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常見公路瀝青路面裂縫成因及防治

所屬欄目:交通運輸論文 發布日期:2010-08-27 09:52 熱度:

  摘要:瀝青混凝土路面裂縫是公路極為普遍常見的病害,也是諸多病害中較為嚴重的一種頑癥。路面裂縫的存在不僅使車輛行駛質量下降,而且也破壞了路面結構整體和連續性,并在一定程度上導致結構強度的削弱(如裂縫處彎沉增大,回彈模量降低)。本文通過總結養護經驗,提出了裂縫的防治方法。
  關鍵詞:瀝青路面,裂縫,防治
  0前言
  瀝青路面裂縫是公路常見且主要病害之一。其原因是大致有水文、地質、負載、溫差凍漲和瀝青質量差、設計施工不當,以及基層的影響,漸漸喪失粘結力,從而降低路面抗剪和抗拉能力,導致裂縫的產生和擴延。特別是我國二、三級公路,一般采用半剛性基層和較薄的瀝青混凝土面層。半剛性基層承載能力強,但是容易產生裂縫,并會逐漸在瀝青混凝土面層上形成反射裂縫用半剛性基層材料作基層的瀝青路面往往在通車一年半載后出現近似等間距的橫向反射裂縫。采用瀝青路面初期產生的裂縫對路面性能影響不大。但半剛性基層隨著路面使用的延長,已有的裂縫逐漸向上擴展到路面頂,橫向裂縫不斷增加。縫寬不斷增大,橫向裂縫將不斷附生縱向裂縫,最終形成大小不等獨立板塊,這個時候在路表面水的作用下,其路面強度明顯降低,路面出現坑洞、裂縫、沉陷、車轍、變形過大等結構性病害。而冬季凍漲、溫差大和瀝青質量差事主要因素。本文僅就常見病害現象,淺析瀝青路面產生裂縫的原因及處理措施。
  1路面裂縫的預防和處理措施:
  1.1提高路基工作區的強度和穩定性
  路基是路面的基礎,路基工作區又是路基經受行車荷載影響較大的深度區域,該深度區域具有足夠的強度和整體穩定性對保證路面結構的強度和穩定性極為重要,否則將產生不均勻沉降使路面發生開裂。路基工作區的強度主要是在填筑過程中形成,因此必須嚴格控制路基的填筑工藝,確保路基強度填筑材料,首選材料為石、礫、砂類土,其次選用含礫、砂低液限粘土,再次選用低液限粘土。粉質土和有機土不能用于填筑路基。
  另外由于超載的緣故路基工作區的實際深度大大的超出了預設深度,這樣未經處理的超出部分的路基,其強度、穩定性、剛度明顯不足,在實際使用中路基路面就會產生裂縫、沉陷、車轍、變形過大等病害,因此建議在路基施工時對路基工作區的控制深度應是大于路基工作區的設計深度,以防患未然。
  1.2瀝青面層防裂厚度確認
  反射裂縫明顯的受瀝青面層厚度的影響,厚度超夠15cm的面層可以有效的防止受拉疲勞所產生的裂縫,還可以降低車輛荷載引起的剪應力。在面層產生裂縫的機理研究表明半剛性基層厚度由10cm增加到25cm時,其承載力提高為原來的3倍。
  1.3瀝青混合料的配合比不合理
  瀝青混合料的油石比較大,已鋪筑的路面會產生壅包和泛油;油石比較小,路面會出現松散;礦料的質量不好,集料的壓碎值和石料的抗壓強度太差和細長扁平顆粒含量過高,使路面混合料的穩定度降低,在發現瀝青混合料級配不佳、集料過細油石比過低、炒制過火、油量大時必須作報廢處理。因為料過細、溫度過高、下雨或輾輪噴水過多造成溫度過低都會產生橫向微裂紋。
  1.4防裂對瀝青混凝土配合的要求
  瀝青的針如度適當提高可以有效地阻止反射裂縫向面層擴散,對受拉疲勞的研究表明,適當增加瀝青用量的瀝青混合料雖然抗永久變形差,卻使得瀝青混合料的稠度大大增強,穩定度得到改善,同時抗拉疲勞壽命也增加。此外,瀝青用量的增加還會使瀝青混合料更密實,從而不易氧化。
  空隙對層面的疲勞壽命有很大影響,這是由于疲勞裂縫是通過孔隙的結合和擴展的。良好的壓實不僅可以推遲裂縫的擴展,而且還可以減輕瀝青在路面使用期限內的硬化。開級配瀝青混合料具有較高的空隙率,用這種材料進行實驗表明,其疲勞壽命比密度配合料要縮短。
  1.5良好的排水設計
  如加強路基的排水設計,增設盲溝等。盲溝使用透水性強的材料(如碎石等)鋪成的排水溝,通過滲透排水路基排水設施的設備,能降低路基范圍內地下的水位標高,減少路基浸泡時間。增設有盲溝處理的效果較好。因此建議在設計時,應進一步完善路基排水設計,減少地下水對路基的破壞而影響路面。
  1.6重視路基的施工質量
  要做好路基工程,必須扎扎實實地進行路基的填筑,尤其對原地面的處理和坡面路基的處理,應注意路基范圍內的樹根、草從全部挖除;通過耕地時,筑填施工前必須預先清除耕植土,進行換土處理;遇到建筑物拆除地段,應徹底清除房屋地基梁等構造物,保證路基強度的均勻性,為路面提供均勻的支承體,同時加強路基碾壓,滿足最小密實度,防止瀝青混凝土路面產生裂縫破壞。
  1.7重視基層的平整度
  基層平整度對瀝青面層的影響很大。基層如果平整度不好,將使得瀝青路面攤鋪厚度不均勻,因此基層施工時要注意:嚴格控制基層標高和平整度,有條件時基層也用攤鋪機進行攤鋪,以提高其平整度,標高寧可適當低一些,以確保瀝青混凝土的攤鋪厚度。
  1.8重視路面的平整
  施工過程中,高程控制不好,導致有排水溝的地方偏高或偏低,這樣每次降水,都使部分地表水聚集在路面上,由于路面在飽水的狀態下承載車輛荷載反復作用,直接結果是路面裂縫的產生,雨水的下滲,再在行車碾壓推擠和摩擦作用下,將基層、路基擠壓從而形成淤泥,導致路面形成坑洞,嚴重的出現開裂性坑槽。路面在砌筑排水溝時嚴格控制排水溝高程,施工瀝青路面時要重視雨水井周邊攤鋪及碾壓,調整好路面平整度,效果很好。
  1.9注意碾壓施工工藝
  嚴格按照碾壓操作規程作業,不要因為過早使用或過碾而產生橫向推移裂紋,同時應控制壓路機的碾壓速度,行駛要均勻,加速或減速太猛,尤其在轉彎也會產生橫向裂紋。
  1.10采用預切縫控制路面裂縫
  瀝青混凝土路面裂縫是不可避免的,與其任其自然凌亂開裂,不如采用人工預切縫的方法加以控制,就像水泥混凝土路面設置伸縮縫一樣,但應注意以下幾點:
  (1)預切縫的間距應根據冬季低溫和所用瀝青的低溫穩定性而定;
  (2)預切縫的深度應以不小于黑色面層厚度的2/3為宜;
  (3)預切縫的長度應貫通整個路面和硬路肩;
  (4)預切縫寬度以3mm為宜;
  (5)預切縫切出后應及時用瀝青灌縫。
  1.11重視養護管理
  道路建成后,養護時關鍵。要延長瀝青路面的使用壽命,必須加強路面的養護管理。雨后要及時補洞,補洞要規范、整齊,嚴格按照《瀝青公路養護技術規范》要求及操作規程進行養護,把瀝青路面的病害消滅在萌芽狀態,避免雨水從病害處滲入,造成路基彈簧路面大面積破壞。另外隨著城市的迅速發展,交通量日益增長,超限超載車輛非常嚴重,直接影響到道路的使用年限。因此,應該嚴格按照《公路法》、《超限運輸車輛行駛公路管理規定》要求,加強反超限運輸管理執法力度。在重要路口設點檢查,強行卸載,減少超限超載運輸車輛對道路造成的損壞,延長道路使用年限。
  2結束語
  瀝青路面裂縫采用綜合防治,是消除這一病害的有效途徑。公路鋪設瀝青面層前,采取裂縫預防措施和處理技術可以大大減少路面裂縫的出現,這種思路和方法是強調于道路建設初期采取措施防止裂縫形成。通過正確的路基和基層處理,對材料的選擇、施工工藝的嚴格把握,可以減少裂縫或根本不出現裂縫,或者使得原有的或不可避免的裂縫活性大大降低,尤其在通車后期的養護維修,我們可以通過稀漿封頂的預養護技術,或者對初期裂縫進行及時有效地灌縫處理(如開槽路寶技術、馗道封縫技術)都是可以延緩裂縫對道路的損害程度,當然做好道路施工期間的工作才是控制瀝青路面裂縫產生的最有效途徑。
  

文章標題:常見公路瀝青路面裂縫成因及防治

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