劉春俏
摘 要:通過對瀝青混凝土路面裂縫產生原因的分析,從幾個方面提出防治措施,從而減少和延緩瀝青混凝土道路裂縫的出現,保證道路的施工質量,加大使用性能。
關鍵詞:瀝青混凝土路面;裂縫成因防治
我國經濟飛速發展的今天,城市建設也邁著巨大的步伐發展。在新中國成立的幾十年中,我國施工瀝青混凝土路面的技術有了很大的提高,有了質的飛越。這種路面有著施工快、造價低、噪音小、揚塵少、養護方便等優點,施工城市道路中越來越普遍。
瀝青混凝土路面在使用過程中產生的裂縫,不僅對路面的連續性和平整度產生破壞,而且還影響的行車的舒適性,導致水和其它破壞物質的浸入。外界的水不斷的由裂縫處滲入并積存于基層頂面。由于基層多為半剛性基層,是種致密材料,水不可能由基層下滲及時排出,在交通荷載作用下產生強大的動水壓力,使基層頂面產生較大沖刷效應,導致基層與瀝青面層失去連續狀態,加劇路面破壞速度,短時間內出現各種各樣的裂縫。因此對瀝青混凝土路面產生裂縫的原因分析和防治是保證道路行車質量和延長道路使用周期的關鍵。
1 瀝青混凝土路面裂縫產因和類型
瀝青混凝土路面建成以后,不論基層是柔性的還是半剛性的,都會產生各種形式的裂縫。造成路面裂縫的原因很多,主要類型如下:
1)瀝青面層疲勞開裂:它是指路面在正常使用情況下,由行車荷載的多次反復作用引起的。瀝青結構承受車輪荷載的反復彎曲作用,結構層底面產生拉應變(或拉應力)值超過疲勞強度時,底面便開裂,并逐漸向表面發展。經水硬性結合料穩定而形成的整體基層也會產生出疲勞開裂,甚至導致面層破壞。這種開裂開始大都是形成細而短的橫向開裂,繼而逐漸擴展成網狀,開裂的寬度和范圍不斷擴大。
2)低溫收縮裂縫:這種裂縫在氣溫寒冷的東北地區十分常見。由于氣溫的下降,瀝青面層受基層的約束而不能收縮,產生很大應力。這種收縮應力達到一定的程度后,抗拉強度下降,最終產生裂縫。這種開裂一般為橫向間隔性裂縫,慢慢發展為縱向裂縫。這些裂縫從表層開始向下逐漸延伸,會嚴重影響道路的使用周期。
3)老化裂縫:隨著道路的使用,瀝青材料會日益老化,抵抗變形的能力就會減弱,路面會被拉斷,這種情況多呈現龜裂。
4)基層反射裂縫:舊的混凝土路面補強時常在原有路面上加鋪一層瀝青混凝土罩面。在溫度變化和行車荷載的作用下,舊的混凝土路面沿著接縫的裂縫處伸縮,當瀝青混凝土路面的伸縮變形與其不一致時,就會在這些部位開裂,這就是產生反射裂縫的機理。
5)路基凍脹裂縫:北方冬節寒冷,路基含水量大,會形成季節性凍土。凍土在凍結狀態下強度很高,壓縮性較低。融化后承載力急劇下降,壓縮性提高,地基容易產生融沉,地基的不良沉降最終導致路面的裂縫。
2 瀝青混凝土路面裂縫的防治措施
瀝青混凝土路面產生的原因很多,要從設計、選材、原材料加工、運輸、施工、維修、護理等多方面充分考慮防裂的問題。
1)按照國家現行的相關技術規范要求,結合本地區的氣候條件和道路等級選用符合要求的瀝青種類,盡量選擇性能優良、溫度敏感性低的瀝青,再加上合理的級配和先進的施工工藝可提高路面的低溫抗裂性能。而在瀝青中摻加橡膠類高分子聚合物,對提高瀝青路面的低溫抗裂性有顯著作用。混合料質量嚴格按《瀝青路面施工及驗收規范》的要求進行選定、拌制和施工。瀝青面層各層應滿足最小施工厚度的要求,
2)適當控制基層材料中粉料的含量及塑性指數,小于0.075mm的顆粒含量不應超過5%,半剛性基層所用的水泥宜為質量穩定旋轉窯生產,水泥劑量應符合設計及施工要求,并且水泥與其他混合料要充分拌和,使之均勻。基層施工盡可能使混合料在接近最佳含水量狀態下碾壓,并且碾壓充分,保證基層強度;同時要加強對已完基層的養生,要盡早鋪筑上層,或進行封層,以減少干縮縫。
3)舊路加寬或半填半挖路段,路基填筑應先將邊坡松土清除,并按照填土厚度要求逐級進行臺階處理并充分碾壓。一般路基施工分層填筑,邊坡充分壓實,采用重型壓實標準;正確放坡,高填方路段放緩邊坡,減少邊溝深度。
4)選用不發生凍脹的路面結構層材料。根據不同路面材料,土基及路面下的冰凍深度與溫度之間的關系,控制土基凍層厚度不超過一定的限度,以便凍脹量不超過允許值。
5)在舊水泥混凝土路面加鋪瀝青混凝土必須處理好反射裂縫,盡可能減少或延緩反射裂縫的出現。在兩層之間可設置應力消減層,能減少延緩和抑制反射裂縫的出現。
6)在瀝青混凝土原材的加工中,要嚴格按照設計和規范要求進行,嚴格計量配比,進行溫度控制,進而達到混合料最佳攪拌效果。在運輸中要覆蓋保溫,防揚塵。運到現場要在規范要求的溫度范圍內及時攤鋪,碾壓。
7)定期檢查路面的排水設施,有淤堵盡快查明原因,及時解決,以減少地表水對路面的侵害。
8)用健全的制度來控制施工質量。除了施工單位的自檢,專檢等責任制度外,健全監理制度也是一個必不可少的環節。監理得層層把關,每道工序的檢驗項目檢測合格后方允許施工單位進行下一道 工序的施工。提高施工隊伍和監理人員素質,也是保證施工質量的關鍵,從而減少裂縫等質量問題的發生。
3 瀝青混凝土路面裂縫的處置方法
瀝青路面裂縫產生后,應及時予以處理,防止水等有害物質侵入,影響道路使用壽命。根據實際情況采取行之有效的修理方法:
1)由于路面基層溫縮、干縮引起的縱、橫向裂縫,縫寬在6mm以內的,宜將縫隙刷掃干凈,并用壓縮空氣吹去塵土后,采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵;縫寬在6mm以上的,應剔除縫內雜物和松動的縫隙邊緣,或沿裂縫開槽后用壓縮空氣吹凈,采用砂粒式或細粒式熱拌瀝青混合料填充、搗實,并用烙鐵封口,隨即撒砂、掃勻;也可采用乳化瀝青混合料填封。
2)對輕微的裂縫,在高溫季節可采用噴灑瀝青撒料壓入法修理,或進行小面積封層;在低溫、潮濕季節宜采用陽離子乳化瀝青封層或采用相應級配的乳化瀝青稀漿封層。
3)因土基、路面基層的病害或強度不足引起的裂縫類破損,首先處理土基或基層,然后修復路面。
4)因路面用瀝青性能不好或路齡較長,產生較大面積的裂縫,但強度尚好時,通過技術經濟比較,可選用下列修理方法:(1)乳化瀝青稀漿封層。(2)加鋪瀝青混合料上封層,或先鋪設土工布后,再在其上加鋪瀝青混合料上封層。(3)橡膠瀝青薄層罩面。
4 結束語
瀝青混凝土路面裂縫,已經成為瀝青路面的一種重要危害,在設計,選材,加工,運輸,施工,養護等主要環節中,應當緊密與其成因相結合,有針對性的使用一些提防與改良舉措,同時按照整體質量管制的需求,組建完善的質量保障體系制度,切實做好事前事中事后的控制,從全過程角度出,實行嚴格檢驗與操控。這樣才能減少延緩和抑制瀝青混凝土路面裂縫的產生,從而提高瀝青路面的質量,加大路面的性能,加大路面的使用周期。