沥青混凝土路面裂缝成因及应对措施探析

发表时间:2020/5/21   来源:《基层建设》2020年第3期   作者:陈利强
[导读] 摘要:随着社会的不断进步,公路工程也在不断发展。
        黑龙江省龙建路桥第二工程有限公司  黑龙江安达  151400
        摘要:随着社会的不断进步,公路工程也在不断发展。由于沥青混凝土路面整洁,行驶舒适,施工时产生的噪音小,工期短,易于维修等优点,越来越多的公路项目会选择沥青混凝土铺路。沥青混凝土路面的裂缝是沥青路面最常见的问题,如果无法合理维修,雨水的侵蚀和浸泡会损坏大量的路面损坏,严重影响道路的正常使用。本文详细分析了沥青混凝土路面裂缝的成因,并提出了合理的预防措施。
        关键词:沥青混凝土路面;裂缝;成因;预防对策
        裂缝是沥青混凝土路面的常见问题之一,一旦路面上出现裂缝,里面将很快出现裂变和坑洞,严重影响人们的出行安全。因此,保证公路沥青混凝土路面的施工质量是我国交通运输业发展和建设中必须重视的重要问题。为了避免沥青混凝土路面裂缝等质量问题,有必要仔细分析沥青混凝土路面裂缝的成因,并制定相应的解决方案,以提高沥青混凝土路面的施工质量,避免出现裂缝问题。
        一、路面裂缝的特征
        1.1横向裂缝
        与道路中线近于垂直的裂缝,有时伴有少量支缝。横向裂缝多由路基、基层裂缝的反射或由路面低温收缩造成,最初多出现于路面两侧,逐渐发展形成贯通路幅的横缝。
        1.2纵向裂缝
        形状是按照路肩边缘由外向内扩大的裂缝,像镰刀一样的形状,这就属于路肩部分的纵向裂缝,这种类型的裂缝是非常危险的,因为很容易让路基发生滑移。还有一种纵向裂缝是发生在行车道部位,这种裂缝大多数都是平行于行车方向,并且这种裂缝的长短和宽窄都不相同。
        1.3不规则裂缝
        不规则裂缝的主要特征是裂缝形状没有固定的规格,并且大多数的裂缝的边长都不到100cm,这是由于面层材料的收缩和温度在不断地变化,导致裂缝在形态上没有规格。
        二、沥青混凝土路面裂缝的成因
        2.1路面强度设计不合理
        公路施工需要合理进行路面结构设计,沥青混凝土路面出现裂缝,其中一个原因就是公路路面结构设计出现严重的问题,使得设计路面的结构强度不足或者厚度不够,远远不能满足行车要求,且设计人员往往缺乏对当地经济发展走势的预判,路面设计年限内交通量年均增长率估计不准确,未能有效考虑设计路面的承载能力,导致设计的路面强度仅仅满足短时间内的承载要求。
        2.2沥青混凝土材料的质量问题
        如果沥青混凝土材料存在质量问题,则路面出现裂缝的几率更大,在沥青混凝土配制时,受不同材料配合比及场地温度、环境的影响,沥青混凝土存在较大的变异性,极易造成沥青路面裂缝。另外,沥青结合料的温度稳定性差、延性低,由于沥青混合搅拌不均或者温度过高,混凝土材料强度达不到技术要求,也是造成沥青路面裂缝的一大因素。
        2.3施工质量管理存在问题
        沥青混凝土路面施工质量管理水平也决定了沥青混凝土路面的质量。项目施工管理需要综合考虑多个方面,如果不能对可能影响路面施工质量的环节进行有效把握,则很容易出现质量问题。如沥青混凝土施工中,混凝土材料碾压不密实,就会造成基层上部出现不同程度的细粒上浮,形成强度较弱的薄层,公路投入使用后,很容易产生龟裂。又如由于施工控制不好,无机结合料没有拌和均匀,在底部存在素土夹层,也很容易导致沥青路面表层产生裂缝。对于水泥稳定类的半刚性基层,若水泥用量过大,基层的强度就高,刚性就大,基层材料与下层材料的模量比就会增加,基层底面拉应力增大,路面由内产生开裂的可能性增大。此外,施工结束后,如果不对路面进行合理的养护,没有做好防水材料的铺设,也会导致路面出现裂缝。


        2.4温度原因
        路面因温度的影响产生的裂缝主要是横向裂缝,该裂缝会影响到整个路面的正常使用。温度裂缝是从路基开始蔓延的,会逐渐延伸到路面的中央,而且路面边缘的裂缝要远远宽于道路中间的裂缝。温度变化引起的裂缝主要有两种,其一就是收缩裂缝,温度一旦降低,路面就会因为收缩产生收缩裂缝。其二就是温度疲劳裂缝,如果拉应力超过了沥青本身的拉应力强度,就会出现温度疲劳裂缝。
        三、沥青混凝土路面裂缝防治措施
        3.1精心合理设计
        路面厚度的设计。柔性路面厚度,必须根据道路等级、交通量、自然地基地质情况,道路情况和施工季节等综合因素计算设计。旧水泥路面改造,沥青混凝土罩面厚度的确定,主要考虑结构强度因素,与非结构强度因素有关的加罩面层厚度确定,主要考虑道路沿线高程的控制、沥青混凝土最小摊铺厚度要求、加罩面层与板的结合问题以及工程费用控制等。采用合适的沥青面层厚度,不仅可节约投资,又可保护未开裂的半刚性基层使用期间不会产生干缩裂缝和温缩裂缝。
        应力吸收层和加筋层的设计。通过对反射裂缝产生机理的分析,防治反射裂缝,设计时可针对工程具体情况采用两种技术措施。一是应力吸收,在罩面层与原路面之间设置隔离层,主要采用弹性模量较小的材料,如土工布、砂、石屑等,根本目的就是消除应力集中,目前使用较多的是土工布。二是加筋层采用强度和弹性模量较大的材料,以提高加罩面层的抗拉强度,如钢筋网、玻璃纤维格栅、纤维沥青混凝土等。
        3.2控制好沥青混凝土材料的质量
        沥青混凝土属于混合料,由多种材料混合配制而成,导致沥青混凝土材料具有变异性,因此在沥青材料配制时,对于不同混合材料的配合比及温度环境要格外注意。不同沥青材料混合配制时,各材料必须按照一定的比例要求进行添加,合适的配合比需要在反复试验、检测后确定,不能私自添加或更改配合比,否则沥青混凝土将无法满足施工要求。同时,在沥青混凝土配制时,受温度环境变化影响很大,沥青混凝土配制需要在高温状态中进行,因此,还必须满足沥青混凝土配制时的温度要求,控制好配制时的温度变化,避免沥青混凝土在配制时出现质量问题。
        3.3做好沥青路面施工过程的质量管理
        在施工过程中,对施工班组、工人需进行有效的交底以及施工过程的监督,并进行过程检查,确保对施工质量的有效预防控制,以有效提高沥青混凝土路面的施工质量。为此,铺筑沥青面层前,对下层需认真检查,清除杂物灰尘,处理好软弱层及病害,保证下层稳定。铺筑的沥青面层应充分压实,科学选择基层混合料的配制比例,严控细集料与粗集料用量,及时铺筑下封层和上面层以减少干缩缝现象。基层混合料应当在接近最优含水量的情况下压实,应当避免压实过程中水分太大或者太小。沉降严重地段,事前应进行软土地基处理。做好路面防水材料的铺设,避免沥青混凝土效、老化、脱落,失去防水作用。
        3.4认真地做好养护工作
        沥青混凝土路面出现开裂后,如不及时进行处理,长期裸露在外,受光照、气温变化、路面负载、雨水侵蚀等很多要素的影响,会很快失效老化甚至脱落,失去防水作用。因此,必须对裂缝进行合理的养护,根据不同的裂缝和使用环境温度选择适当的防水材料,采用合理的施工工艺。灌缝是一种预防性养护措施,最好安排在天气偏凉的季节,特别是在春季和秋季,温度在2~18℃最佳,该温度下裂缝宽度正好在年平均值左右,灌缝材料相对稳定,因此,通常选择春秋季节对沥青混凝土路面裂缝进行处理。
        结语
        公路工程的施工质量不仅影响人们的出行安全,而且影响社会经济发展。因此,为保证沥青混凝土路面施工质量,有必要认真对待沥青路面的开裂问题,分析其产生原因,提出合理的解决方案,以有效提高沥青混凝土路面的施工质量。
        参考文献
        [1]何超,邓斌.旧水泥混凝土路面沥青加铺层反射裂缝成因及防范措施[J].城市道桥与防洪,2019(09):62-64+10.
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