以将高寒地区沥青路面开裂病害原因归纳为以下四类:①因路基冻胀融沉引起的路面开裂;②因沥青路面本身温缩开裂,包括低温收缩裂缝和疲劳裂缝,一般称之为温度型裂缝;③因路面整体强度不足引起的面层疲劳开裂。④荷载性裂缝,主要是由于近年来交通量迅速增长和重载、超载车辆日益增多造成的。有些地段处于软基处,地基土天然含水率较高,有些是旧路拓宽地段或半填半挖路段,在施工时没有严格按照施工规范和设计要求进行施工,在车轮荷载作用下,由于地基承载力的差别,半刚性基层底部产生拉应力,该拉应力大于半刚性基层的抗拉强度时,则基层底部就很快开裂,在车轮荷载反复作用下,裂缝逐渐扩展到沥青面层。但不管是由那种原因引起的裂缝,其形式主要有纵向裂缝、横向裂缝、网裂三种。
3.1纵向裂缝
地基原因:在设计施工时对各种地基承载能力的差别判断不准确。
路基施工原因:施工时路基压实不均匀、压实度不够、填料土块粉碎不足、混料摊铺时纵向搭接质量不好。
水的渗透破坏:路面的中央分隔带、路表、边坡等渗水,使路基受水浸泡承载力值降低,在动静荷载的作用下,路基滑动;另外施工中填料时使用未做处理的弱膨胀土。
3.2横向裂缝
材料收缩引起的:基层成型过程中材料失水收缩而形成;或基层材料因温度骤降发生低温收缩开裂,这两种收缩变形使层底面承受拉力,超过沥青面层的抗拉强度时,沥青层面底部拉裂,随着温度的循环变化及行车荷载的反复作用导致沥青面层底面裂缝。
沥青横向裂缝
沥青的温缩引起:沥青是一种对温度变化比较敏感的粘弹性材料,随着温度的变化发生收缩变形,当收缩拉力超过沥青的抗拉强度时,路面就会被拉裂。
3.3网裂
由于路面的整体强度不足而引起的,可能是路面结构设计不合理路基压实度不足,路面材料配合不当或沥青玉石料粘结性差;或路面出现裂缝未及时封填,至水分渗入下层,使基层表面被泡软,在车荷载反复作用下,产生网裂;另外,沥青老化和汽车严重超载,使基层产生疲劳形成网裂。
沥青路面网裂
4、高原高寒地区沥青路面裂缝对策分析
4.1裂缝填补
裂缝的填补对于沥青公路的养护来说是十分常见的,是相对常规的路面养护技术,进行缝隙的填补可以使路面裂缝以及坑槽得到有效的填补,这样就可以减少裂缝以及坑槽受到非常严重的破坏。通过长期有效的养护得到的经验,可以在整体养护的时候找到了非常适合裂缝填补的密封胶。分析国内外养护资料,综合考察预防性措施特点,能够得出不同的预防性养护措施的寿命、费用、作用等信息。
4.1.1纵向裂缝的防护措施
如缝宽小于3mm不作处理,大于3mm小于5mm的裂缝,清扫干净后采用热沥青灌缝撒料法封堵,裂缝大于5mm沿纵缝铺设玻璃隔栅,摊铺中面层,然后沿纵向每隔5m设宽为1.2m的玻璃隔栅,最后摊铺上面层。对尚未稳定的裂缝采取排水、边坡加固法确保裂缝稳定。
4.1.2 横向裂缝的防护措施
如缝宽在3mm以上,清扫干净后采用热沥青灌缝撒料法封堵, 裂缝大于5mm以上清除缝口杂物,采用砂料式或细粒式热拌沥青同化料填充捣实,并用烙铁封口。 对尚未稳定的裂缝采取排水、边坡加固法确保裂缝稳定。对于土基沉降引起裂缝,需沿横缝两侧各50cm~100cm范围开槽,挖除上面层,清扫干净后采用热沥青灌缝撒料法封堵,然后沿横缝加铺玻璃格栅,重新摊铺上面层。 4.2 网裂的防护措施
对于高寒地区沥青路面预防性养护工作的开展,改性乳化沥青稀浆封层技术的应用是比较重要的一个方面,这也是常说的微表处,能够对于沥青路面形成较为理想的养护效果。对于微表处的实际操作,其能够在病害缺陷较小的相应路段表现出较为理想的作用效果,可以直接运用改性乳化沥青稀浆封层处理,确保其能够具备更强的抵抗能力,有效解决可能出现的更为严重问题和缺陷。结合这一改性乳化沥青稀浆封层技术的应用,其如果遭遇存在明显恶劣破坏的沥青路面,则需要首先针对沥青路面进行铣刨,对于病害部位进行初步处理,然后才能够进行微表处,避免因为严重破坏影响到公路沥青路面的预防性养护处理效果。针对一些损伤特别严重的沥青路面,比如基层破坏,呈现为明显的沉陷区域,则需要对于整个破坏层进行挖除,然后重新进行整个沥青路面各个层面的构建,最终采用微表处进行预防性养护。尤其是在沥青路面裂缝宽度在2mm以下时,可以采用高压气体进行喷射清洗,然后就能够借助于改性乳化沥青稀浆封层进行操作,确保其尽量具备结构完整性效果。
5、结束语
高原高寒地区由于海拔高、日照时间长、紫外线强、温差较大等原因,容易使沥青路面产生各种病害。因此,就要求我们对病害的原因进行科学合理的分析,并提出相关解决对策。
参考文献:
[1]沥青路面使用性能指标研究[J].李国强,蒋志仁.重庆交通学院学报. 1995(01)
[2]沥青路面施工质量和使用性能的检测[J].李国凯.科技视界. 2015(31)
[3]如何提高高等级公路沥青路面的使用性能和耐久性[J].刘云波.黑龙江交通科技.2009(09)
论文作者:房守信
论文发表刊物:《建筑模拟》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/14
标签:裂缝论文; 沥青论文; 路面论文; 沥青路面论文; 面层论文; 病害论文; 荷载论文; 《建筑模拟》2020年第2期论文;