【摘 要】隨著我國路網(wǎng)結構不斷改造升級,瀝青路面以其優(yōu)良的工程性能和顯著的經(jīng)濟效益在我國公路建設中得到了廣泛的應用,并在公路建設中的重要作用越來越凸顯。如何提高瀝青路面的使用壽命,研究瀝青路面的破壞形式,有針對性的進行預防,顯得尤為重要,這也是我們公路養(yǎng)護的重要課題。根據(jù)歷年來我段路況調(diào)查結果,新建瀝青路面的早期病害表現(xiàn)形式主要是路面裂縫,路面裂縫出現(xiàn)后,如不及時處治,經(jīng)行車碾壓和雨水滲入路基會迅速形成翻漿、松散等結構性破壞,路況質(zhì)量急劇下降,所以裂縫處治是路面早期養(yǎng)護和預防性養(yǎng)護的重要內(nèi)容。
【關鍵詞】瀝青路面;裂縫;預防;治理
一、裂縫成因分析
裂縫是瀝青路面的常見病害,對道路危害極大,特別在冬季和春季,因低溫環(huán)境是路面裂縫更加趨于嚴重,最終導致破壞。了解和掌握裂縫產(chǎn)生的原因?qū)ξ覀冇嗅槍Φ剡M行預防和治理具有十分重要的意義。
一)、從路面裂縫形成的原理分析:
(一)路面裂縫形成首先取決于瀝青路面的材質(zhì),瀝青路面是柔性路面,具有無揚塵、噪音小、磨損小、行車舒適、造價相比其他路面低等優(yōu)點,但也具有低溫情況下和老化后抗變形能力差等缺點。正是這些缺點是形成瀝青路面裂縫的內(nèi)在因素。
(二)路面裂縫形成取決于作用在瀝青路面上的外在影響,一方面下承層的剛度、穩(wěn)定性是瀝青路面破壞與否的基礎,另一方面是路面裂縫的形成來自陽光、氣溫、水等自然條件的侵蝕和行車碾壓。這些影響是路面裂縫形成的外在誘因。
二)、從瀝青路面新建到產(chǎn)生裂縫的過程來看主要受以下環(huán)節(jié)因素的影響:
(一)設計因素
由于近年來公路基礎設施,開工的項目很多,而建設資金又有限。因此在道路結構層設計、材料使用上強調(diào)經(jīng)濟適用原則,設計抗破壞富余量較小,對交通量變化,使用年限沒有重點研究。公路路面設計交通量與實際交通流有一定的差異。在路面設計中以標準軸載為設計依據(jù),沒有考慮超載的問題。而實際上,由于受經(jīng)濟利益的驅(qū)使,載貨車輛中80%存在超載現(xiàn)象,這些超載帶來的荷載附加值,公路無法消化造成路面提前,引發(fā)裂縫等各類病害。
(二)施工因素
近年來,公路建設絕大數(shù)均采用公開招標方式進行,有設計、有業(yè)主、有施工、有監(jiān)理,還有質(zhì)量檢查部門和社會力量監(jiān)督檢查,工程質(zhì)量檢查體系日趨完善。盡管如此,公路建設在局部、在個別環(huán)節(jié)還是存在一定的問題,正是這些問題為路面裂縫等病害形成埋下了隱患。
一是路基填筑不扎實。路基填挖結合部、橋涵臺背處理不好,路基局部壓實不足,軟基等特殊路基處治不徹底等都會整個路面結構產(chǎn)生破壞;二是路基、路面排水系統(tǒng)建設不完善,不能完全將水排出路外,隨時間推移產(chǎn)生水損害;三是路面施工質(zhì)量控制和工藝控制問題。瀝青的性能、標號、瀝青用量,砂石材料的質(zhì)量,配合比設計的質(zhì)量和拌合工藝控制等稍不嚴格都將直接影響瀝青混合料的質(zhì)量。同時,瀝青混合料成型各個時段的溫度控制、攤鋪工藝、碾壓時機、工藝控制也會直接影響瀝青路面的質(zhì)量。此外,施工接縫設在什么地方,怎么設置?接縫如何處置、基層施工工藝、基層養(yǎng)生時間控制等一系列很細小、很具體的環(huán)節(jié)都將影響瀝青路面的質(zhì)量。所以修好一條質(zhì)量過硬的好公路不容易,哪一個環(huán)節(jié)處理不好都將成為公路裂縫的元兇。
(三)通行和養(yǎng)護因素
一條質(zhì)量合格的公路,在行車不超載的情況下,運行到設計年限是不成問題的。超限運輸使這一時間大大提前。超限運輸是誘發(fā)路面裂縫和其他路面的最重要原因。超載治理將影響路面產(chǎn)生裂縫的數(shù)量和破壞程度,從而影響公路的使用壽命。另一方面,在加強公路養(yǎng)護能有效減少裂縫進一步蔓延,對公路的造成進一步破壞,提高公路的使用壽命。
二、瀝青路面裂縫的形式
瀝青路面裂縫按裂縫的形狀可分為縱向裂縫、橫向裂縫、網(wǎng)狀裂縫(龜裂)和不規(guī)則裂縫等四種形式。
1、縱向裂縫
損壞特征:與道路中線近于平行的長直裂縫,有時伴有少量支縫。這類裂縫通常由路基、基層沉降,或施工接縫質(zhì)量或結構承載力不足而引發(fā)。路基、繼承沉降引起的縱縫,通常斷斷續(xù)續(xù),綿延很長;施工搭接引起的縱縫,其形態(tài)是場且直;而結構承載力不足引起的縱縫多出現(xiàn)在路面邊緣。
2、橫向裂縫
損壞特征:與道路中線近于垂直的裂縫,有時伴有少量支縫。橫向裂縫多由路基、基層的翻身或路面低溫收縮造成;最初多出現(xiàn)于路面兩側(cè),逐漸發(fā)展形成貫通路副幅的橫縫。
3、網(wǎng)狀裂縫(龜裂)
損壞特征:相互交錯的裂縫將路面分割成形似網(wǎng)狀或龜紋狀的銳角多邊形小塊,塊的尺寸小于50cm×50cm。網(wǎng)狀裂縫(龜裂)是行車荷載的重復作用而引起的疲勞裂縫,其最初形態(tài)是一條或幾條平行的縱縫。隨著荷載重復作用次數(shù)的增加,平行縱縫間出現(xiàn)了橫向、斜向連接縫,形成多邊網(wǎng)狀結構。
4、不規(guī)則裂縫
損壞特征:路面裂縫呈不規(guī)則形狀,塊得最長邊長小于100cm。不規(guī)則裂縫主要由面層材料的收縮和溫度的周期性變化所致。
三、裂縫的預防和治理
(一)抓好設計、施工等建設階段的公路質(zhì)量,減少隱患,補足先天。
(一)更新理念,研究瀝青路面設計新思路
瀝青路面作為一種為行車服務的載體,具有持久性特征。要考量它的投資與服務的性價比,要從設計、建設、使用過程中養(yǎng)護維修資金總和與其服務年限兩個方面綜合考量。設計標準高一些,一次投資后公路使用的年限將大大提高,養(yǎng)護方面的資金也會大大減少,綜合性價比將會大大提升,會更加劃得來。標準高的路,早期破壞少這是顯而易見的,早期用在治理路面裂縫等的人力和財力就會大大減少。此外,還可以探索研發(fā)一些防裂性能好的新型改性瀝青材料,這樣瀝青路面裂縫就會進一步減少。
(二)抓好工程質(zhì)量關
切實抓好工程建設的每一個環(huán)節(jié)。確保路基壓實度,重點抓好路面基層面層的材料質(zhì)量和施工工藝,妥善處理施工接縫。在施工質(zhì)量上沒有最好,只有更好,只有嚴格執(zhí)行公路路基、路面施工技術規(guī)范,不斷完善質(zhì)量監(jiān)督管理,嚴格貫徹設計意圖,切實把公路建設成為放心路,經(jīng)得起檢驗的路。
(三)做好治超工作
加大大型、重型載貨車輛的治超力度,努力減低超載率是減少路面病害的有效手段之一。
(二)做好裂縫的處治治理工作,將危害降到最低
根據(jù)規(guī)范要求,在高溫季節(jié)全部或大部分可愈合的輕微裂縫,可不加處理。在高溫季節(jié)不能愈合的輕微裂縫要及早進行處治。
根據(jù)養(yǎng)護實踐,裂縫處治的時機宜選在初春季節(jié),我段一般在3月份開始處治路面裂縫,這時的氣溫剛剛開始回升,路面裂縫開的最大,在這一時期灌注的裂縫不容易再次開裂,經(jīng)過夏季高溫下行車碾壓會使裂縫粘接的更加牢固。
各類裂縫應根據(jù)不同的情況分別進行處治:
(一)對于裂縫寬度小于5mm的縱橫向裂縫,可直接進行灌縫,按以下步驟處治:
1、用吹風機或氣泵吹干凈裂縫內(nèi)灰塵雜物;
2、用稠度較小的熱瀝青或?qū)S玫母男詾r青膠灌入縫中,灌入深度為縫深的2/3,表面的瀝青帶寬度控制在3-5cm厚度約2mm(縫內(nèi)潮濕時應采用乳化瀝青或用噴燈烤干后灌入熱瀝青)。
3、在瀝青帶表面撒布干凈石屑或粗砂,用小型壓路機進行碾壓,待冷卻至正常溫度即可清除多余石屑、砂等,然后開放交通。
(二)對于裂縫寬度等于或大于5mm的縱橫向裂縫,可開槽至裂縫底部根據(jù)病害發(fā)生的層位逐層按油路修補的方法處治:
1、沿裂縫兩側(cè)各10cm平穩(wěn)地進行切割,然后沿裂縫鑿出瀝青面層,基層開裂的再鑿除基層直至裂縫底部。
2、清除槽內(nèi)雜物,用吹風機或氣泵吹凈塵土。
3、用不低于原結構層材料質(zhì)量標準的材料分別補強基層和面層,用8-10T壓路機碾壓成型,徹底處治裂縫。
(三)對于因瀝青性能不好、老化等原因形成的網(wǎng)狀裂縫,如果基層強度尚好,可采用瀝青封層或瀝青表處的方法處治:比如:人工碎石封層、乳化瀝青稀漿封層、改性瀝青薄層罩面、瀝青表處等。
無論是設計、施工建設階段還是公路使用過程中的的養(yǎng)護階段,堅持科學實踐原則,認真搞好工程質(zhì)量,這是減少瀝青路面裂縫的根本途徑。另外,抓好路基路面排水系統(tǒng)建設和維護是預防和治理路面裂縫的重要環(huán)節(jié),減少水損害是減少路面裂縫的重要一環(huán)。只有用心,才會放心。只用我們做好了各項應做的事情,路面的裂縫就會越來越少,路況質(zhì)量才會得到有效保障。
四、路面裂縫處治發(fā)展的新方向
1、越來越多的新型材料將用路面裂縫處治,路面冷補材料,冷法養(yǎng)護、低溫養(yǎng)護材料將在今后越來越廣泛的采用。
2、公路養(yǎng)護的機械化、養(yǎng)護管理科技化程度將不斷提高,一方面會降低養(yǎng)護人員勞動強度,另一方面養(yǎng)護質(zhì)量控制更加容易,更系統(tǒng)的收集病害數(shù)據(jù),對病害進行動態(tài)監(jiān)控,確保路況質(zhì)量。
3、引進國外的先進技術對矛盾突出的綜合病害和問題集中進行處治。
4、瀝青路面裂縫處治工藝和方法將會越來越完善,形成完整的養(yǎng)護模式。
結束語
現(xiàn)在,瀝青路面越來越被廣泛采用,公路在我國經(jīng)濟社會發(fā)展中也發(fā)揮著越來越重要的作用。如何養(yǎng)好公路,改善公路通行條件,不斷提高好路率,保障公路的服務職能,是我們公路建設的重中之重。
路面裂縫是瀝青路面最常見的病害之一。減少路面裂縫會大大降低路面松散、坑槽、翻漿等病害的發(fā)生概率。減少路面裂縫是提高路況質(zhì)量,保障行車安全,減少交通事故的重要途徑。研究路面裂縫的形成原因,研究如何提高瀝青混合料的防裂性能,如何利用現(xiàn)代科技尋求更直接更有效的路面裂縫處治方法,探索新的解決之道,是我們公路建設的新方向。愿各位同行共勉之,為我國公路建設事業(yè)做出自己的貢獻。
參考文獻
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