防治水泥稳定碎石基层沥青路面裂缝的措施浅析

发表时间:2015/10/14   来源:《工程建设标准化》2015年6月总第199期供稿   作者:李洪宾
[导读] 菏泽市牡丹区公路管理局,山东,菏泽,274000 公路沥青路面裂纹时一种常见的公路病害,如何采取有效的措施来进行防治,场延长其使用寿命,应根据当地的路况来进行分析气候.

(菏泽市牡丹区公路管理局,山东,菏泽,274000)

【摘  要】水泥稳定碎石基层路面开裂的原因复杂,主要有行车载荷作用下产生的结构性破坏裂缝与温度裂缝两种,但是大多是温度造成的裂缝,防治水泥稳定基层沥青路面的裂缝应该从以下方面来考虑:设计原因、材料因素和施工影响因素;不同的沥青路面需要有不同的结构、材料组成设计,施工时的施工工艺应控制水泥稳定碎石基层本身的收缩的时间,分析出合适的温度和湿度然后进一步施工。
【关键词】沥青路面;开裂;温度;载荷;措施

1.沥青路面
        提到沥青路面,第一感觉就是比较软,在上面开车比较平稳,这是因为沥青路面是在柔性基层、半刚性基层上,铺上一定厚度的沥青混合料作为面层的路面结构。与水泥混泥土路面相比,沥青路面表面平整无接缝,行车时的振动较小,同时沥青路面的养护较简便,不管是水泥路面还是沥青路面,经过长久的运行就会到保质期,也就是在使用一定时间后都涉及到重修的问题。几公里的沥青路面要想重新铺筑沥青,一个晚上就可以实现,可是水泥路面重修的施工过程要繁琐很多,首先要用大型设备粉碎路面,然后再进行平铺工程。同样长度的公路,如果沥青一晚上完成的长度,水泥路面恐怕一个月也不能完成。这也就是为什么很多路面用沥青的原因,尤其在市区,尤其要考虑公路维护的时间和费用的问题。沥青路面裂缝问题是公路工程质量通病之一。具体采用何种方法对沥青路面裂缝进行修补,应视裂缝的程度、数量、费用、工艺和使用寿命进行综合分析。
2.沥青路面开裂原因
        总的来讲路面结构是一个整体的,下面是附在土基之上,由沥青路面层、基层、垫层几部分组成,任何一个结构层次存在缺陷或者各层连接不当都可能使路面出现裂缝。通常来说沥青路面开裂的原因有以下几种:
2.1土基原因
        路面下面是土基,用来承受路面结构传递下来的全部载荷,因此要求其有足够的强度和整体稳定性。如果土基质量存在缺陷的话,或者其他土基的填筑密实度不足都会为刚修好的沥青路留下一定的维修和安全隐患。
2.2基层原因
        基层分为刚性基层、半刚性基层和柔性基层。而我国所处的地理位置决定我国北部是半刚性基层,虽然半刚性基层具有较高的刚度,具备较强的荷载扩散能力;但是半刚性材料不耐磨,不适合做面层;易收缩开裂引起沥青路面的反射性裂纹,在外国的话普遍采用对裂缝采用封缝,而在北方,目前根本没有发现有裂缝就进行沥青封缝的习惯,因而开裂的不到有效的处理;半刚性基层非常致密,渗水性较差,雨水进入路面到达基层后,不能从基层迅速排走,只能沿着沥青面和基层的分界面扩散、积累,这就是半刚性基层沥青路面的内部的排水性差是其知名的弱点;半刚性基层路面在与柔性基层路面相比,如果用同一辆超载的车分别从这两种路面上运行,由于半刚性基层路面对负荷产生的敏感度高于柔性基层路面,所以同样的超载车对半刚性基层沥青路面的影响要比柔性基层路面大得多,对路面的损伤同样也大得多。
2.3面层原因
        使用制造半刚性基层路面的材料对抵抗沥青面层发生裂纹的发生起着很关键的作用。


有面层自身因素引发裂缝的情形为:沥青层低温稳定性差,此时容易发生开裂,当温度过高时会导致沥青跟橡胶材料一样,老化,从而粘结力下降,碾压和使用后出现开裂状况。
3.半刚性基层裂缝产生原因
        半刚性基层沥青容易产生裂纹的最主要原因:温度和载荷。
        公路一旦投入使用,路面的早期损坏就会逐渐暴露出来,路面的坑槽、车辙和裂缝就会随着时间的推移而出现,这就势必会影响到公路的使用寿命和行车的安全性。先让我们来看一下温度的变化是怎么对沥青公路造成开裂的。造成开裂的原因如下:
3.1疲劳开裂
        路面表层在正常使用的情况下,由于车辆多次反复的作用引起的。就是沥青层在承受着车轮载荷的时候进行反复的弯曲作用,这时沥青基层的结构底面发生拉应力,地面开始发生开裂,在太阳的高强度照射下,基层变软,在进行碾压后就会加重沥青开裂处,更严重的甚至会导致层面破坏。这种开裂开始大都是细而短的横向开裂,继而逐渐扩展成网状,开裂的宽度和范围不断扩大。
3.2低温的收缩性
        通常的是表层在温度骤变时裂开,就如为什么会在修完公路之后要在上面印花纹,就是为了应对热胀冷缩造成的影响。俗话讲:任何东西有利也有弊。对于沥青路面也一样,它在低温是的强度增大,但是相应的变形能力却因为其刚性能力增大而下降;当温度骤降时,此时沥青面层受基层的约束而不能收缩,这时会产生较大的温应力,当温应力累计超过沥青层面的面的最大抗拉强度时,路面开始出现开裂。
3.3路基破坏
        都知道火车的铁轨是铺在石子上面的,就是因为可以让路基变实,不会因为渗水和路面不平的情况造成开裂的情况。在自然环境中,由于环境的影响,道路的裂缝是不可避免的,通常是因为路基压实不均匀、稳定性差等原因,同时在自重和载重的作用下,第几场胜不均匀沉降是路基发生滑动,特别是当有水渗进基层的时候,严重的会导致翻浆。
4.措施
        水泥稳定碎石基层沥青路面裂缝研究是一项复杂的系统工程。它与材料结构与性能、结构层组合设计、车辆荷载疲劳作用以及施工工艺、施工管理养护等各方面因素有关。只有综合考虑各方面因素的影响,才能在建筑的时候把路面产生裂缝的可能性减少到最低程度,充分发挥水泥稳定碎石基层的优势,改善沥青路面的使用性能,逐步提高和完善我国的公路建设水平。由于采用的基层的结构形式和选用的材料以及各种自然因素的影响,道路裂缝是不可避免的。而这些路表面的裂缝不仅影响路面美观、降低平整度,特别是路面开裂后水分通过裂缝渗透到路的基层、底基层甚至土层,削弱基层和土层的强度,从而加剧路面的损坏。但是这些原因却是可以注意的,因而在公路建设中必须注意以下几个方面:
        (1)适当增加半刚性基层的厚度和回弹模量,可以减少底面由于载荷产生的拉应力,进而较小裂纹的发生;
        (2)在施工时尽量选择性能优良和温度敏感性低的沥青材料,同时还有合理的调配与科学的施工工艺,在使用化学手段添加橡胶类的高分子聚合物,这会对使用后路面开裂的产生一定的遏制作用。
        (3)要健全施工监督,提高施工队伍的素质,要严格按照施工的规范来进行操作,在施工前应该先打实路基,在市公司注意排水,在时间上应该控制好,同时要勤查天气预报,要分工明确,避免在操作中手忙脚乱。
        (4)车辆尽量不在超载的情况下碾压路面,由于压强较大,更容易把路面压烂,因此要进行处罚机制,然后就是自觉,路是大家的,不是一个人的。
        手机坏的时候可以修,公路也一样,当有裂纹时可以根据开裂的程度进行修补,进行修补时可以用气枪将裂缝内的杂物吹出,然后用乳化的沥青灌满缝隙,然后用细石屑洒在上面,也可以用灌缝的方法来进行修补,现代的修补有很好的易容性,不仅美观性大大提高,而且还节省了维修费用。
5.总结
        综上所述,公路沥青路面裂纹时一种常见的公路病害,如何采取有效的措施来进行防治,场延长其使用寿命,应根据当地的路况来进行分析气候,在压实路基的时候一定要确保压实没有空缺,在选择施工材料的时候尽量使用质量好的沥青产品,在操作之前要查询天气,及时排水,在建设好后要设立限载指示牌,标明其限载的最大指数;在使用过程当中,如果有裂纹要及时进行修补,尽量在最少的材料成本和维修成本下保证其使用寿命。
参考文献:
[1]王秀琴;浅析半刚性基层沥青路面裂缝形成机理[J];科技与企业;2013年17期

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