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摘要:沥青路面作为路桥工程中一种比较常用的路面形式,具有非常显著的特点,能够保障行车的稳定性和安全性。路面裂缝是路桥工程中的主要病害,影响着路桥工程整体的稳定和安全,应该得到施工单位足够的重视,因此,对沥青混凝土路面产生的裂缝及时恰当处理,是保证行车质量和延长道路使用寿命,又减少养护成本的关键。本文从公路沥青路面裂缝病害的成因入手,具体探讨了公路沥青路面裂缝治理的具体措施。
关键词:沥青混凝土路面;裂缝;施工;防治
前言
随着城市交通的飞速发展,大多数道路均采用沥青路面,各种先进的施工材料、施工设备和施工工艺不断涌现,公路工程的质量也在不断提高。作为路桥工程中的一种常见路面形式,沥青路面具有平整少尘、防渗性强、经久耐用等优点,但是,受各种因素的影响,沥青路面容易出现裂缝病害,影响路桥工程的整体质量。对此,做好沥青路面裂缝的防治工作,是非常重要的。
1沥青路面裂缝产生的原因
1.1横向裂缝
公路沥青路面横向裂缝是沥青路面的常见病害之一。从横向裂缝的表现形式:(1)低温横向裂缝。就沥青混凝土自身材料性质而言,沥青混凝土是一种热胀冷缩型材料,其在温度变化超出沥青混凝土的极限拉应力,容易产生低温裂缝和温度疲劳裂缝、反射裂缝等。(2)地基的施工质量、填土高度、压实度及交通量等因素所产生的裂缝。
1.2纵向裂缝
公路沥青路面的纵向裂缝主要是由于公路路基的不均匀沉降造成的。(1)沥青路面产生纵向裂缝主要有路基填筑质量、通车后地基的整体稳定性、路基填料本身等原因。(2)造成地基承载力下降,路基整体强度降低,在重车荷载的反复作用下,容易产生路面纵向开裂。(3)当沥青路面出现轻微裂缝或其它原因引起沥青表面的自由水进入路面基层,特别是半刚性基层材料,水份不能够及时排出,经过长时间的重车行车碾压,再加上半刚性基层施工接缝处理不当产生的纵向裂缝。(4)由于重型车辆经常沿一个车道行使,容易造成纵向裂缝。
1.3不规则裂缝
产生不规则裂缝的主要原因有:(1)半刚性材料层之间或半刚性层下有夹层土。素土夹层遇水潮湿后,使路面承载能力下降,载重车辆通过时容易产生“弹簧”现象,表面容易产生不规则裂缝。(2)半刚性基层厚度不足,而其下底基层又不是半刚性材料的路面结构,特别是在路基压实度不够或承载能力降低的情况下,也会产生不规则裂缝。(3)在沥青面层混凝土施工中,沥青混合料的油石比、拌合温度掌握不好,沥青混凝土路面在行车荷载的作用下也会产生不规则裂缝等。
2沥青路面裂缝的防治技术
2.1做好混合料配合比设计
沥青混合料配合比设计分为目标配合比设计、生产配合比设计、试拌试铺验证三个阶段进行。沥青混合料配合比的合理性是保证沥青路面施工质量的关键所在,应该得到足够的重视。对于施工企业而言,在施工前,需要对施工现场进行严格的勘测和测量,经缜密计算后,充分考虑各方面的影响因素,最终得到沥青混合料的配合比,为沥青路面裂缝的预防和控制奠定良好的基础。
2.2提升路基工作区的强度
作为路桥工程的基础,路基工作区直接承载着行车荷载,必须具备足够的强度和稳定性,才能够减少不均匀沉降的情况,避免路面开裂。因此,在实际施工中,应该采取切实可行的措施,对影响路基工作区强度和稳定性的关键环节进行有效处理。
(1)路基工作区的强度主要是在填筑过程中形成的。必须严格控制路基的填筑工艺,确保路基强度。填筑材料首选石、砾、砂类土,其次选用含砾、砂低液限粘土,再次选用低液限粘土。粉质土和有机土不能用于填筑路基。
(2)压实度是反映路基强度的重要指标,也是提高路基强度和稳定性的最经济、最有效的技术措施,施工中必须严格检测控制,使其达到规定值。填土层的厚度对压实度有直接的影响,施工中要插杆挂线,每层的松铺厚度不应大于30cm。检测压实度试坑要打到下一层顶面,凡是检测结果达不到规定值的要加压处理,或推除重填。
(3)降低地下水位是提高路基强度的重要措施。路面底以下80cm路床是路基的关键部位,它直接承受和吸收路面的扩散应力,要有足够的强度和稳定性。当开挖后发现底下渗水,不论流量大小都要处理。填方地段要采用较好的材料填筑,土质差的地段要进行换填处理,确保其强度和稳定性。
2.3选择防裂性能好的材料
(1)选用抗冲刷能力好,干缩、温缩系数小、抗拉能力高的半刚性材料作基层,最好使用温度膨胀系数低的骨料。
(2)选用松弛性能好的优质沥青做面层,保证沥青的针入度、延度等指标;在缺少优质沥青的情况下,应采用某些添加剂或聚合物,以提高沥青的低温抗裂性能及高温稳定性能。
(3)在稳定度满足要求的前提下,选用针入度较大的沥青作面层。
(4)采用密实型沥青混凝土面层。空隙率对面层的疲劳寿命有很大影响,密实型沥青混合料在使用中沥青硬化缓慢,同时也延缓了裂缝的扩展。
(5)沥青混合料的集料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性好的材料。如果集料呈酸性,则应填加一定数量的抗剥落剂或石灰粉,确保混合料的抗剥落性能,同时应尽量降低集料的含水量,尽可能使用人工砂代替原形颗粒的天然砂。
2.4设置应力吸收层
一是应该在基层与面层之间,铺设相应的中间层作为应力吸收层,对应力进行吸收。中间层材料可以选择橡胶沥青、土工织物、低粘度沥青混凝土等;二是采用应力吸收薄膜,减缓反射裂缝的产生和扩大,同时也可以减少裂缝处相对位移传输到面层时的应力,吸收薄膜的弹性参数越低,则防裂效果越好,比较常用的包括土工织物和沥青橡胶薄膜等;三是用土工隔栅加筋沥青路面的主要功能,对车辙、反射裂缝以及疲劳裂缝进行控制;四是将废橡胶磨细的粉与热沥青充分搅拌后,施加于面层中间,形成一层橡胶沥青吸收膜,对应力进行吸收。
2.5合理选择施工工艺
在实际施工中,应该将半刚性基层碾压时的含水量控制在最佳含水量的90%左右,确保其压实度达到相应的要求和标准。在碾压完成后,应该及时进行保湿养护,避免基层干晒。养护结束后,喷洒沥青乳液,形成透层或粘层,然后尽快对沥青面层进行铺设。在对沥青混合料进行制备的过程中,应该对加热温度和加热时间进行合理控制,避免沥青老化,使得沥青混合料能够达到规定的压实度,同时减少反射裂缝。另外,为了减少半刚性基层收缩裂缝引发的沥青路面反射裂缝或者对应裂缝,应该采取切实可行的措施,对半刚性基层的收缩裂缝进行有效控制。
3裂缝修理的方法
3.1表面封闭法
3.1.1适用情况
适用于裂缝出现的初期,裂缝宽度在2mm以下的微裂缝。对于出现的少量微裂缝,能在高温季节裂缝大部会闭合的,可不需要做处理,但要注意裂缝发展趋势,如果在单位面积内微裂缝达到一定数量,就需要加以处理了。
3.1.2处理方法
(1)平整度要求不高的沥青砼路面,可在高温季节用喷洒沥青撒料压入法修理或微表处处理,在低温、潮湿季节宜采用乳化沥青稀浆封层。
(2)平整度要求高的沥青砼路面,可采用沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青,在低温、潮湿季节宜采用阳离子乳化沥青。
3.2灌缝法
3.2.1适合情况
适用于裂缝宽度达到2mm~15mm的细、小裂缝。
3.2.2处理方法
灌缝法又分非开槽修补法和开槽修补法。非开槽修补法适合细裂缝(2mm~5mm)处理,根据使用材料的不同,这种修补方法又可以分为热补和冷补两种方法。开槽修补法适合小裂缝(5mm~15mm)处理,灌缝材料一般采用裂缝修补专用的密封胶,使用专业设备(开槽机和灌缝机)进行修补。
(1)非开槽修补法:将裂缝的缝隙用铁刷子刷扫干净,并用压缩空气吹去沙尘后,采用热沥青或乳化沥青灌缝封堵。该种方法修补的裂缝使用寿命短,一般为1~2年。
(2)开槽修补法:用开槽机沿着裂缝方向对裂缝进行开槽,槽的宽度至少为1cm,深度为1~3cm,然后用肩背式鼓风机将槽内的碎渣及裂缝两侧至少10cm范围内的灰尘清扫干净,最后在密封胶加热到规定温度左右时,用灌缝机上带有刮平器的压力喷头将密封胶均匀地灌入槽内,并在裂缝两侧拖成一定宽度与厚度的封层。待密封胶冷却后,方可开放交通。该种方法修补的裂缝使用寿命较长,一般可达5年以上。
3.3铣刨法
3.3.1适用情况
适用于裂缝宽度达到15mm以上的大、中裂缝及基层强度不足或唧浆严重的龟裂。
3.3.2处理方法
(1)缝宽在15mm以上的,唧浆严重,已造成局部严重的结构性破坏。采用铣刨机清除沥青面层和基层,铣刨宽度为缝两侧各50cm,长度同缝长,然后用同原基层材料回填,振动压路机压实,洒水养生不少于7天,在槽底及四周侧面洒粘层油,铺设一层玻纤格珊,最后铺筑沥青混凝土面层。
(2)对土基或路面基层强度不足引起的裂缝类破损,要首先处理土基或基层,然后再修复路面。具体处理方法同上。
(3)对非强度不足原因引起怕网裂和龟裂,采用铣刨机清除网裂和龟裂沥青面层,洒粘层油,铺筑沥青混凝土面层。
4结语
沥青路面裂缝产生的原因是多方面的,只有了解其产生的原因,才能做好的做好预防措施。选择性能优良的材料、进行规范的施工操作、及时进行裂缝的修复工作是保证沥青路面能够安全、长期为人民服务的根本。
参考文献:
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