公路沥青路面裂缝分析与处治措施研究论文_常红丽

公路沥青路面裂缝分析与处治措施研究论文_常红丽

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摘要:目前半钢性基层沥青路面是我国高等级公路中普遍采用的主要结构形式,以其平整性好、摩擦力大、行车舒适、耐磨性持久以及养护保养方便等优点,被国内外基建部分认为是目前为止最理想的公路建设结构。但由于沥青路面材质本身的特点以及施工过程中不可避免的机械或人为等原因,使得沥青路面的开裂问题一直是困扰国家公路交通单位的结构顽疾,也一直无法得到很好的解决。因此有必要从沥青公路建设材质以及施工过程中的技术与管理等方面对沥路面开裂的原因与类型进行分析,并探究防范开裂问题的关键策略。

关键词:沥青路面;裂缝;处治措施

引言

现代社会的公路大多采用沥青路面,它已经成了公路路面建设中最重要的结构部分。但沥青路面经过长期磨损和自然因素会出现路面裂缝,影响路面使用和结构。文章详细分析沥青路面裂缝产生的自然原因和人为原因,并提出相应的处理和防范措施。

1.公路沥青路面开裂的分类与原因分析

1.1公路沥青路面开裂的分类

从沥青路面开裂的外部形貌和原因等方面来看,主要有横向裂缝、不规则裂缝、纵向裂缝以及龟裂裂缝等四种类型。横向裂缝顾名思义就是指在路面上产生的垂直于道路延伸方向的裂缝。横向裂缝主要是路基和路面材料在热胀冷缩作用机理下形成的,路基和路面材料在升温和降温的过程中产生的形变不等,因而会发生开裂的情况。初期横向裂缝主要是分布在公路两侧,其次会逐渐蔓延至整个路面;不规则裂缝指的是沥青路面产生的裂缝构成图形不规则,但是块状的边长都在100cm以上。不规则裂缝也是由于温度的周期性变化和路面材料的收缩造成的;纵向裂缝一般都具有细长而直的特点,与路面的延伸方向近乎于垂直,还具有少量的分支。纵向裂缝主要由于公路地基较软、承载力不足所造成的,因而主要分布在公路两侧边缘地带;龟裂裂缝主要是由于行驶车辆重量太大,沥青路面承受的压强达到或是超过压强极限所致。

1.2公路沥青路面裂缝产生的原因

(1)设计原因主要原因

①沥青路面位置下的防排水等结构物埋藏深度太浅,使结构物形状影响路面平整度,导致路面基层凹凸不平;②设计的沥青道路太薄,无法承受行车荷载;③设计时没有预留合理余量,无法满足更大的汽车载重量,过大的行车荷载损坏路面。

(2)施工因素主要原因

①新铺设的半刚性基层中的水分随着温度的升高、空气的蒸发而逐渐减少,沥青路面各处出现不同程度的干缩;②半刚性基层养护不当,造成水分快速蒸发,导致路面干裂;③路基或基层结构强度不够,致使路基出现不同程度的凹陷,最终引起路面掰裂;④新路面与老路面交汇处的土层处理不妥当,路面各处出现不同程度的下降,引起纵向开裂;⑤填方材料不过关、不均匀、密实度不达标或填土未压实等,经过雨水浸泡和自然沉降后强度下降,继而出现纵向裂缝;⑥在修复旧沥青路面时,由于新沥青材料温度过高,导致旧沥青路面继续开裂,这种开裂同时又给了新沥青附加应力,使新沥青在原裂缝处继续开裂。

2.公路沥青路面裂缝问题的解决对策

2.1逐渐完善路面结构设计方案

在公路建设施工过程中应该首先完善路面结构设计方案,这是防止沥青路面开裂问题的关键和根本。设计师应该在充分调研当地经济发展和车辆运行情况的基础上,对车辆和路面的压强极限值进行一个大体上的估量,让路面结构设计和总体承受强度都能够满足汽车对于公路的要求。同时在施工材料的选取上应该选择各项技术指标都达标的石灰和水泥材料以及正规厂家出厂的、具有齐全质量检测报告的沥青涂层,并注重在铺设沥青的过程中保证每一层沥青材料之间封闭性和粘和性良好。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外,保养工作的落实情况也是决定公路沥青路面是否会出现裂缝的关键,因此一定要做好后期的维护保养工作,一旦发现裂缝及时做好防范措施,避免影响范围进一步扩大。

2.2准确计算出基层混合料之间的配比

众所周知,公路基层的建设质量直接关系着公路工程整体的建设质量,也是决定沥青路面是否会开裂的关键因素,而基层混合料之间的成分配比又对公路基层的建设质量具有决定性作用。因此公路设计和施工单位必须严格控制基层混合料之间的配比,根据当地的地理环境和车辆运行情况选择最优的材料配比方案。同时基层混合物的碾压中一定要保证适当的水分,当气候原因或人为原因使混合物中的水分减少时必须采取一定的拯救措施,保证基层材料的压实程度。

2.3施工期间

(1)为减少层间污染,保证各层间连接紧密,宜采用各层连续施工方法。透层或粘层完成后,应尽快铺筑沥青面层,同时半刚性基层与沥青面层应在同一年内施工。(2)重视半刚性基层的养护。基层经过养生将逐步产生强度,内部结构越来越致密,透层油越来越难以透入。宜在半刚性基层碾压完成或最迟在养生结束后立即用乳化沥青做透层或封层。(3)在半刚性基层的顶面铺设耐高温的土工合成材料,以减少反射裂缝对沥青面层的影响。(4)严格控制集料的质量。集料质量差是目前比较突出的问题,主要表现在材料脏、粉尘和针片状集料含量高、级配不合格等。把好集料质量关是保证路面质量的关键。(5)重视沥青面层的压实成型,保证不少于5台压路机,轮胎压路机与光面压路机的配置要合适。紧跟摊铺机碾压是提高压实效果的重要措施之一。

2.4压实路面横向接缝

作为整个公路铺设工程的最后一个环节,压路机对铺设的沥青路面进行压实时一定要保证横向接缝的压实效果。在碾压过程中钢轮应该深入新铺层中大约1.5cm左右,纵向移动距离应该保持在15cm~20cm之间。另外压路机上下层之间的接头不应超过5cm,否则沥青路面裂缝产生的几率会大大提升。

3.沥青路面裂缝处理措施

目前沥青路面裂缝修补技术主要包括灌缝、稀浆封层、罩面处理以及路面再生等方面。在确定裂缝成因后,一般可根据病害程度及裂缝宽度和深度选择修补方法。(1)灌缝是最常用的裂缝治理措施之一。路基和路面基层裂缝可采用压浆法灌缝。面层裂缝一般采用改性沥青或灌缝胶灌缝,普通重交通沥青灌缝在高等级公路中已很少采用。材料的选择及是否开槽要根据裂缝发育情况而定。(2)稀浆封层。在裂缝初发阶段采用乳化沥青稀浆封层,可防止唧浆并提高路面的抗滑、耐磨性能,延长路面的使用寿命。但由于需要一定的稳定期,这种方法不能有效控制裂缝的发展,耐久性大打折扣。(3)罩面。罩面是一种有效的综合养护方法,一般适用于大中修。虽然其绝对成本较大,但费用效益比很高,目前被广泛采用。需要注意的是要避免老路裂缝再次引起反射裂缝。(4)路面再生。路面再生技术有冷再生和热再生两种,施工工艺不同,但都是利用原有沥青路面材料,经破碎、添加、拌和、摊铺等工艺重新形成再生结构层。由于再生层一般很难达到预期使用寿命,常根据公路等级要求作封层处理或加铺沥青面层。

4.结束语

本文针对沥青路面裂缝的类别与成因进行分析,并推荐合适的防治措施,认为在沥青路面设计与施工阶段,采取合适的预防措施,做好裂缝产生前的预防工作,可有效地延缓或者减轻裂缝类病害的产生。在沥青路面裂缝产生之后,根据裂缝的类别与成因的不同,选择合适的处理措施,可改善路面使用性能,延长路面使用寿命,减小养护成本,具有较大的工程产出投入效益比。

参考文献

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[3]裘吉.沥青混凝土路面裂缝病害分析及治理对策研究[J].交通标准化,2013,11(13).

论文作者:常红丽

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第14期

论文发表时间:2017/10/10

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