沥青混凝土路面裂缝成因分析及防治

发表时间:2021/1/20   来源:《基层建设》2020年第26期   作者:刘文玺
[导读] 摘要:裂缝是造成沥青混凝土路面早期病害的主要原因之一,也是沥青混凝土路面最常见的病害。
        天水建筑设计院  甘肃天水  741000
        摘要:裂缝是造成沥青混凝土路面早期病害的主要原因之一,也是沥青混凝土路面最常见的病害。沥青混凝土路面出现裂缝后,在自然环境因素和行车荷载作用的不断影响下,路面就会产生龟裂、坑槽等病害,从而逐渐影响路面的使用性能。沥青混凝土路面作为一种常见的柔性路面,因其具有良好的高温稳定性、低温抗裂性和耐久性等特点而备受道路工程青睐。研究其裂缝病害的成因及防治,对沥青混凝土路面的设计、施工具有指导作用,对其更好的服务于人们的生活有重要意义。
        关键词:沥青;混凝土;路面裂缝
        引言
        经济的发展极大的提高了人民的生活水平,随着生活水平的提高,人们对出行条件的需求逐渐从以往的正常通行向舒适出行转变。道路作为出行的载体,人们对其平整度、舒适性的需求愈加突出。而舒适性的体现主要通过路面给乘客及驾驶员的直观感受来呈现。常见的路面有刚性的水泥混凝土路面和柔性的沥青混凝土路面。沥青混凝土路面与水泥混凝土路面相比,因其具有噪音小、表面平整无接缝、行车舒适度较好等特点,受到人们欢迎。本文通过对以往沥青混凝土路面设计、施工过程中路面裂缝的相关处理措施、成因分析经验等进行总结,以期对后期沥青混凝土路面设计、施工有一定指导作用。
        一、沥青混凝土路面的裂缝形成原因
        按照以往的设计、施工现场经验,认为沥青混凝土路面裂缝主要可归纳为两类。一类是在路面外部作用下,形成的裂缝;另一类是路面自身原因形成的裂缝。
        外部作用一般主要是车辆荷载作用,一般路面建成后,从理论上分析,通行车辆荷载慢足设计要求后,路面在正常的养护管理情况下,基本能够达到设计使用年限。超重车辆是路面正常使用的克星,在超负荷车辆作用下,沥青混凝土路面会因疲劳而产生裂缝等病害,缩短路面的正常使用年限。
        路面自身原因有两个方面:一是路面原材料本身的原因,二是路面基层的原因。
        众所周知,沥青混凝土一般是由沥青、粗骨料、细骨料、填料等拌和而成。沥青的种类、质量、标号等性能,对沥青混凝土路面质量有很大的影响。如标号不符合当地气候条件,质量不满足规定要求,铺筑成沥青混凝土路面后,在高、低温的作用下,沥青容易老化,老化后相关性能逐步降低,导致材料的应力范围会发生变化;受温度反复变化影响后,会进一步会造成沥青混合料的延展性逐步降低;在此长期作用下,会导致沥青路面出现裂缝。
        粗、细骨料,填料的质量也是沥青混凝土路面裂缝形成的原因之一,决定着沥青混凝土路面的质量。选择不满足设计、规范要求的材料,经拌和摊铺等工艺,铺筑成沥青混凝土路面,极易产生早期裂缝,如不及时处理,路表面的雨污水等经裂缝下渗到路面结构层、路基,在行车作用下,会导致路面出现坑槽等病害,更严重的会导致路基出现沉降等病害。如:甘肃省天水市某地的一条次干路,过往该道路的车流量非常大,在路面改造项目中,某标段施工单位因采用了不满足设计要求的粗细骨料,路面铺筑后,产生了大面积裂缝,最后只能铲除重新铺筑。
        路面基层因素导致形成裂缝也是比较常见的。特殊地区(如软土地区、淤泥地区)路基如处理不好,路面铺筑后,在各种作用下,容易导致路面基层开裂,从而形成反射裂痕,导致路面产生裂缝。
        受路基施工工艺、机械、作业人员素质的影响,路面铺筑后也会产生裂缝。这类裂缝主要是由于施工队伍整体水平不高,施工经验又不足,对路基碾压工艺不熟练,接缝、搭接处理不到位,路面铺筑后,会逐渐产生裂缝,这类因素引起的裂缝常见于城市内的小街巷。小街巷往往因建设投资不高,规模小,施工受地下各种管线的影响大,施工难度高,大型技术成熟的企业不主动参与这类项目投标,由相对技术不成熟的小企业建设,容易造成路面裂缝等病害。


        沥青混凝土路面基层设计不合理,也会导致路面产生裂缝。常见的沥青混凝土路面基层有半刚性的水泥稳定砂砾或水稳碎石基层,受基层厚度、施工工艺的影响,设计采用的基层水泥含量,很大程度上影响路面裂缝的产生。水稳基层水泥含量高,有利于提高基层强度,同时受当地气候、温度影响较大,容易产生涨缩裂缝,影响路面的正常使用。
        二、沥青混凝土路面裂缝防治及处理措施
        沥青混凝土路面产生裂缝后,要及时处理。如处理不及时,路面雨水等渗透到路面结构层或路基后,会严重影响道路的正常使用。有效防治、处理裂缝,就要综合各种因素,分析裂缝的成因、类别,从根本上制定处理措施,对症治理。
        (1)裂缝防治  裂缝作为沥青类路面常见的病害,防治非常重要。设计、施工、建设、监理单位要加强各方的管理,综合防治。设计单位要结合项目特征、区域条件,合理设计路基、路面结构层。施工单位要严格按照设计要求、规范规定,采购原材料,组织施工;监理单位要加强原材料进场、施工等关键环节、重点部位的监理工作;建设单位要协调相关单位,对处理存在问题提供条件。
        (2)裂缝处理措施
        对路面外部作用下形成的裂缝,要从道路运营的管理抓起,做好路面限速、限重等超限标志。道路管理单位要加强与运输管理单位、交通管理单位沟通,严查超限车辆,杜绝其上路通行。
        针对路面原材料本身原因造成的裂缝,要及时与原设计单位沟通,按照现状施工的具体情况,邀请设计单位出具处理措施;如确实无法处理,要铲除已铺路面,分析造成的原因,选择适宜当地气候、环境条件标号的沥青,采用满足要求的各种集料,合理选择适宜的施工工艺,重新施工。
        针对路面基层因素形成的裂缝,要对裂缝研判。如因路基因素导致基层开裂,从而形成的小面积反射裂缝,要继续观察路基变形情况,如不在扩展,可对原路面裂缝进行灌缝,防止地面雨水等下渗,同时要加强养护管理。如路基因素导致的大面积裂缝,且路基有其他病害,应及时铲除路面,对路基进行处理后,在铺筑路面。如路基不从在病害,只是单纯的路面基层受温度影响产生的涨缩裂缝,导致路面出现反射裂缝。这类裂缝在路面维修改造阶段,要铲除路面面层,对基层清扫干净后,在裂缝处可粘贴抗裂贴,在铺1cm厚橡胶沥青应力吸收层,然后铺筑路面面层,可有效处理此类裂缝。如在甘肃省天水市某次干道改造过程中,处理此类基层导致的反射裂缝,采用粘贴抗裂贴和铺橡胶沥青应力吸收层后,在铺路面层,取得效果也比较明显。
        针对施工企业方面造成的裂缝,可从企业的选择上抓起,合理整合单个规模小、投资低的小街巷,邀请施工技术水平高,设备齐全,队伍素质高的企业,参与竞标,承担施工作业。
        结束语
        沥青混凝土路面在道路工程中使用的越来越多,出现裂缝会影响其正常使用,给人们的出行带来困扰。因此在沥青混凝土路面施工时,就要做好相应的防治措施,避免由于施工因素造成路面出现裂缝等隐患问题;在交付使用后,要定期对路面进行养护维修,发现路面出现裂缝,要根据裂缝实际情况,及时采用适当的处理方式,保障路面的正常使用,有效发挥道路的服务功能。
        参考文献:
        [1]陈会平.沥青混凝土路面施工质量控制要点[J].交通世界,2019(33):68-69+71.
        [2]李少锋.沥青混凝土路面病害的成因及预防措施分析[J].城市建筑,2019,16(29):172-173.
        [3]王成亮,张永山.沥青混凝土路面裂缝分析与防治[J].四川建材,2014,40(02):184+186.
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