摘 要:瀝青混凝土路面裂縫是公路路面常見的質量通病之一,在全國內乃至全世界范圍內都普遍存在,瀝青路面產生裂縫的原因是多方面的,其中包括設計方面、施工方面等原因,究其根本原因,施工是產生裂縫的主要途徑,接下來,本人就自己多年的施工經驗,對瀝青路面產生裂縫的原因進行分析,并就如何才能盡量避免瀝青路面裂縫的產生提出一些自己的見解,希望能夠對大家有所幫助。
關鍵詞:瀝青路面;裂縫;原因;預防措施
隨著我國GDP的逐年增長,目前已經成為世界第二大經濟體,國家經濟蒸蒸日上,國家對公路建設的投入也是越來越大,截止2012年年底,我國高速公路通車總里程已經達到96000公里,已經超越美國的92000公里的洲際高速公路,我國高速公路系統已經成為世界上規模最大的高速公路系統。而隨著公路建設速度的加快,公路瀝青路面裂縫作為較常見的質量通病,越來越受到專業人士們的關注,公路路面出現各種裂縫會嚴重影響行車舒適性,本文對公路瀝青路面產生裂縫的原因及應對措施進行一下簡要的論述,希望能夠對大家有所幫助,如有論述不足的地方,還望各位有識之士不吝賜教。
1 裂縫的分類
1.1 橫向裂縫:橫向裂縫是瀝青路面比較常見的一種裂縫,根據裂縫是否由于荷載原因造成又分為荷載型裂縫和非荷載型裂縫。產生荷載型裂縫一般由設計原因、施工質量不達標和車輛超載三類原因造成,其根本原因是瀝青面層或水穩基層內部產生的拉應力比其疲勞強度大而產生裂縫。非荷載型裂縫的主要表現形式就是橫向裂縫,非荷載型裂縫主要有兩種原因造成,一是瀝青面層由于受外界溫度變化的影響急劇收縮而產生橫向裂縫,二是由于基層的裂縫反射到路面,而使路面也在相同位置產生的橫向裂縫,即我們所說的反射裂縫。
1.2 縱向裂縫:縱向裂縫根據裂縫產生的方向由上而下還是由下而上來分類,由上向下逐漸產生的裂縫叫表面裂縫;由下而上產生的裂縫叫疲勞裂縫。縱向裂縫一般發生在路堤邊緣,大致發生在距離路堤邊緣3米到4米的位置,裂縫的兩端會延伸到路堤的邊緣,這種裂縫危險性較大,可能會引起路堤滑動。
2 裂縫產生的原因
2.1 設計方面的因素
我國的道路有的會出現設計等級和設計要求不相符的情況。瀝青混合料的配合比、瀝青面層的厚度或者瀝青的種類設計不合理。隨著經濟社會的快速發展,車輛的載重量越來越大,很多超載超限車輛在道路上行駛,對道路使用年限內交通流量的增長估計不足,導致路面強度不足而產生裂縫。
2.2 施工方面的因素
2.2.1 路基碾壓不均勻或者壓實度達不到質量檢驗評定標準的要求,就會產生路基的不均勻沉降,裂縫慢慢反射到路面,而形成路面裂縫;路基填料的含水率過大,在經過冬季后會形成凍脹,導致路基局部隆起,反射到路面形成裂縫。由路基不均勻沉降形成的路床裂縫,主要出現在半填半挖路段和土質較差的路塹地段,半填半挖的填挖結合部位由于所修的臺階未挖至堅硬土層或者碾壓不到位,路基完工后往往形成斜狀的沉降滑移帶,而新填土部分的沉降量往往比原狀土要大,經過自然沉降期后就會產生裂縫,并向上逐漸擴展。
2.2.2 基層開裂導致面層裂縫,半剛性基層的施工作業面長并且備料數量大,施工單位很容易造成養生不到位或者水穩基層的材料質量差,而使基層出現溫縮或者干縮裂縫;基層受到地下水浸泡后,基層的結構受到破壞,強度降低,重載車輛經過后,路面會產生塌陷,公路路面變形而產生裂縫;在基層的施工過程中,分上基層和下基層施工的路面,兩層之間的橫向施工縫或者縱向接縫設在同一位置而產生裂縫,反射到路面產生反射裂縫;基層施工時,未按照設計圖紙或者施工技術規范進行施工,比如骨料離析或者不均勻,導致基層局部強度不足,重載后產生裂縫。
2.2.3 面層原因導致的裂縫。瀝青面層的施工規范要求:面層施工應保持連續不間斷的施工。但是一般受到天氣、機械以及人員休整等方面的原因,橫向的路面接縫是不可避免的,如果冷熱接縫處理不好,道路通車后,極易發展成路面的橫向施工裂縫;一般的路面攤鋪不可能實現全幅攤鋪,瀝青路面攤鋪寬度過大很容易產生離析現象,并且混合料隨著攤鋪機的螺旋布料器往攤鋪機兩側送料,混合料溫度下降特別快,從而導致兩側的混合料不易壓實。基于這些原因,有些施工單位采用兩臺或者多臺攤鋪機梯隊攤鋪,如果熱接縫不好好處理就會形成以后的縱向裂縫。
3 應對措施
3.1 為了杜絕設計方面造車路面裂縫,在進行設計時應該結合當地的氣候條件來決定瀝青標號,冬季比較寒冷的地區,應該選擇軟質瀝青,但是比如北方地區不但冬季比較寒冷,夏季還比較炎熱,這就需要設計部門對瀝青的高溫穩定性和低溫抗裂性進行合理的調和,但是這兩個指標又是相對的指標,很難做到二者都滿足要求,所以要是條件允許,應該采用抗裂性能良好的SMA路面。基質瀝青的含蠟量要控制在規范允許的范圍內,如果瀝青的含蠟量過大,就容易產生裂縫;基層材料應該選擇強度高、收縮性小的水泥穩定粒料,從而減少低溫收縮裂縫的發生。
3.2 半填半挖路基的填挖結合部位施工時,分層設置臺階,臺階寬度的控制以挖至原狀堅硬土層為宜,且不得小于1米,全寬壓實,邊角部位使用小型夯實機具有效進行夯實,壓實頂面預留2%-4%單向排水橫坡;地質較差的路塹地段應該會同設計、業主、監理單位共同查看現場,根據具體情況進行換填或者加固處理。并在路基驗收時重點加強對路塹地段的彎沉檢測,地質不良地段的彎沉測試反應較靈敏。
3.3 基層施工時,混合料的拌合應該采用拌合廠集中拌合,每天及時檢測混合料的級配,使級配始終在級配曲線要求的范圍內,從拌合站裝料、運輸過程以及攤鋪過程中控制混合料的離析,從拌合站的卸料斗裝料時,自卸汽車應該分三次裝料,先裝中間,再裝前后兩側,運輸過程中要速度平穩,保持道路平整,攤鋪過程中如果發現有粗細骨料離析現象,應該派專人鏟除集料窩或者集料帶,換填合格的混合料。分上基層和下基層的道路,兩層的施工橫向及縱向接縫的錯開距離應該符合規范要求。基層的養生應該使基層表面始終保持濕潤少于7d,嚴格按照施工技術規范要求進行施工,盡量減少裂縫的發生。
3.4 瀝青路面采用梯隊作業攤鋪時應選用熱接縫,將已鋪部分留下100~200mm寬暫不碾壓,作為后續部分的基準面,然后跨縫壓實。如半幅施工采用冷接縫時,宜加設擋板或將先鋪的瀝青混合料刨出毛槎,涂刷粘層油后再鋪新料,新料重疊在已鋪層上50~l00mm,軟化下層后鏟走,再進行跨縫壓密擠緊。
高等級道路的表面層橫向接縫應采用垂直的平接縫,以下各層和其他等級的道路的各層可采用斜接縫。平接縫宜采用機械切割或人工刨除層厚不足部分,使工作縫成直角連接。清除切割時留下的泥水,干燥后涂刷粘層油,鋪筑新混合料接頭應使接槎軟化,壓路機先進行橫向碾壓,再縱向充分壓實,連接平順從而避免產生裂縫。
4 結束語
瀝青混凝土路面產生的各種裂縫原因是多樣的,包括設計方面、施工方面等原因,設計方面應該從工程現場的氣候條件等實際情況進行設計,從施工角度則需要嚴格按照設計圖紙及施工技術規范進行施工,盡量避免產生各種裂縫,提高路面的乘車舒適性。