沥青混凝土道路裂缝处理产生的原因及处理对策

发表时间:2020/7/14   来源:《基层建设》2020年第8期   作者:刘博
[导读] 摘要:交通网络建设投入的不断增加、道路运输压力的逐步提升,推动了公路建设产业的发展。
        陕西沣渭水务有限公司  陕西省西安市  710116
        摘要:交通网络建设投入的不断增加、道路运输压力的逐步提升,推动了公路建设产业的发展。沥青混凝土道路施工技术属于半刚性结构,具备抗压能力强、建设周期短、经济效益高等方面的优势,已经成为公路交通工程的首要选择。但在实际建设与使用阶段,沥青路面容易受温度、荷载压力、路面养护与降水等方面的影响,路面出现裂缝情况。如果工程管理单位没有及时采用技术处理对策,不仅会影响道路的使用效率,缩短运营周期,还会使路基出现含水量饱和、溢出等问题,对道路结构稳定性带来不利影响。
        关键词:温度裂缝;反射裂缝;施工控制
        引言
        混凝土结构的路面在经过长期运营后,受环境条件、交通运营状况等方面的影响,路面容易遭受病害侵蚀,对沥青路面造成破坏,如裂缝、下沉、塌陷等。裂缝产生原因、影响与表现的不同,采取的预防与控制手段也存在差异性。基于此,本文针对路面常见的温度裂缝、反射裂缝问题,从裂缝成因出发,对有效的防治手段进行系统的探析,为沥青路面施工、养护工程质量控制提供几点参考。
        1 沥青混凝土结构路面裂缝的主要类型及成因
        1.1 反射性路面裂缝
        反射裂缝是影响道路运行质量的关键问题,当处于连续降雨、降雪等恶劣状态或交通压力较大等情况中,原有路面出现细微的裂缝,如果不经技术处理,直接铺设沥青层,使得基层受力结构不稳定,基层出现裂缝,与原有裂缝共同作用,使得新沥青层在同样的位置出现反射裂缝。通过工程实践调查与道路使用状况分析得知,反射裂缝形成的主要原因在于受外界应力与拉力、压力的作用,如车辆超载、温差过大等。在环境条件的反复变化影响下,道路下卧层不断出现收缩、膨胀变化,引起路面层受拉疲劳,最终在受拉应力的作用下形成裂缝,并使裂缝竖向延伸,直至扩展到路面。除此之外,裂缝影响范围与程度也会受材料、温度、积水、腐蚀等情况的影响,削弱道路整体结构的稳定性、承重性能等,在疲劳作用下,道路使用安全性、效率性受到不利影响。
        1.2 温度影响产生裂缝
        温度裂缝是沥青混凝土结构道路常见的病害,在低温影响下,温度应力增加,路面在应力拉力作用下,沥青表层膨胀,导致路面拱起,当应力超过路面抗拉力临界点时,出现裂缝。实验表明,温度裂缝产生的原因较为复杂,影响因素相互交织,需要结合裂缝实际情况,采用针对性的处理对策。如导致温度应力裂缝出现的主要原因为昼夜温差大,尤其是在寒冷的冬天,白天由于阳光直射沥青路面温度上升,夜晚温度大幅度下降,出现温度收缩、温度疲劳类型的路面裂缝。
        1.3 路面积水引发的裂缝问题
        混凝土道路工程长时间使用造成路面破损,如果不及时进行修复,导致道路积水,也会引发裂缝问题。在春夏季节,部分地区降水时间长、道路排水不及时,积水会逐步渗透到沥青道路结构层中,在水分积量达到一定程度时,车辆通过面层沥青混凝土路面产生水压力和抽吸力,使路面局部松散并形成网状裂缝。
        2 路面裂缝的技术处理
        2.1 路面温度裂缝的主要处理技术
        当路面由于温差过高出现裂缝时,应先对裂缝情况进行判断,如果属于轻微裂缝,可以采用两种修复方式:第一,清扫有裂缝的路面,保持其清洁,然后喷洒少量的沥青,在均匀的铺设一层干燥的细沙,使用压路机进行碾压;第二种方式为,首先对裂缝进行清理,然后少量涂刷稀释沥青。如果裂缝缝隙大、难以自愈,可以选择的技术手段为:一是隔离裂缝部分,全面清扫后,喷洒沥青混合料,在材料初步凝结后,使用压路设备进行压实,保证道路结构的稳定性;二是沿着裂缝方向涂刷沥青材料,使用材料填充,加快合拢速度。
        3.2 纵向、横向路面裂缝的处理技术
        沥青路面纵向与横向的裂纹处理应根据实际裂缝情况确定。如果接头的宽度不超过5mm,则在去除碎屑后,将稠度较低的热沥青倒入接头中,并在接头深度的2/3处停止。然后将细沙、碎石等材料进行填充,去除缝隙处溢出的材料。如果裂缝超过5mm,应先对裂缝部分的边缘进行清理,然后填充混合热沥青材料,通过设备进行夯实。


        3.3 网状与不规则路面裂缝的处理技术
        网状与不规则路面裂缝在处理时,如果开裂情况轻微,可以选择:一是使用乳化沥青进行修补,均匀的铺在裂缝处,作为裂缝的封层,铺设的厚度不宜低于36mm,然后在该封层上再铺设一层沥青混合材料,保证修复工程的质量;二是选择土工布覆盖在裂缝上,在上层摊铺沥青混合料,进行封闭。
        4 路面裂缝的预防与控制对策
        4.1 工程设计
        在道路施工设计阶段,设计人员应通过实际勘测,对道路施工的地质条件、气候情况等自然条件进行分析,结合实际施工要求,对各建设环节进行合理的安排。科学计算、规划沥青路面的整体厚度。分析反射裂缝产生机理结构,为防治反射裂缝,可采用应力吸收的方法,还可以采用加筋层的办法防止反射裂缝。此外,材料的选择应注意其抗剪性能、抗拉强度等,提升道路罩面的病害防护能力。
        4.2 沟槽与路基施工控制
        道路路基的平整度与压实度是影响路面病害问题发生情况的重要因素,在实际施工过程中,道路路基在建设准备阶段,需要管沟挖掘与回填,部分工程的地下施工环境相对复杂,存在各种电线、管道等设备,如果施工不规范、回填质量存在问题等,容易引发道路下沉、塌陷与开裂问题。为此,在沟槽施工过程中,应在规范施工程流程的基础上,严格做好回填、开挖工程的质量检测工作,通过分层回填与夯实,提升道路工程整体压实度。与此同时,在开展路基建设工程中,如果土质不良,不满足施工要求,可以采用换填的形式,进行夯实。经检测满足道路建设压实度要求后,加石灰对路基进行处理。
        4.3 路面建设工程的裂缝控制
        4.3.1 基层建设
        现阶段,道路基层建设多采用水泥稳定碎石的施工技术,具有强度高、稳定性强、荷载力高等方面的优势。与此相对应的,缺点是方透水性能差且容易出现裂缝,为解决这一问题,在水泥稳定碎石基层施工结束后铺设透层及下封层,乳化沥青的总体用量应以道路的实际施工要求、技术规范与施工设计为主要参考,保证摊铺作业的环境温度适宜,连续作业,避免出现局部开裂情况。
        4.3.2 面层建设
        材料的选择与配比是影响道路工程综合质量的关键因素,应结合建设地点的气候、降雨、地质等相关条件,确定混合料的配比方案。不同施工层的沥青材料应有所区别。细集料中的天然砂用量为15%左右,基层料要提前备料达80%以上,保证石料的质量和级配的稳定材料满足要求,然后依照设计要求,开展混合料的摊铺工作,从源头控制路面建设的整体质量,尽量降低裂缝发生的可能性。
        4.3.3 加宽工程
        如果是道路加宽路面施工,工程人员应在完成填筑工程后,在原有路基与新路基接缝位置设置土工格栅、土工布等,尽量避免接缝处出现裂缝问题。在摊铺沥青混凝土材料时,应事先在路面原有裂缝处铺垫土工布,并设置吸收层,对应力进行控制,避免底层裂缝的影响。
        5 结语
        沥青路面作为当前阶段道路施工常见的技术应用,由于性能优势与经济优势,应用范围较为广泛。但路面容易受温度、压力、积水等影响,出现反射裂缝、温度裂缝等问题,如果不采用针对性的技术手段进行处理,将会对道路使用安全、周期造成一定的影响。工程队伍应从施工设计阶段出发,做好路面建设质量控制,对裂缝问题进行预防与处理,全面提升道路行车的安全性与稳定性。
        参考文献
        [1]乐先会.市政道路沥青混凝土路面施工技术与常见问题探讨[J].低碳世界,2016,(20):192-193
        [2]刘汉华.高速公路沥青混凝土路面裂缝及预防措施[J].建材发展导向(上),2017,(20);
        [3]宋玉波.沥青混凝土路面裂缝的原因及防治措施浅析[J].企业技术开发,2016,35(2):146-147.
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