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沥青路面裂缝成因分析及控制措施

杨明硕
  
安家(建筑与工程)
2020年32期
江苏高速公路工程养护有限公司 江苏 淮安 223001

摘要:一般情况下,沥青路面在裂缝形成初期的时候不会对路面的使用功能造成太大的影响,但是,路面的内部结构已经发生了破坏,随着时间的推移,裂缝还会不断的扩展,路面结构的承载力会持续减弱。因此,工程单位需要加强对沥青路面裂缝问题的分析,明确裂缝产生的原因,从而有针对性的进行质量控制,保证道路可以实现持续通车。鉴于此,本文主要分析探讨了沥青路面裂缝成因分析及控制措施,以供参阅。

关键词:沥青路面;裂缝成因;控制措施

引言

随着经济的发展,我国的公路里程也在逐年增加,因沥青路面存在诸多优点,例如:耐磨、表面平顺、低噪、防水等,目前被大范围的应用在我国的道路工程建设中。然而沥青路面的裂缝问题是沥青路面的一大通病。裂缝成因不同,且存在多种表现形式,各类裂缝均对路面的平整度、连续性有着较大影响,对车辆行驶的安全性、舒适性以及道路的使用年限均有着一定的影响。为提高道路使用的安全性、耐久性、舒适性,就有必要对裂缝产生的原因深入研究,再根据不同形式的裂缝有针对性地进行预防和处理。

1沥青路面中存在的裂缝灾害

随着我国石油工业的迅速发展,公路广泛采取以沥青路面为主的承重结构类型,实现了平整度高、耐磨耐滑、维护简便周期短、车辆行驶震动小和噪音低等特点。随着交通压力的日趋增大,大型重型货车数量增加,沥青路面的裂缝问题开始引起工程领域的重视。作为沥青路面的最常见的缺陷之一,主要与沥青混合料的物理性质、基层的力学性能、温度条件和水文特征等因素有密切关系,这些因素相互联系,在车辆行驶的动力荷载作用下,诱发了裂缝的产生。初期的细纹影响对路面的力学性能不会产生很大影响,但随着裂缝的延伸和汇集,对面层和基层的破坏相当之大。如果不及时监控和检测,甚至会引起路基沉陷等严重灾害发生,给人民的财产和生命安全带来隐患。因此,对沥青路面裂缝成因分析及施工工艺控制探讨具有非常重要的现实意义。

2沥青路面裂缝成因

2.1原材料质量不过关

沥青路面分为不同的等级,在沥青路面施工过程中,要根据沥青公路的等级,结合实际的交通运输通行量和负载需求,制定施工方案,在方案中明确沥青路面所使用的沥青、骨料、砂石等各种材料的规格和标准。如果原材料不符合施工方案要求,同时,在存储过程中未能进行正确处理,导致原材料在存储过程中性能改变,都会严重影响沥青混合料的质量,从而在完成沥青路面铺设后,出现裂缝及其他病害问题。

2.2设计原因

沥青路面在设计过程中,由于对结构设计不合理,也容易造成路面结构开裂。路面结构设计厚度不足,容易受到基层和车辆荷载的影响,导致路面开裂。另外,路面结构设计不合理,造成路面结构力学性能达不到要求,在车辆荷载作用下也会造成路面结构开裂。

2.3施工方面的影响

沥青路面的含水量较高、强度较低或者是空隙较大等,这些都会导致道路路基的稳定性较差,或者是出现不均匀沉降等问题,最终形成沥青路面裂缝,而这些都是在施工过程中形成的。另外,部分施工单位在实际的沥青路面施工过程中,为了缩短施工周期,降低施工成本,没有严格按照施工规范和要求进行施工,也会影响施工质量,导致道路在使用的时候出现裂缝。

2.4自然因素的影响

路面受温度变化影响,冷热季节性交替作用。一方面,在冬季温度偏低时,沥青路面材料在热胀冷缩的作用下产生拉应力,当应力超过材料的抗拉强度时,路面材料便会破坏,形成裂缝。另一方面,受冷热季节性交替作用,路面材料冻融循环往复,当冻融次数超过材料限值后,便会改变其原有性能,在外界因素影响下就会产生开裂破坏。

3沥青路面裂缝的控制措施

3.1原材料及配合比

沥青材料的品质与沥青路面开裂有直接关系,在充分考虑高温稳定性的前提下,应优先选择低温抗裂性较好的沥青材料;同时,在稳定度满足施工要求的前提下,应优先选用针入度较大的沥青材料。另外,粘结力高、抗氧化性强、抗老化能力强的改性沥青可明显提高沥青混合料的低温开裂性,防止沥青路面产生荷载裂缝和温度裂缝。应选用形状规则、表面粗糙、压碎值高、质地坚硬的骨料,以提高沥青混合料骨架结构的稳定性,从而减少沥青路面开裂。严格进行沥青混合料配合比设计,合理确定级配和油石比,以提高沥青路面的使用性能。在条件允许的情况下,可选择SMA沥青混合料或改性沥青混合料,以提高沥青路面结构的稳定性,防止沥青路面产生开裂破坏。

3.2合理设计

其一,明确路面厚层,作为柔性路面,需要结合其道路等级、工程地质具体情况、交通量、施工季节等综合因素来计算出设计的厚度。其二,使用土体固结剂、粘层油以及嵌缝料,土体固结剂的适当使用能够提高土体水的稳定性能,进而提升路基的整体强度与刚度;粘层油的使用能够有效减少放射型裂缝。

3.3强化施工质量和运营管理

加强对公路工程设计的管理,科学合理设计路面结构。沥青路面出现裂缝与路面结构设计不合理息息相关,科学的设计能够有效减少沥青路面出现裂缝的几率。在设计公路工程方案时,设计人员要到施工现场实地勘测,熟悉当地的气候条件、地质情况,杜绝生搬硬套其他工程的设计方案。同时,设计完善的排水设施,减少施工现场四周积水的产生,从而减低积水进入路基的可能性,从而保护沥青路面和路基结构完成坚固。施工过程中,还要严格管理施工工艺和流程,铺设的路面厚度必须达到施工设计要求,路面碾压环节,无论是次数还是坚实度,都要达到施工标准,才能保证沥青路面的质量。公路在运营期间,要加强对道路的原理,禁止超载、超重车辆行驶。对沥青路面,要进行日常巡查和定期检查相结合的检查,对发现的沥青路面的裂缝,要及时清理裂缝中的杂物,进行修补,防止裂缝进一步扩大。对于不同宽度、不同深度的裂缝要采用不同的修补方式,从而达到保护沥青路面质量的效果。

3.4做好相关的管理工作

(1)防止车辙的形成。由于沥青混合料的高温抗剪切强度不足而产生的侧向流动变形的程度与沥青混合料的高温稳定性直接有关,使用温度稳定性好的沥青是提高沥青混合料稳定度的最重要措施,在规定沥青标号范围内使用较稠和粘度高的沥青可以提高沥青混合料的抗变形能力。(2)要严格控制车辆荷载的超限行驶。由于我国经济高速发展,交通量的增加及车辆违规超载运输日益严重,超出了路面设计荷载,使路面承受着严峻考验。(3)要搞好公路排水系统养护工作。尽量减少地表水及地下水对公路的影响,有些公路路基路面排水横坡不够,造成积水,特别是地下水的渗入会软化路基,从而影响到路面产生变形,出现裂缝。

结束语

总而言之,沥青路面开裂会降低路面使用性能、缩短道路使用寿命、造成路面结构提前进入大中修,增加了沥青路面的运营管理成本。因此,要分析沥青路面裂缝的产生原因,有针对性地制订维修方案,及时恢复沥青路面的使用性能。为了防止沥青路面产生开裂破坏,可通过合理选配原材料、严格进行配合比设计、优化基层结构、设置应力吸收层等方式提高沥青路面基层和面层的稳定性;在沥青路面施工过程中,要加强质量控制,严格进行基层和面层结构的质量验收。

参考文献

[1]潘蕊.沥青路面裂缝成因与控制措施[J].交通世界.2018(35):81-82

[2]李若飞.试述沥青路面裂缝在市政施工中的控制管理[J].城市建筑.2016(35):247-247

[3]陈庆帅,翟景秋.市政道路沥青路面裂缝成因与防治措施[J].汽车世界.2020(13):0137-0137

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