摘要:经济的发展,城镇化进程的加快,促进交通建设项目的增多。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。本文就高速公路沥青路面裂缝成因及解决措施展开探讨。
关键词:高速公路;沥青路面;裂缝;解决措施
引言
高速公路运行后,虽然历经多年的养护,但是仍然会出现各种问题,如裂缝、坑洞、沉降、车辙印等。其中,国内的高速公路面对裂缝威胁最为常见。由于沥青材料的特殊性,在高温高热分解后会导致粘结力下降,出现裂缝,进一步削弱公路的通过性。对此,建议在加强日常养护的同时,采用预防性养护施工,尽可能的延长高速公路的使用寿命。
1高速公路路面裂缝类型
1.1常见裂缝
(1)常见裂缝类型及成因。沥青混凝土路面裂缝可分为荷载型裂缝和非荷载型裂缝两种。按其形状又基本分为纵向裂缝、横向裂缝等类型。①纵向裂缝。a路基施工压实度不均匀,在使用过程中,路面产生了不均匀沉降而引起。b在沥青面层施工中,用沥青摊铺机分幅摊铺时,两幅接茬未处理好,在行车荷载作用下,也易形成纵向裂缝。②横向裂缝。施工时质量控制不当,造成路拱度不足,形成雨天不能及时排除路面积水的隐患,当高速运转的车轮接触路面积水的瞬间,巨大的压力迫使受压水将压力迅速传递到路面,造成沥青路面因强度不足而产生裂缝。非荷载型裂缝是横向裂缝的主要形式,它的产生主要有:a沥青面层温度收缩性裂缝;b基层反射性裂缝。
1.2网状裂缝
具体形成网状裂缝主要有以下原因:(1)基层质量差,半刚性基层部分的强度缺失使得沥青表面出现裂缝,一旦遭遇雨雪天气,雨水就会伴随着裂缝渗入,逐渐渗入到基层,基层会因为水的作用逐渐变软,再加上车轮的荷载作用,泥浆逐渐被压到表面,出现有唧泥的情况,基层表层会不断出现有空洞,沥青路表面就会出现有网裂的问题;(2)沥青面层厚度偏薄,过去的公路大多路面厚度不足,随着荷载量的增加,产生网裂,促进路面恶化;3)行车荷载反复作用;4)沥青面表层有着相对较大的孔隙,基层相对较为松散。
1.3温度收缩裂缝
当外界温度骤然下降或者上升时,公路路面会呈现收缩状态,一旦路面收缩温度应力超过其自身的抗拉强度,路面会出现较大裂缝,该类裂缝又常被大家称为温度收缩裂缝。此外,由于外界温度的不断上升或者急速下降,路面温度应力呈现疲劳状态,路面的最大拉伸应力不断减小,路面材料的老化速度越来越快,降低了路面材料各项性能的发挥,引发大范围的路面裂缝。
2高速公路路面裂缝产生的原因
2.1环境因素
沥青受限于材料,其性能容易受到外界温度影响,是一种感温较强的材料。因此,导致高速公路路面出现裂缝的最大因素就是环境温度因素。温度较低时,沥青劲度模量会升高,冷脆性增加,沥青铺盖在混凝土上,其应力不会随着温度降低而提高,温度降低导致的混凝土收缩应力超过沥青的抗拉强度,导致沥青路面开裂。这种裂缝最初只是集中在里面表层,随着裂缝深度的不断增加,一旦遇到气温突然降低或升高,使混合料劲度模量难以保持稳定。反复出现气温的升降、暴雨、大雪等极端恶劣天气,导致表面沥青的疲劳强度降低,应力松弛性能下降,最终导致小裂缝连成线,形成大裂缝,大裂缝连成网,形成坑洞和结构性破坏。
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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。
2.3养护因素
长期以来,我国公路管养以矫正性养护为主,即在道路出现局部或大面积损坏时,采取维修保养的方式进行维护。这种养护方式恰恰贻误了道路养护的最佳时机,其缺陷和所带来的问题不容小觑。沥青路面由于受环境、气候、交通荷载等诸多因素的影响,会出现沥青有机质氧化、老化、沥青质流失、弹性下降、骨料外露、松散、裂痕、坑槽等病害。在病害出现初期,如不采取有效措施加以治理,病害就会迅速扩大继而恶化,严重影响道路的运营质量和行车安全,后期治理的难度和费用也会成倍的增加。
3路面裂缝的处治
3.1沥青路面常见裂缝的防护与处治
(1)防护措施。①加强特殊天气道路巡查,完善路基、路面的排水设施,保证路面排水畅通,避免基层与面层之间形成蓄水池,可有效防止面层裂缝的产生。②对产生的裂缝及时进行灌注。③加强路面保洁工作。(2)裂缝处治。对于路面的纵向和横向的裂缝,应按裂缝的宽度按以下步骤处治:①缝宽在5mm以内a清除缝中杂物及尘土。b将稠度较低的热沥青灌入缝内,灌入深度约为缝宽的2/3。c填入干净石屑或粗砂,并捣实。d将溢出缝外的沥青及石屑清除。②缝宽在5mm以上a除去已松动的裂缝边缘。b用热沥青混合料填入缝中,捣实。
3.2裂缝的治理需要控制好时间
无论是什么原因导致的裂缝,其治理时间应该在每年的3月至4月,因为在历经了一整个冬天的冷缩过程,裂缝的宽度在初春时候到达了最大值,这个时候灌注乳化沥青,在温度逐渐升高的时候,裂缝慢慢变小,在多雨季节,会发挥优良的阻水效果。
3.3开展预防性养护
在公路路面养护过程中,养护人员要结合高速公路路基与路面结构特点,认真按照路面养护流程进行养护,并做好相应的裂缝预防工作,在保证高速公路路基路面结构安全、可靠的基础之上,提高各项施工材料的利用率。另外,工程中的管理人员还要制定合理的监督管理制度,针对路面各个施工环节,要进行严格的监督检查,一旦发现公路路面施工质量不达标,要主动与施工单位沟通,并根据路面施工进度情况,做好相应的审核工作,必要时可以进行二次施工,保证高速公路路面施工质量问题得到全面解决。通过开展预防性养护工作,并定期检查高速公路路面裂缝,能够帮助施工人员更好了解自身工作职责,有效提高高速公路路面施工质量。路面施工人员则需要认真遵守高速公路路面施工原则,严格按照路面施工工序进行施工,在保证高速公路路面施工质量的基础之上,减少路面裂缝的产生。
结语
高速公路沥青路面裂缝需要及时进行修补,可以在一定程度上使其寿命得以延长,最大限度的降低由于裂缝出现而造成的公路损害和行车影响,有效防止交通事故的发生,提高公路的综合社会效益。要加强对于公路裂缝成因的研究,对于不同的路况,要结合实际情况来制定适宜的后期维修护养策略,从而提供更加安全和可靠的路面环境。在处理高速公路沥青路面的裂缝时,还要注意及时开展护养工作,从而防止病害的扩大化。
参考文献:
[1]汤岗锋.高速公路沥青路面裂缝的预防性处治[J].山西建筑,2015,03:158-159.
[2]陈新博.高速公路沥青路面水损坏及养护探究[J].企业改革与管理,2015,02:133.
论文作者:王楠
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/1
标签:裂缝论文; 路面论文; 沥青论文; 高速公路论文; 荷载论文; 公路论文; 路基论文; 《基层建设》2019年第10期论文;