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摘要:沥青路面出现裂缝是道路损害中的常见问题,不管沥青路面基层是柔性还是刚性的,都会产生不同程度的裂缝。裂缝在出现初期,对沥青路面的使用并没有产生明显的影响。但是,随着外部环境的变化,以及雨水的侵蚀,沥青路面两面结构会发生变化,特别是裂缝周围土石的含水量会不断增多,甚至出现饱和的状态。同时,在行车负荷的不断增加下,沥青路面的承受能力可能会逐渐下降,并出现网裂等更加严重的问题,使得路面的结构性破坏更加严重。
关键词:道路桥梁;沥青路面;裂缝;处理技术
1沥青路面裂缝的主要原因
1.1沥青面层温缩开裂
温度变化后,沥青路面遇冷收缩,收缩时在基层的影响下会产生较为明显的拉应力。若拉应力超过沥青混合料的抗拉极限,则会产生温度收缩裂缝,且温差和温度变化与干裂程度成正相关关系。沥青路面强度最小的位置出现开裂问题后,受到集中应力的影响,裂缝会在较短的时间内向路面下层发展,直至路面基层。如温度下降产生的拉应力超过材料的抗拉强度后,则会出现第一批裂缝,路面开裂后,应力分布也随之改变。若温度应力超过混合料的抗拉强度,则会出现第二批裂缝,应力也随之再次重新分布,当温度应力不超过混合料的抗拉强度极限时,裂缝便停止发展。受路面形状的影响,温缩裂缝通常为横向裂缝。
1.2地层受拉开裂
现阶段,我国沥青路面设计规范当中首推半刚性基层,半刚性基层温缩裂缝或干缩裂缝会使沥青路面出现反射裂缝和对应裂缝。某道路平均超载达额定承载量的1~1.5倍,最大超载是额定载重量的3倍,单轴轴载超过12t,一半以上的车辆单轴轴载为18~30t,受荷载的影响,路面无法承受现有的荷载,发生龟裂的概率明显提高。半刚性基层结构材料的抗拉强度较小,抗压强度较大,受车辆长期反复的荷载作用,结构层底部的弯拉应力如大于其疲劳强度,便会在基底位置产生裂缝,且逐渐向表面延伸和发展,该裂缝从细小的横向裂缝逐渐向四周扩散,最终形成网状裂缝,严重破坏基层的性能。如车辆通过该区域,相邻板块端部会出现不同程度的位移差,如无法及时采取控制措施,便会完全损坏。剪切疲劳是出现龟裂问题的主要原因,龟裂本身具有较强的不稳定性,裂缝头端应力条纹的密度较高,受偏荷载力的影响,会直接沿平行裂缝方向扩展到道路表面。
1.3不均匀沉降裂缝
在地基上填筑路堤后,地基受到外加荷载的作用,地基处于次固结状态。填土路堤愈高,地基受到的附加应力愈大。地基产生固结形变的大小,既与填土高度有关,又与地基内部各层土的压缩性、流动性有关。地基不均匀沉降与地基固结变形和路堤固结变形有关。路堤填筑施工后,地基会受到外部恒荷载的作用,地基因此长期处于次固结状态。填土路堤的高度与地基所承受的附加应力成正相关,地基产生的固结变形一方面与填土高度有关,另一方面也与地基内部土基的压缩性能和流动性存在密切联系。再者,路堤固结变形与填土高度和基土的性质有关,如土质较差,则产生路堤固结变形的概率也随之增加,固结变形总量也随之增大。
2针对防止沥青路面裂缝措施的研究
2.1改善沥青路面设计方案
裂缝是所有沥青公路都会出现的一种现象,故而在选择设计方案的时候,设计人员需要有意识地对裂缝方面进行相关防护措施的设计。在具体的建设工作中,相关工作人员可以做到以下几点:第一,开展全方位的现场勘探工作。
相关的检测人员需要对施工地点进行地毯式的排查,对于任何一个地方都需要检测其地质、环境、水文状况,以及当地的气候条件等。这些数据的统计采集需要一个较长的周期,工作人员将所有采集到的信息整理成表格,对数据进行分析,通过这些数据寻找和当地相适宜的道路设计方案,并因地制宜地做出改变,从而使得道路设计方案不再是基于理论,而是基于实践。在方案设计的过程中,设计人员还可以同相关的施工人员进行交流,从中汲取相应的经验,使得方案设计更加合理。第二,持续完善设计方案。设计人员所涉及的方案不应该是一成不变的,需要根据不同的建筑情况灵活地改变思路,在施工过程中,设计人员也要不断查找相关资料,同现场的施工情况相互比照。当出现问题时,可以及时修改原定的设计方案,并根据具体问题设定一个更合理的设计方案。第三,开展模拟工作。施工队伍如果在修建的时候担心会出现考虑不到的问题,也可以进行模拟演练,从而测定施工方案的可行性。
2.2控制沥青路面的施工质量
在具体的施工操作过程中,施工人员需要从各方面入手,对施工质量进行把控,具体内容有:第一,做好全面调查工作。调查人员不仅需要调查施工现场周围的环境,同时也需要对道路建设城市的交通流以及通过该公路的车辆荷载情况进行调查,据此来确定路面的结构类型。第二,选择合适的施工材料。沥青路面施工阶段所选择的施工材料具有多元化的特点,一般涉及沥青砂、沥青土、沥青碎(砾)石混合料几种材料。不同的材料有着不同的性质,故而在材料的选择上,需要综合考虑周围环境以及温度的影响,选择一些收缩性较小、强度大的材料,同时也可辅以石灰等加强稳定性的材料,从而保证路面的稳定性。而在沥青材料的选择上,则需要特别注重沥青的开裂性性能,防止因为材料问题而出现沥青裂缝。第三,铺筑过程中应注重质量和环节。在铺筑的过程中,需要施工人员对各类材料做好质量控制,同时对于各个结构层也需要进行分隔,防止因结构层之间相互影响而导致沥青路面开裂。
2.3沥青路面裂缝的处理技术
第一,灌缝处理技术。在沥青路面出现裂缝时,施工人员可以采用压浆法,将水泥或者改性沥青以灌封胶的方式填充于裂缝中,从而对面层裂缝进行修补,让沥青路面重新回归平整。第二,稀浆封层技术。如果沥青路面出现的裂缝较小、较浅时,可以通过稀浆封层技术来进行处理。该技术主要运用了乳化沥青,用这种材料来进行封层,可以加强沥青路面的抗滑性以及耐磨性,但是这种技术无法有效控制裂缝的延展,是一种治标不治本的施工工艺。第三,路面再生处理技术。该技术对施工人员的技术以及施工设备提出了较高的要求,其需要对材料进行破碎和添加处理,然后再将材料均匀地摊铺在裂缝处,从而建构出一个全新的结构层。这种处理方法虽然在一定程度上可以对裂缝进行修复,但是却无法较好地满足目标,而对于下方的原有材料,也没有进行全面了解。这种方法对施工技术和设备质量要求较高,同时要求相关的施工人员必须具有较高的专业素养。
3结语
现在很多沥青路面出现严重的裂缝问题,已不能适应现代交通工程发展的安全需求,如果将其除掉重修,不仅耗费大量人财物且工量巨大,影响交通运输网的运行,若找出其原因并进行预防可以延长沥青混凝土路面的寿命,还可以缓和交通方面财政支出的压力。因此,找出沥青混凝土路面出现裂缝的原因,并针对对其出现的原因进行探讨做出相应的预防措施,对现代交通发展有着重要意义。
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