【摘 要】近年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,公路建設(shè)得到了大力發(fā)展,瀝青路面是現(xiàn)代公路中最常見的路面結(jié)構(gòu)形式,本文主要探討了公路的瀝青路面裂縫的防治與處理措施。
【關(guān)鍵詞】瀝青公路;裂痕;預(yù)防與處理
一、前言
在公路建設(shè)中,瀝青是使用較廣泛的一種材料,是目前具有廣泛應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前景的新型道路建筑材料之一。瀝青路面是指在柔性基層、半剛性基層上,鋪筑一定厚度的瀝青混合料作面層的路面結(jié)構(gòu),瀝青路面因具有表面平整無(wú)接縫、行車振動(dòng)小、噪音低、開放交通快、養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)便、適宜于路面分期修建,因此成為了我國(guó)路面的重要結(jié)構(gòu)形式。但是因?yàn)闉r青材料的特殊性,若施工和養(yǎng)護(hù)的過程中方法不妥,及易容易引起路面的開裂。
二、瀝青路面裂縫產(chǎn)生的原因
瀝青路面長(zhǎng)期暴露在外界的環(huán)境中,因?yàn)榄h(huán)境的因素引起結(jié)構(gòu)的變法,從而容易引起路面產(chǎn)生裂縫,但瀝青路面裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的,主要有溫度變化,行車荷載的作用,路基基層開裂,材料不符合要求,設(shè)計(jì)不合理,施工工藝不當(dāng)?shù)?,很多情況下是多種因素長(zhǎng)期作用的結(jié)果。
1、溫度變化引起的裂縫
瀝青材料具有高度的溫度敏感性,在溫度的變化過程中瀝青材料體積變法非常明顯,這樣的反復(fù)變形會(huì)使路面內(nèi)部的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,造成微裂縫的產(chǎn)生與擴(kuò)展,溫度裂縫主要有兩種形式,一種是溫度疲勞裂縫,一種是低溫收縮裂縫。①溫度疲勞裂縫:在一些日也溫差比較大的地區(qū),溫度的反復(fù)變化容易引起瀝青路面的溫度應(yīng)力疲勞,使瀝青混合料的極限拉伸應(yīng)變變小,應(yīng)力松弛性能降低,最終達(dá)到極限抗拉強(qiáng)度使路面產(chǎn)生裂縫。②低溫收縮裂縫:在溫度劇烈降低的情況下,瀝青材料會(huì)發(fā)硬變脆并且開始收縮,當(dāng)面層中產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力超過了瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度,就會(huì)產(chǎn)生裂縫,
2、行車荷載的作用
高速公路上因?yàn)檫^往的車流量大,路基和路面每天承受著荷載的作用,特別是一些超重的車輛,超過了路面的設(shè)計(jì)荷載,對(duì)路面產(chǎn)生的影響更大,很容易引起路面產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性的破壞裂縫,
3、公路基層開裂引起的裂縫
現(xiàn)階段,我國(guó)修建的高速公路基層,多采用水泥穩(wěn)定碎石這一類半剛性的材料。半剛性材料的抗變形能力低,對(duì)溫度、濕度的變化敏感,一旦基層的半剛性材料出現(xiàn)裂縫,公路的瀝青表層也很容易在基層裂縫的對(duì)應(yīng)位置發(fā)生開裂。
4、其他原因引起的裂縫
道路設(shè)計(jì)不合理,施工所采用的材料不符合要求,施工工藝不滿足要求等都會(huì)引起路面發(fā)生裂縫,
三、裂縫的預(yù)防措施
1、低溫裂縫的預(yù)防
低溫裂縫產(chǎn)生的因素主要有:瀝青的質(zhì)量、混合材料的性能、施工接縫的處理等。對(duì)此,可以采取以下措施進(jìn)行預(yù)防:
⑴ 選用質(zhì)量較好的瀝青材料。瀝青材料的質(zhì)量直接影響瀝青路面的質(zhì)量,因此選擇符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的瀝青材料是至關(guān)重要的。選擇稠油瀝青在低溫時(shí)所能承受的拉伸應(yīng)變也較大,選擇針入度大的瀝青能降低瀝青的勁度模數(shù),選擇含蠟量小的瀝青材料能降低瀝青的脆性,有利于減少裂縫的產(chǎn)生。
⑵ 選擇性能優(yōu)良的混合材料。瀝青路面以瀝青、水泥、砂石等多種材料的混合使用。在選擇混合材料時(shí)要考慮瀝青的使用量、礦粉的組成級(jí)配、集料品種。考量標(biāo)準(zhǔn)是使瀝青路面的應(yīng)力松弛、黏合性配合達(dá)到最優(yōu),提高抗拉強(qiáng)度,抵抗溫縮應(yīng)力。
⑶ 處理好施工接縫。各種縱橫向施工由于接縫處理不好,容易造成溫縮應(yīng)力集中在此處釋放,造成開裂,在攤鋪和壓實(shí)的過程中,若溫度過低,機(jī)械設(shè)備對(duì)瀝青面層拉應(yīng)力造成新鋪層表面產(chǎn)生微裂縫,以后在這里容易開裂。
2、公路基層裂縫的預(yù)防
公路基層裂縫產(chǎn)生的因素主要有:半剛性材料質(zhì)量、應(yīng)力層控制、基層控制等。對(duì)此,可以采取以下措施進(jìn)行預(yù)防:
⑴ 嚴(yán)格把關(guān)公路基層的材料質(zhì)量。原則上要選用抗沖刷能力好,溫縮系數(shù)小、干縮、抗拉能力高的半剛性材料作基層。最好使用溫度膨脹系數(shù)低的骨料,對(duì)于水泥作為無(wú)機(jī)結(jié)合料的半剛性基層,應(yīng)該在滿足強(qiáng)度要求的前提下盡可能的降低水泥的用量,從而減低基層本身的收縮裂縫產(chǎn)生的機(jī)率。
⑵ 在基層與表層之間加設(shè)應(yīng)力層。加設(shè)應(yīng)力層的主要目的是為了減少基層裂縫對(duì)瀝青路面的影響,分散一部分張力,減少公路表層裂縫。應(yīng)力層可以用土工工程中使用的織物、格柵中間層或在基層上加鋪一層稀漿用于封層。
⑶ 加強(qiáng)對(duì)公路基層的控制?;鶎咏ㄔO(shè)中要采用多層攤鋪結(jié)構(gòu),我國(guó)目前較為常用的是三層攤鋪結(jié)構(gòu)。在基層壓實(shí)的時(shí)候,壓實(shí)密度應(yīng)該達(dá)到規(guī)范的要求,壓實(shí)完成后及時(shí)的進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作,并且盡快鋪撒瀝青面層。
3、外部荷載產(chǎn)生裂縫的預(yù)防
在公路運(yùn)行的過程中,外部荷載主要是車輛對(duì)路面,路基的荷載作用,車輛必須按道路的設(shè)計(jì)荷載進(jìn)行載重,不允許超重車輛的行駛,才能確保路面不會(huì)因?yàn)檐囕v長(zhǎng)期超重荷載的反復(fù)作用而引起路面開裂。
四、裂縫的處理措施
瀝青路面出現(xiàn)裂縫后需要對(duì)路面進(jìn)行修補(bǔ)、填封,及時(shí)的進(jìn)行修復(fù),才能確保公路的正常運(yùn)行和防止交通事故的發(fā)生,對(duì)裂縫的修補(bǔ)應(yīng)該遵循以下幾個(gè)原則。①及時(shí)性原則:裂痕的修補(bǔ)應(yīng)該及時(shí),不能等開裂情況加重后再去維修;②恰當(dāng)性原則:對(duì)裂縫的修補(bǔ)應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、裂縫開裂程度,選擇合適的填封材料;③最優(yōu)性原則:對(duì)裂縫的修補(bǔ)應(yīng)該選擇環(huán)保、節(jié)約且適合的材料,同時(shí)對(duì)材料的質(zhì)量要嚴(yán)格要求。
目前常用的處理瀝青路面裂縫的方法主要是:瀝青路面裂縫填封工藝、瀝青路面坑槽修補(bǔ)工藝。①對(duì)瀝青路面裂縫的填封,主要是針對(duì)瀝青路面的縱向裂縫、橫向裂縫、網(wǎng)狀裂縫以及基層裂縫引起的反射裂縫等裂縫的填封。主要通過:裂縫開槽處理;清理和干燥裂縫;準(zhǔn)備填充材料和裝填;封邊修理對(duì)瀝青路面進(jìn)行填封。②對(duì)瀝青路面坑槽的修補(bǔ),主要針對(duì)坑洞、局部網(wǎng)狀裂縫等路面情況進(jìn)行的修補(bǔ)。一般要經(jīng)過:坑槽路面開槽;清理和干燥坑槽路面;在光滑斷面涂抹粘結(jié)材料;準(zhǔn)備修補(bǔ)材料并進(jìn)行修補(bǔ)、攤鋪、壓實(shí);修邊處理這幾個(gè)步驟。
五、結(jié)束語(yǔ)
瀝青路面裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的,只有了解其產(chǎn)生的原因,才能做好的做好預(yù)防措施。選擇性能優(yōu)良的材料、進(jìn)行規(guī)范的施工操作、及時(shí)進(jìn)行裂縫的修復(fù)工作是保證瀝青路面能夠安全、長(zhǎng)期為人民服務(wù)的根本。
參考文獻(xiàn)
[1]伍必慶,張青喜.道路建筑材料[M].北京:清華大學(xué)出版社,2006(10)
[2]曾林.瀝青路面施工技術(shù)探討[J].民營(yíng)科技,2012(01)
[3]懲戒.淺談公路瀝青路面施工的質(zhì)量控制措施[J].科學(xué)之友,2010(8)
[4]沈金安.瀝青及瀝青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社.2001
[5]呂偉民.瀝青混合料設(shè)計(jì)原理與方法[M].同濟(jì)大學(xué)出版社.2001