摘要:隨著公路的發(fā)展,瀝青路面越來越受到人們的青睞,然而隨之也出現(xiàn)了一些問題,例如瀝青路面在鋪筑使用后會產(chǎn)生各種裂縫,這不僅影響車輛的行駛舒適性,而且會加速路面破壞,影響道路的使用壽命。本文從瀝青路面裂縫的危害、類型以及產(chǎn)生原因等方面著手進行分析,并提出相應(yīng)的措施。
關(guān)鍵詞:瀝青路面;裂縫;危害;類型;原因;措施
隨著公路的發(fā)展,瀝青路面由于具有表面平整、振動小、噪音低、行車平穩(wěn)舒適、養(yǎng)護方便等優(yōu)點而逐漸受到了人們的青睞。然而,瀝青路面也會出現(xiàn)一些病害,裂縫就是其中之一。瀝青路面在建成通車后,無論其基層是半剛性基層還是柔性基層,都會產(chǎn)生各種各樣的裂縫,F(xiàn)在各方面專家普遍認(rèn)為裂縫是造成瀝青路面破壞的主要因素之一。因此如何有效的預(yù)防瀝青路面裂縫的產(chǎn)生,提高瀝青路面的使用壽命是目前我們所要關(guān)注的事情。本文從公路瀝青路面裂縫的危害、類型以及產(chǎn)生原因方面著手進行分析,提出了預(yù)防及處理措施。
一、公路瀝青路面裂縫的危害
瀝青路面使用初期產(chǎn)生的裂縫對路面的使用功能通常并無明顯影響,但它會使路表雨水、雪水等沿裂縫滲入面層、基層中,導(dǎo)致裂縫兩側(cè)的路面結(jié)構(gòu)層含水量加大,公路路面基礎(chǔ)軟弱直至逐漸破壞。在大量行車荷載的反復(fù)作用下,會產(chǎn)生不同程度的網(wǎng)裂、龜裂、沉陷、翻漿等路面病害,破壞路面結(jié)構(gòu)的整體性,嚴(yán)重影響公路的使用性能,行車速度、舒適性、安全性迅速降低,使公路的維修期提前,維修費用大大增加,縮短了公路的使用年限。
二、公路瀝青路面裂縫的類型及其產(chǎn)生原因
瀝青路面建成后都會不同程度地產(chǎn)生各種各樣的裂縫,引起瀝青路面開裂的原因和形式也是多種多樣的。影響裂縫輕重程度的主要因素包括:瀝青和瀝青混合料的性質(zhì)、基層材料的性質(zhì)、氣候條件(特別是冬季氣溫及其變化量)、交通流量、車輛類型和施工因素等。按照開裂的主要原因,瀝青路面裂縫可以分為兩大類,即荷載型裂縫和非荷載型裂縫。
1、荷載型裂縫
荷載型裂縫主要是在行車荷載的作用下而產(chǎn)生的疲勞裂縫。在行車荷載作用下,基層底部會產(chǎn)生拉應(yīng)力,如果拉應(yīng)力大于基層材料的抗拉強度,那么基層底部很快就會開裂。隨著行車荷載的反復(fù)作用,底部的裂縫會逐漸上移擴展到上部,并反射到瀝青面層,在瀝青面層底部也產(chǎn)生拉應(yīng)力,致使瀝青面層也開裂破壞,F(xiàn)在公路上的運輸車輛大都嚴(yán)重超載,這會加速這種破壞速度。
引起荷載型裂縫的原因很多,例如:路面結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理或厚度不足,路面強度不能滿足行車要求;路面強度日趨不足,路面回彈彎沉值逐漸增大,滿足不了交通量迅速增長的需要;由于施工單位的技術(shù)水平和施工工藝的欠缺,施工材料材質(zhì)缺陷等各種原因引起的工程質(zhì)量問題等等。
2、非荷載型裂縫
瀝青面層上的非荷載型裂縫主要是溫度型裂縫。溫度裂縫在我國很多地區(qū)都相當(dāng)普遍,特別是在北方冰凍地區(qū)更為嚴(yán)重。
溫度裂縫有兩種,一種是由于低溫收縮而引起的裂縫,為低溫收縮裂縫。冬季氣溫下降,路面面層材料中產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力或拉應(yīng)變一旦超過瀝青混合料的抗拉強度或極限拉應(yīng)變,瀝青面層就會開裂,此類裂縫主要是橫向裂縫。另一種是溫度疲勞裂縫。由于環(huán)境氣溫的反復(fù)升降,在由此產(chǎn)生的溫度應(yīng)力長期作用下,瀝青面層將產(chǎn)生疲勞開裂,這種裂縫即為溫度疲勞裂縫。
在實際的瀝青路面上,還存在另外幾種非荷載型裂縫,如由于路基不均勻沉降引起的縱向裂縫,橋涵構(gòu)造物兩頭回填土固結(jié)沉降或地基沉降引起的路面裂縫等。
三、公路瀝青路面裂縫的防治措施
上面分析了公路瀝青路面裂縫的危害、類型及原因,由此可以采取以下一些措施來防治或及時處理裂縫。
1、合理設(shè)計路面結(jié)構(gòu)
路面結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計直接關(guān)系到路面裂縫的形成,所設(shè)計的道路必須能適應(yīng)所承受的交通荷載水平和溫度條件。若道路承載能力不足,將會加速路面疲勞開裂過程。對于水泥處治基層,應(yīng)盡量減少反射裂縫,反射裂縫明顯受瀝青面層的影響,當(dāng)面層厚度超過15cm時可以有效的防止受拉疲勞裂縫的產(chǎn)生。另外,基層也應(yīng)有合理的厚度,當(dāng)基層厚度增加時,其承載能力也迅速增加。實驗證明,半剛性基層厚度由10cm增加到25cm時,其承載能力提高為原來的3倍。
另外,在設(shè)計中應(yīng)特別注意路面排水與防水措施。
2、選擇防裂性能好的材料
根據(jù)道路所在地區(qū)的氣候條件和混合料類型選擇防裂性能好的材料。如:
(1)選擇抗沖刷能力好,干縮、溫縮系數(shù)小、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;
。2)選用松弛性能好的優(yōu)質(zhì)瀝青做面層,保證瀝青的針入度、延度等指標(biāo),在缺少優(yōu)質(zhì)瀝青的情況下,應(yīng)采用某些聚合物或添加劑,以提高瀝青的低溫抗裂性及高溫穩(wěn)定性;
。3)采用密實型瀝青混凝土面層?障堵蕦γ鎸拥钠趬勖泻艽笥绊,密實型瀝青混合料在使用中瀝青硬化緩慢,同時也延緩了裂縫的擴展。
(4)瀝青混合料中的集料應(yīng)選用表面粗糙、石質(zhì)堅硬、耐磨性強、嵌擠作用好、與瀝青黏附性好的材料。如果集料呈酸性,則應(yīng)添加一定數(shù)量的抗剝落劑或石灰粉,確保混合料的抗剝落性能,同時應(yīng)盡量降低集料的含水量,盡可能使用人工砂代替圓形顆粒的天然砂。
3、設(shè)置應(yīng)力吸收層
設(shè)置應(yīng)力吸收層,對減緩反射裂縫的產(chǎn)生與擴展有明顯的效果,可使裂縫處相對位移產(chǎn)生的應(yīng)力傳到面層時大大減少,明顯降低應(yīng)力強度因子。吸收層的彈性模量越低,防裂效果越好。就目前常用的材料而言,土工織物與瀝青橡膠薄膜的彈性模量較低,變形率較大,且不存在低溫脆化問題,效果最佳。
4、嚴(yán)格控制施工時裂縫的產(chǎn)生
修筑路面材料時,應(yīng)遵循正確的施工原則,嚴(yán)格控制施工時裂縫的產(chǎn)生。如通過控制含水量、壓實度、加熱時間和加熱溫度等,都可以減少裂縫的產(chǎn)生。
5、瀝青路面裂縫的維修
裂縫產(chǎn)生時如果不及時處理會造成嚴(yán)重的后果。因此,應(yīng)盡早、及時、科學(xué)的封堵瀝青路面裂縫,避免路面水的進入和防止路表水的滲入對路面面層、基層造成進一步的破壞是處治的核心?梢允褂媚壳暗拈_槽灌縫、貼縫、養(yǎng)護劑灌縫等不同的新材料、新技術(shù)、新工藝。
四、結(jié)論
通過以上的分析可知,由于瀝青路面裂縫的存在,加速降低了路面使用功能,縮減了路面使用壽命,提前了路面維修,加大了公路的造價成本?梢姡瑢r青路面裂縫的預(yù)防與減少是必不可少的。我們應(yīng)該對瀝青路面的裂縫予以重視,采取有效的措施預(yù)防及處理瀝青路面的裂縫,保證路面的平整性和行車穩(wěn)定性,以取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
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