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摘要:随着国家经济的繁荣发展,运输行业也取得了显著发展,公路是中短途运输的重要部分,逐渐受到广泛关注。沥青路由于工期短、通行舒适、噪声小、安全性能高等一些列优势,在市政公路工程中得到了广泛使用。但是因为各种因素的影响,路面出现了裂缝情况。文章首先介绍了沥青路面的现况以及路面开裂的类型,接着阐述了市政公路建设中控制路面裂缝的有效途径。
关键词:市政公路;路面裂缝;控制策略
沥青路面因为具有外表整齐、没有解封、防磨、噪声小、振动小、检修维护简便、扬尘小、防滑性高等优点,在市政公路建设中获得了普遍使用,造成沥青路面产生了裂缝情况,而且不能根治。针对裂缝情况,尽管不能完全解决,但是能够采取适当的方法来管理裂缝的数量,延迟裂缝产生的时间,并延伸公路的应用期限。
1、沥青路面现况
在矿质材料内加入沥青材料,由此施工的路面就是沥青公路。以沥青混合物来铺设公路,可以降低自然因素及车辆对路表的破坏,保证路表的平整,降低路面灰尘,提升公路耐用性,因此,在公路施工中,沥青路面始终被广泛使用。由沥青类物料铺筑的路面是柔性公路,但是,沥青公路的组成材料还包括水泥砼等刚性物料或是半刚性物料。沥青公路结构层以面层、基层、地基层和垫层所构成。
随着国内交通流量的逐渐增多,市政公路施工阶段采用最普遍的路面结构属于半刚性路层沥青公路,该种路面的优势是:操作时间少、平整度好、没有接缝、养护与维修简便。沥青公路属于一种良好的路层结构,但是因为沥青材料本身的特性和在设计、施工、后期应用等过程各类因素的干扰,沥青路面产生的裂缝现象已变成影响公路安全、城市公路美观性的主要因素之一。
2、公路裂缝类型
2.1反射裂痕
这种裂痕一般产生在半刚性公路基层内,是指在公路基层内产生的裂痕会在同一部位的沥青路面重现,因此被称作反射裂痕。引起反射裂痕的主因是:因为半刚性基层物料所具有的防拉性能远小于防压强度,所以在高低温、强降雨、车辆荷载的多种影响下,底层的弯拉应力如果超出疲劳强度,将极易出现裂缝,而基层的裂纹会逐步朝着表层反射,造成沥青公路产生裂痕。
2.2水损裂纹
该种裂纹在半开级配的混凝土公路表面比较普遍,主要是由于沥青砼内的间隙率很大,而且碾压度不足,如果降雨量过大,将极易造成路面的水渗进表层中,引起矿粉与沥青的脱离,导致路面网状裂缝的产生。
2.3温变裂纹
温变裂纹包含低温收缩造成的裂缝与昼夜温差要大引起的裂缝,具体的说,温变裂纹的产生与温度的变化息息相关。若温度太低,沥青砼所具有的防拉应力如果小于温度的收缩性,就极易引起裂缝,在施工场地中会产生与公路通向相垂直的裂纹,同时,裂缝的距离比较均匀。但若昼夜温差太大,砼沥青层就极易产生疲劳,造成防拉强度小于防拉应力,进而产生裂缝。另外,公路基层的厚度、沥青混合物所具有的性能也与温变裂纹的产生有着紧密联系。
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3、公路出现裂缝的主因
3.1设计方案不科学
如果市政公路的厚度规划不规范,或是低估了设计期限内的交通量,对公路建设而言,该种设计方案是非常不科学的,在市政公路建设中,路面规划的强度无法符合要求,在长时间超重车辆的作用下,或者车辆长期碾压,造成公路出现裂缝现象。
3.2原材料不满足要求
在市政公路建设中,基层大都采取半刚性物料,收缩性小。在相同的温度变化和相同负荷下,该种材料与公路材料的收缩性是不同的,所以,该种半刚性基层很容易出现反射裂纹。因为基层材料的选取通常比较简单,沥青物料物理属性特别,因此公路容易出现裂痕。沥青层受到沥青混合物的影响,在建设中应考虑公路的具体要求,选用的沥青材料应满足实际情况。
3.3施工标准性不够
在市政公路项目的验证下发现,其基本是和其他项目同步的,在建设中任务很重,施工时间少,人为产生的偷工减料,因此,在市政公路建设中就产生了工序简化的情况,甚至忽视施工顺序,造成市政公路的质量无法得到保障,使得公路出现裂缝。
3.4超载过大
公路路面可以承担的载荷量过大也是导致市政公路出现裂缝的主要原因之一,该种情况和设计时对预测交通量的结果不准相关,还与相关部门的监督失职有关。
4、市政公路建设中管控路面裂缝的有效策略
4.1优化砼级配规划
在市政公路设计过程,从设计生产性能入手,选择适当材料,需要采用的原材料防老化性好、掺蜡量少,针对混合物管控好材料的级配,掌控好沥青含量,需要采用的材料应具备稳定性,间隙率要小。
4.2规划施工流程
要降低市政公路建设对引起路面裂缝的干扰,一定要严格根据国家有关标准落实[1]。另外,还要科学组织生产,严格根据设计标准逐一进行,保证建设质量。路面建设中要确保工程质量,留意边坡碾压、填充压实,保证压实速度在2m/min范围之内,温度保证在140℃,避免间隙过大引起裂缝。还需要科学施工,遵守施工流程,确保建设质量。
4.3选用高质量原材料
路面沥青性能是影响路面防开裂水平的重要因素,因此要选择延性大、稠度小、含蜡量少的沥青,且在符合稳定性需要的基础上,尽可能采用针入度很大的沥青。此外,要在沥青结合料内适当加入木质纤维石棉以减小或延迟半刚性基层出现裂缝。
4.4碎石化解决老的砼路面
碎石化的目的在于减少和消除老的砼板变形与集中应力,防止应力集中,避免变形与较大应力的出现,而且防止基层的沥青层出现反射裂纹[2]。在碎石化之中,3/4的砼路面碎化颗粒外表要小于7厘米,中间要小于22厘米,底部要小于37厘米。而剩下的1/4砼路面的外表碎化颗粒的大小要小于45厘米。若出现碎石化公路的块径超过最大尺寸,一定要进行重新破碎。
4.5完善路面规划
首先,在设计时要全面兼顾到交通量且考虑到超载汽车的比例,不断提升路面结构层的科学技术标准。在规划半刚性公路结构时,应优先选用防压质量好、温度与干缩系数小、防拉强度大的半刚性物料用作基层。
4.6针对裂缝类型采用对应策略
要防止反射裂纹,需严格控制基层裂缝的反射原,减少裂缝出现的几率,即采用集料偏大的材料,尽量小于30mm。路面基层的水泥成分,一定要保证在5-5.5%范围之内;拌合均匀时一定要管理好水泥与水的含量,以确保路面可以压实成型。要解决反射源,能够在面层与基层之间建立消力层。针对温变裂缝,一般采取灌油修复法、浮华沥青稀浆填筑与沥青结合物罩面这几种方法。降低沥青公路的水损裂缝情况,首先需提升沥青结合物的耐水性,这是避免水损裂缝产生的最有效途径,其次需完善防渗与排水系统规划[3]。要保证市政公路建设中不出现裂缝情况,保障公路质量,必须做好施工准备工作,避免一切裂缝出现的可能性。
5、结束语
总之,市政公路建设中路面裂缝的出现是由公路结构规划、外界自然环境、施工材料质量、建设质量和车辆灾害等各种因素共同影响造成的,所以,该现象的出现原因十分复杂,要求在实际施工过程总结工作经验,并制定科学的控制策略,进而减少路面裂缝的产生几率。
参考文献:
[1]李刚.探讨路面裂缝在市政公路施工中的控制措施[J].四川水泥,2017(08):69.
[2]武林林,王海霞.路面裂缝在市政公路施工中的控制对策分析[J].科技资讯,2015,13(15):117.
[3]余伦淑.路面裂缝在市政公路施工中的控制对策分析[J].江西建材,2014(23):170.
论文作者:钟华宝
论文发表刊物:《建筑细部》2018年2月上
论文发表时间:2018/9/6
标签:裂缝论文; 公路论文; 沥青论文; 路面论文; 市政论文; 基层论文; 裂纹论文; 《建筑细部》2018年2月上论文;