余 烽,陳樂斌
(中天建設集團有限公司,浙江 杭州 310008)
市政道路瀝青路面裂縫成因及防治
余 烽,陳樂斌
(中天建設集團有限公司,浙江 杭州 310008)
隨著中國市政道路事業的迅速發展,瀝青混凝土路面被普遍的運用。市政道路工程質量的通病之一是瀝青路面裂縫問題。市政瀝青路面出現裂縫病害不僅影響使用,還對路面的構造形成破壞,直接影響到公路的應用作用與安全性,所以要增強道路瀝青路面裂縫的預防,使瀝青道路的應用壽命延長。
市政道路;瀝青路面;裂縫成因;防治
這幾年來,隨著中國市政基礎設施建設的快速發展,市政道路建設的規模也在持續的擴大。市政道路的建設通常使用具備表面平整、沒有接縫、耐磨性好、行車舒適、振動小、施工周期短等優勢的瀝青路面,在市政道路建設范圍應用頻率非常高。但因為瀝青路面受構造、氣候、地形地質條件、行車荷載等幾種原因影響,造成降低路基與路面強度。加快路面的裂縫形成,使瀝青混凝土路面的應用壽命大大縮短讓其很難達到設計年限,甚至在早期就已發生損壞。所以為確保行車質量和道路應用壽命延長,就一定要對瀝青路面形成裂縫的因素實施分析并實施防治處理。
早期發生裂縫對道路的應用功能沒有顯著的影響。隨著時間的推移,在汽車荷載的重復作用下,漸漸向外擴延的裂縫,導致大面積的損壞?;蛞驗橛晁那秩耄奢d功能與溫濕脹縮的反應,持續形成動水壓力或真空負壓抽吸的循環功能,造成水分漸漸侵入瀝青和集料的界面,導致瀝青膜從集料表面剝落、漸漸喪失粘結力的瀝青混合料內部、路面構造應用功能降低。并伴隨麻面、松散、掉粒、坑洞或唧漿、網裂、轍槽等病害產生,同時誘發其他路面病害的損壞情況,使瀝青路面的應用壽命降低。瀝青路面產生裂縫,會使道路的應用壽命大大縮減,所以在道路的設計階段、施工階段、養護階段都要使用裂縫預防反復與治理技術,減少或杜絕裂縫。在道路的應用經過中,超載車輛對道路的損害是眾所周知的,所以呼吁交通部門使用有效的方法嚴加管理,以確保道路的正常應用。
2.1 瀝青和瀝青混合料的成因
因為部分施工企業所購買的瀝青,達不到要求的標號,瀝青和礦料中間的粘結力低或瀝青低溫脆性大,高溫穩定性差,從而造成油層松散瀝青路面溫度開裂最關鍵的成因是瀝青與瀝青結合料的性質,瀝青混合料的低溫勁度是確定瀝青路面是不是開裂的最基本原因,瀝青勁度又是確定瀝青混合料勁度的重點。在瀝青功能指標中,更大的是溫度敏感性影響,更容易引起開裂的是溫度敏感性大的瀝青。夏季高溫時,降低瀝青材料粘滯度,在荷載作用下,也許會讓路面表面導致泛油,也可能瀝青材料和礦料共同被擠動而引發面層車轍、推擠、波浪等變形破壞。在冬季低溫下,瀝青材料會因為收縮功能而形成脆裂破壞。在水分與溫度作用下,降低瀝青材料和礦料間的粘結力,瀝青面層就會發生松散、剝落等破壞,大大降低路面通行能力。
2.2 施工成因
半剛性基層的溫縮與層間接觸情況是影響瀝青路面抗裂功能的關鍵因素,因此在對施工工藝與施工程序的詳細操作經過中,一定要以嚴格的要求實施執行。因為市政道路建設的特殊性在于和別的公用基礎設施一起建設,因此非常容易發生工期緊與任務重等不利原因,一些施工企業甚至要依照進度表去倒排施工程序。市政道路的施工受到上面原因的影響,施工企業使用了簡化或者省略部分施工工序,這樣的做法將直接關系到市政道路建設的質量。
2.3 雨水滲透
因為天陰下雨,雨水滲入到路面空隙與裂縫中,在外力作用下,造成瀝青和集料之間的粘結力降低并漸漸喪失粘結力。水分的持續滲入,在汽車車輪動態荷載的重復作用下,進入路面空隙裂縫中的水分持續形成動壓力或真空負壓抽吸的重復循環,水分漸漸滲入到瀝青和集料的界面上。瀝青膜從面料表面脫落,瀝青混合料掉料、松散、開成網狀裂縫并持續擴大。
3.1 準確解決好路基與基層
路基既為車輛在道路上行駛供應基礎條件,也是道路的支撐構造物,對路面的應用功能有關鍵影響。路基要穩定、密實、均質,對路面構造供應平均的支承,就是路基在環境與荷載作用下形成不平均變形。路面構造中的承重層是基層,關鍵承受車輛荷載的豎向力,并在土基擴散面層下傳的應力。而且為面層施工供應穩定而堅實的工作面,使路基不平均凍脹或沉降變形對面層形成的不利影響得到控制或減少。基層受自然原因的影響盡管沒有面層強烈,但面層下的基層要有充足的水穩定性,避免基層濕軟后變形大,造成面層損壞。
準確解決好路基和基層,就要把基層的材料、回填層的厚度、含水量、壓實度、壓實的平均嚴格控制好性,尤其臨橋、臨舊路基、臨建筑物、構筑物的路基處理要處理好,要分層填筑、壓實溝槽回填土,需壓實度達到要求。如果跟質量要求相符的回填土來源或壓實有困難時,要作特殊處理,滿足要求的養生。千萬不要為趕工期而提早鋪筑面層,避免基層損壞或收縮而造成瀝青面層形成反射裂縫。
3.2 增強防裂材料選擇,保證基層質量達標
科學選取抗裂功能優良的原材料做瀝青基層。為使收縮裂縫有效的降低,粗骨科的含量要增加,降低施工的含水量,全面提高基層的壓實度,最大限度地避免使用水泥和石灰等干縮性強的結石材料,而選取級配碎石和工業礦渣等材料。當中改性瀝青在低溫粘度和耐老化等指標方面都優先于一般的瀝青?,F在應用相對廣泛的改性瀝青關鍵有:熱塑性橡膠彈性體、橡膠類等。改性瀝青的混凝土相對高的造價,但是長期經濟效益相對好,因此一般狀況下用于新建的道路。
3.3 施工建議
為了使裂縫的產生得到有效的預防,在設計瀝青路面時,充分做好交通量調查與正確預測,讓路面構造組合與總體強度可以使設計應用年限內交通荷載的要求得到滿足。在路面上的施工經過中,大于50cm的地下管線或者構筑物埋深,以確保道路基層構造的完整性;在混合料攤鋪時,運距不可以太遠,控制在130~160℃的攤鋪溫度為最佳。攤鋪厚度平均,確保瀝青面層的壓實度。尤其是橫向接縫,碾壓時壓路機在已經壓實的橫幅上,鋼輪伸入新鋪層15cm,每碾壓一遍向新鋪層移動15~20cm。直到壓路機所有在新鋪層為止,再改為縱向碾壓。盡量使用全路幅一次攤鋪,假如使用分幅攤鋪,要緊跟前、后路幅,防止前半幅混合料冷卻后才進行后半幅的攤鋪,確保熱接縫。在攤鋪分幅時,上下層的要錯開15cm以上的施工縱縫。依據試鋪試壓決定松鋪系數,要保證試壓后的接縫嚴密、平整。另外外,瀝青混凝土路面禁止在低于5℃氣溫以下的低溫或者雨雪的天氣鋪設。
3.4 路面維護
只有長期保持優良的路面實用功能,道路建設的巨額投資才可以充分發后其投資效益。預防性養護是一種周期性的強制保養方法,盡管需要投入部分費用,但它是一種效益比特別優良的養護方法。為了鋪筑結實美觀又經濟的瀝青路面,既要路面設計科學、施工嚴格的標準、還要在后期路面的應用與維護上下功夫。
瀝青路面形成裂縫后,要及時給予治理,避免侵入水等有害物質,縮短道路應用壽命。淺裂縫(2~5mm)可以用乳化瀝青實施灌縫處理;大于5mm的粗裂縫,能用改性瀝青實施灌縫處理;灌縫后,要灑布粗砂或3~5mm的石屑在表面。
綜上所述,市政路面裂縫的預防和處理工作影響市政道路項目的質量,不但影響道路的外觀,并且和人們生命財產的安全息息有關。所以,必須使用行之有效的防治方法,運用合理科學的裂縫控制方法實施處理,才可以有效的防止瀝青路面產生裂縫,從而使道路質量提升,使市政道路瀝青路面的使用壽命延長。
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U416.217
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2096-2789(2016)12-0193-02