摘要:公路路面的分類,,瀝青砼路面裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施,。 關(guān)鍵詞:路面類型 瀝青砼 裂縫類型 防治措施
現(xiàn)有路面主要分為剛性路面(水泥砼路面)、柔性路面(瀝青砼路面)兩種,由于柔性路面(瀝青砼路面)在行車的舒適性,、噪音等方面遠(yuǎn)超剛性路面(水泥砼路面),公路路面特別是高等級路面越來越多的使用瀝青砼,。 瀝青混凝土路面是加熱到一定溫度后拌和,,經(jīng)攤鋪壓實(shí)而成的路面面層,它的主要材料是適當(dāng)比例的各種不同大小顆粒的集料,、礦粉和瀝青,。它有多種分類方法,較普遍的分類方法是按其施工方法,、技術(shù)品質(zhì)和使用特點(diǎn)分為:路拌瀝青碎(礫)石混合料路面和瀝青表面處治路面,、瀝青貫入式路面、瀝青砼路面,、廠拌瀝青碎石路面,。按瀝青材料品種不同分為:渣油路面、天然瀝青路面,、煤瀝青路面和石油瀝青路面,。按集料種類不同分為:瀝青砂、瀝青砼,、瀝青碎石混合料等,。 許多高速公路路面在通車一年后平整度衰減很快,,有的通車時(shí)間不長就出現(xiàn)了橋頭跳車和路面早期破壞,特別是裂縫的產(chǎn)生,,致使其使用性能大大降低,,達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求,如何防治瀝青路面的裂縫,,提高其性能已成為一個(gè)主要課題,。 一般來說,瀝青混凝土路面裂縫大體分為兩種類型:一種是荷載型裂縫,,即主要由于行車荷載作用下產(chǎn)生的裂縫,。寧徐公路北段是江蘇省連接南京與蘇北的重要通道,其設(shè)計(jì)等級為二級,,路面寬9米,,路面結(jié)構(gòu)為20cm二灰碎石+4cmAC16瀝青砼+3cmAC13瀝青砼,從1999年開始,,幾次翻修,,可往往不久就出現(xiàn)大面積裂縫,表現(xiàn)形式面層呈龜裂狀,,裂縫縱橫交錯(cuò),,縫寬在1mm以上,縫間距離在10cm以下,,裂縫面積在1m以上,。通過實(shí)地調(diào)查,裂縫主要是體現(xiàn)在瀝青上面層,,瀝青下面層及基層(二灰碎石)基本完好,,是典型的荷載型裂縫。 2.1 瀝青砼面層產(chǎn)生裂縫的原因 經(jīng)過調(diào)查,,瀝青砼面層產(chǎn)生裂縫的原因如下:①隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,,車流量日益增多,特別是重車增多,,同時(shí)臨近正在修建高速公路,,各種建材均從該公路通過,在車輛荷載下,,拉應(yīng)力大于其本身的抗拉強(qiáng)度,,直接導(dǎo)致面層出現(xiàn)裂縫。②本段路屬于北方地區(qū),,經(jīng)過冰凍水的侵入發(fā)展而成,,縱橫裂縫出現(xiàn)后,繼續(xù)擴(kuò)展。③瀝青層的厚度不足,,加速了網(wǎng)狀裂縫的形成,,水分侵入,導(dǎo)致層間結(jié)合較差,。 如果任由裂縫發(fā)展,,該段路路況不可堪憂,可其設(shè)計(jì)等級為二級,,采取增加路面層厚度等方法勢必增加其投入,,好在隨著臨近高速公路的通車,該段路車流量減少一半,,通過最后一次大修,幾年下來,,其路況基本完好,,可見,行車荷載是瀝青砼路面產(chǎn)生裂縫的一大主因,。 瀝青砼路面裂縫另一種是非荷載型裂縫,,其產(chǎn)生原因比較復(fù)雜,主要有兩種,,一種主要是以溫度裂縫為主的低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫,;另一種是基層裂縫所導(dǎo)致的反射裂縫。 與寧徐公路翻修同期修建的還有一條溝通市縣的一級公路,,在瀝青路面還在鋪筑的期間,,就出現(xiàn)規(guī)則的橫向裂縫,順著裂縫鉆芯取樣,,發(fā)現(xiàn)基層(二灰碎石)對應(yīng)位置均有貫通裂縫,。 二灰碎石基層屬于石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土基層的一種。它是由石灰,、粉煤灰和具有一定級配的碎石加水拌合,,經(jīng)攤鋪壓實(shí)后所形成的基層。這種基層具有強(qiáng)度高,、板結(jié)性好,、抗水毀能力強(qiáng)、分布荷載能力大,,資源豐富和造價(jià)低廉等許多優(yōu)點(diǎn),,但在其上修建的瀝青路面往往建成通車1年左右會相繼出現(xiàn)裂縫,在二灰碎石施工階段,,由于配合比,、溫度、濕度等原因造成的早期裂縫,則更為迅速的反映到瀝青砼面層上,。 2.2 防治措施 ?、倏刂贫宜槭┕すに嚕s短其拌合,、攤鋪,、碾壓成型的時(shí)間,特別是灑水養(yǎng)護(hù),,以防止其出現(xiàn)早期裂縫,。②基層改用水泥穩(wěn)定碎石,水泥穩(wěn)定碎石是近幾年新興的用于高等級公路底基層,、基層施工的一種半剛性路面結(jié)構(gòu)型式,。作為瀝青混凝土的下承層,因其具有良好的板體性,、水穩(wěn)性和抗凍性,,相對于二灰碎石而言,其結(jié)構(gòu)縫減少,,對瀝青砼路面造成的反射裂縫也就減少,。③對現(xiàn)有裂縫,瀝青面層必須鑿除,,長與裂縫等長,,寬1.5米,將乳化瀝青分次灌入二灰碎石裂縫中,,必須灌滿整個(gè)裂縫,,再在裂縫上鋪設(shè)1米款玻纖格柵,最后補(bǔ)上瀝青砼,,瀝青砼施工過程中不得將玻纖格柵推移,、起皺,同時(shí)注意接縫的平整,。 2.3 瀝青砼裂縫產(chǎn)生的自身原因 瀝青砼裂縫的產(chǎn)生除了外因車輛荷載引起的荷載型裂縫,、基層引起的反射性裂縫外,其自身的原因也挺多,,主要是以下幾個(gè)方面:①瀝青砼主要分為懸浮型,、懸浮密實(shí)型及骨架型。前兩種的強(qiáng)度主要體現(xiàn)在瀝青的粘結(jié)作用,,時(shí)間長了,,瀝青容易產(chǎn)生疲勞型老化,最終導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生,,骨架型因?yàn)橛辛斯橇系那稊D效應(yīng),,其強(qiáng)度,、抗車轍、抗裂縫的性能有明顯的提高,,近來在高速公路上得到廣泛使用,,但骨架型對瀝青的選擇、施工工藝的要求相對提高,。②瀝青的選擇,。溫縮裂縫產(chǎn)生主要是與瀝青有關(guān),一般認(rèn)為,,因溫度下降而造成路面開裂,,它與瀝青混合料的體積收縮有關(guān),這種裂縫是由表面開始發(fā)裂逐漸發(fā)展成為裂縫,,即溫縮裂縫,。由于瀝青路面結(jié)構(gòu)層通常位于路表,直接接受氣溫變化,。當(dāng)溫度下降時(shí),,瀝青面層就會產(chǎn)生收縮變形。不同于水泥混凝土路面,,瀝青路面沒有收縮縫,于是這種變形就會受到基層對路面的摩阻力和路面無限連續(xù)板體對收縮變形的約束作用,,使瀝青面層內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力,。而這種拉應(yīng)力大于瀝青的粘著力,就出現(xiàn)了裂縫,。不同類型的瀝青對溫度的敏感性,、稠度即粘著力不同,其抗應(yīng)變能力也就不同,。③骨料的選擇,。瀝青砼的強(qiáng)度是靠瀝青與骨料相互粘結(jié)體現(xiàn),骨料除自身的抗壓強(qiáng)度外,,與瀝青的親附性尤其重要,,親附性與骨料巖性有關(guān),加工后的骨料還要檢查其粒徑,、針片狀含量,,尤其要注意其含泥量不得超過1%。 瀝青砼裂縫除了設(shè)計(jì)(配比,、厚度),、外因(溫度、荷載,、基層裂縫),、內(nèi)因(原材料的物理,、化學(xué)特性外),與施工工藝也有很大關(guān)系,,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:①拌和溫度過高或者在儲料倉中存儲時(shí)間過長,,瀝青本身老化,瀝青混合料質(zhì)量差,,拌和時(shí)間過長,,導(dǎo)致混合料抗變形能力降低而易產(chǎn)生的裂縫。②攤鋪過程中的間斷,,導(dǎo)致攤鋪機(jī)下的混合料溫度過低,,碾壓不密實(shí),前后不連貫,,在此處就形成薄弱段,,就容易形成裂縫。③攤鋪?zhàn)鳂I(yè)盡可能連續(xù),,盡量避免冷接縫,。如不能避免,用新的熱混合料敷貼到接縫部位,,使冷料部位預(yù)熱軟化,,冷接縫應(yīng)按照要求先將已壓實(shí)的攤鋪帶邊緣切割整齊,清除浮料,,清除敷貼料后,,再攤鋪新的瀝青混合料,向接縫壁涂刷0.3~0.6kg/m的粘層瀝青,。④上下層施工間隔太長,,泥灰等雜物侵入下層瀝青砼中的空隙,導(dǎo)致上下層粘結(jié)較差,,不能形成一個(gè)整體,,在行車阻力的作用下,造成上下層的推移效應(yīng),,所以在瀝青面層攤鋪前,,認(rèn)真檢查下承層的施工質(zhì)量,以保證層間結(jié)合,,同時(shí)還要清除泥灰等雜物,,并噴灑0.7—1.1L/m2的透層油。 ?、莩浞謮簩?shí)橫向接縫,。碾壓時(shí),鋼輪伸入新攤鋪部位15cm左右,,壓路機(jī)先在橫向接縫已壓實(shí)的路幅上,,然后每壓一遍向新鋪層移動15~20cm,,在轉(zhuǎn)入縱向碾壓前,壓路機(jī)一定要完全進(jìn)入新的攤鋪層,。 瀝青路面裂縫產(chǎn)生的原因很多,,后期不管怎樣處理,都只能治標(biāo)不治本,,所以,,在設(shè)計(jì)階段就要充分考慮車流量、行車荷載,,以便合理設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu),,包括基層的設(shè)計(jì),以及瀝青砼面層的厚度,、配比等,。施工過程中必須按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)要求嚴(yán)格施工,做到預(yù)防重于處理,。當(dāng)然,,為防止水等有害物質(zhì)侵入,影響道路使用壽命,,對于已出現(xiàn)的裂縫,,要及時(shí)予以處理,對于細(xì)裂縫(2~5mm)可用乳化瀝青進(jìn)行灌縫處理,;灌縫前,,必須清除縫內(nèi)、縫邊碎料,、垃圾等,并保證縫內(nèi)干燥,;對于大于5mm的粗裂縫,,可用改性瀝青(如SBS改性瀝青)進(jìn)行灌縫處理;灌縫后,,表面應(yīng)灑布粗砂或3~5mm的石屑,。
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