賀旭光
(河北省衡水市桃城區交通局道路橋梁工程處)
(1)如果瀝青混凝土路面的橫向裂縫沒有及時修補,在雨、雪、水的不斷侵入下,裂縫兩側的路面結構和路基的含水量增加,甚至會達到飽和的狀態,進而引起結構層的承載能力明顯下降;在大量行車荷載的作用下,會加速路面的破壞;
(2)由于路面會有積水,而且在行車荷載的作用下,構造物臺背與路基交界處因不均勻沉降引起的橫向裂縫,會加劇“橋頭跳車”現象;
(3)如果發生的橫向裂縫未能及時修補,還會繼續發展,與縱向裂縫發展為網裂、松散和坑槽。
由于冬季溫度大幅下降,瀝青混合料就會逐漸產生收縮變形,當這種收縮拉應力超過了瀝青混合料的抗拉強度時,瀝青混凝土路面的面層就會被拉裂,這樣就產生了橫向裂縫。
構造物臺背與路基的交界處、軟土路基處理發生變化的位置、軟土路基處理段落和非處理段落的交界處,都容易產生不均勻沉降,不均勻沉降就會導致基層開裂,并且隨著時間的推移,基層的裂縫逐漸會反射到瀝青面層上,這樣就會導致瀝青混凝土路面產生橫向裂縫。
由于半剛性基層水泥劑量、施工質量等綜合因素會使基層產生收縮裂縫,反射到面層并以橫向裂縫的形式表現出來。
瀝青混凝土面層攤鋪時,由于技術間歇、施工寬度等原因會進行冷熱縫處理,如時處理不當,新舊鋪筑的面層結合會不密實而脫開,或者接縫時碾壓達不到規范要求,接縫不夠密實,都會引起橫向裂縫。
過去,分析瀝青路面裂縫的產生原因時,往往都認為是由于汽車荷載的作用和低溫凍脹對路面的破壞作用。近年來,研究人員通過不斷的對瀝青路面結構組合的研究、對環境溫度及路面溫度對瀝青混凝土路面的影響進行監控與檢測發現,路面溫度及其變化,以及路面溫度在路面中產生的溫度應力,都會使瀝青混凝土路面產生各種裂縫。
為了減少瀝青混凝土路面裂縫的病害,除了要嚴格遵守施工規范及設計圖紙的要求,在施工中做好各項預防工作,也會減少橫向裂縫的產生。
(1)采用合理的路面結構層材料
面層瀝青選用優質的石油瀝青、改性瀝青,并且盡量采用密實型瀝青混凝土;基層應選用干縮系數小、抗拉強度大的半剛性材料。
(2)確定合理的路面厚度
作為柔性路面,要根據其道路等級、交通量、工程地質情況、道路基層情況和施工季節等綜合因素計算確定設計厚度。作為舊水泥路的改造,瀝青混凝土罩面層厚度的確定,主要考慮結構強度因素,另外,也要考慮道路沿線高程的控制、瀝青混凝土最小攤鋪厚度要求、罩面層與下層的結合問題,以及工程費用控制等。根據有關經驗,罩面層厚度以10~15 cm為宜。
(3)加強路基路面施工質量控制
路基施工時,要嚴格控制路基施工質量,滿足壓實度和強度要求;基層施工時,要嚴格控制最佳含水量和壓實度,并做好養生工作,可以在基層頂面每隔20m 設置一道橫縫,橫縫兩側各75 cm 范圍內鋪設一層玻纖格柵,這樣可以防止基層產生裂縫;面層施工時,要嚴格控制碾壓遍數、碾壓溫度和碾壓質量。
(4)橋涵兩側回填土時,要充分進行壓實,必要時可以進行預壓等方法進行加固處理;沉降嚴重的地段,在施工前要將軟土地基段處理徹底,并合理的組織路基施工。
瀝青混凝土路面出現橫向裂縫之后,如果不及時修補,不僅影響美觀,而且加劇路面的破壞,影響使用壽命和行車安全。
修補瀝青路面橫向裂縫,一般可根據裂縫的寬度、深度等,常采用普通瀝青灌縫、SBR 改性乳化瀝青灌縫的方法。
(1)普通瀝青灌縫:對于瀝青混凝土低溫縮裂、半剛性基層反射裂縫引起的瀝青路面橫向裂縫,首先將縫隙刷掃干凈,并用空氣壓縮機吹凈塵土。瀝青要在現場進行加熱,溫度控制在150~160 ℃之間。用鐵壺將熱瀝青灌入縫內,一般澆灌2~3 遍。灌完后待瀝青溫度下降至常溫后,才可以開放交通。這種方法不僅操作簡單、使用的設備和施工人員比較少,而且修補速度比較快,費用比較低廉。
(2)SBR 改性乳化瀝青灌縫:對于構造物與土基不均勻沉降引起的瀝青路面橫向裂縫,如果出現錯臺、啃邊或者裂縫寬度大于5 cm 時,須沿橫縫兩側各50~100 cm 的范圍內開槽,掃除上面層,用空氣壓縮機從裂縫的一端吹至另一端,一般吹二遍即可,再將縫中的剩余雜物清除干凈,將SBR 改性乳化瀝青灌縫材料裝入鐵壺中,向裂縫中灌入,一般澆灌2~3 遍至灌縫材料與路面平齊即可;最后,將石屑撒到灌縫表面便可以開放交通。用這種方法所使用的灌縫材料是專用灌縫材料,不僅具有良好的低溫穩定性、滲透性,還不需要加熱,所使用的設備比較簡單,而且灌縫的效果比較好,使用的壽命比較長。
瀝青混凝土路面橫向裂縫的產生原因是多方面的,有氣候原因,有路基、基層原因,也有面層本身的原因。在施工中要采取有效的預防措施,減少橫向裂縫的產生。一旦出現橫向開裂,要采取正確的方法進行處理,以確保瀝青混凝土路面的使用性能。
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