周光成
北京众义联建设工程有限公司 102488
摘 要
城市建设是城市发展的重要路径,市政道路工程是城市建设的基础。但人们往往忽视了道路建设,近几年频频出现道路翻修、道路出现裂缝、道路塌陷等现象,都说明了道路质量出现了问题,为道路安全埋下了隐患。其中最为严重的道路问题是道路路面裂缝,导致道路路面出现裂缝的原因有很多,影响着道路的使用功能和外观。在施工过程中,通过应用预裂缝技术来保证道路工程的施工质量,让市政道路能够安全的使用。
道路与其他工程建设相比,其施工技术比较简单,但是责任却相对重大。道路投入使用后直接影响人们出行的安全,需要保证质量。其建设在城市建设中发挥着举足轻重的作用,道路是否平整直接决定着城市建设的好坏;然而被外部因素所影响,引起路面裂缝经常出现,给道路质量带来了很大的影响,开裂程度直接影响其使用寿命,所以要重视对它的防治。本文通过对道路施工裂缝产生原因进行分析,对裂缝进行类别划分,着重研究了道路施工时避免裂缝出现的一些防治措施。为日后相关工作提供借鉴。
关键词:市政道路;施工;路面裂缝;影响因素;控制措施
绪 论
道路施工中大多强调进度,容易忽视道路质量的重要性。沥青路面发生开裂是因结构原因或者外力影响产生,路面裂缝的出现初期往往没有显著影响,很难引起重视和维护,经过一段时间的自然腐蚀之后,导致裂缝扩大,缩短道路工程的使用寿命,不利于交通安全,严重的还会导致事故和经济损失,所以,道路裂缝防治以及道路养护工作必须引起重视。
1.裂缝种类概述
主要的路面裂缝分类包括三种,为反射裂缝、温变裂缝以及水损裂缝。
(1)反射裂缝。其主要发生于半刚性的路面层当中,往往出现在刚铺筑的路面层,这种裂缝被称为反射裂缝(也称作荷载型裂缝)。这是因为构成材料为半刚性,物理特征比较特殊,不具备强力的抗拉强度。在受到强降水、车辆作用以及温度变化等综合影响下,导致裂缝发生,进而反射到基层表面,造成路基裂缝。
(2)温变裂缝。受到沥青结合材料以及路基层温度变化等方面因素的影响,导致路面结构层的厚度受到影响,进而令路面产生热胀冷缩反应,产生裂缝。
(3)水损裂缝。这是因沥青混凝土在质量上存在问题导致,形成的孔隙率较大,且压实度较小,继而导致路面水分渗入过多,将矿粉、沥青结合分离开来,造成路面网状裂纹。
2.案例项目分析
2.1项目概况
某城市主干路的YH大街建设标准为Ⅰ级,双向六车道,设计行车速度:60km/h(道路标准如下表1:)。路面结构:上、下面层厚度分别为4cm和6cm,均使用SBS(I-C)改性沥青,上、下面层分别采用玄武岩和石灰岩为集料;粘层使用改性乳化沥青;同步碎石封层厚度为1.4cm(±0.1),使用SBS改性热沥青。
表1:YH大街道路标准建设数据表
路基结构:基层和底基层的厚度分别为30cm和20cm,结构均采用二灰稳定碎石,集料均为石灰岩、花岗岩;上、下路床厚度分别为30cm和50cm,结构分别采用5%石灰土及砂砾。
2.2裂缝调查分析
为了全面提升某市道路工程质量综合水平,施工部门对裂缝通病问题予以关注,在明确其产生原因的基础上,针对不同结构建立对应的补救措施,从而避免出现裂缝问题加剧的现象。通过对YH大街实地调查研究,结合已有YH大街裂缝资料,分类整理出YH大街裂缝处的曲线、长宽度及间距。总结出以下裂缝分布规律如(表2:YH大街裂缝分布明细表),同时取三处有一定代表性的裂缝位置深入研究裂缝发展深度及层位。如(表3:YH大街裂缝挖探试验表)
表2:YH大街裂缝分布明细表
表3:Y表3:H大街裂缝挖探试验表
2.3裂缝成因详解
查看近三年来本地气候变化,依据调查所得裂缝分布及层位数据分析,YH大街发生众多裂缝原因如下
2.3.1连续两年项目所在地气候异常,温差大。
6月中旬到8月下旬,夏季高温干旱,65天无降雨,最高气温在32.6℃以上的天数超过38d,高温下沥青面层沥青软化,降低了矿质骨架约束力,使骨架失稳。进入9月中旬连续阴雨天8d,气温连续下降且有4天大风天气,至9月下旬平均气温降低至17℃。
2.3.2温差大,沥青路面发硬并收缩,引发横向裂缝。
①气温变化大,当收缩拉应力>混合料抗拉强度时,引发沥青面层开裂。②路面出现横向温缩裂缝后,未得到及时治理。之后连续降雨、气温骤降,雨水渗入裂缝。初期渗水后道路裂缝鼓胀,粉化灰土,降低了材料密度,路面层突起,形成鼓包;之后由于雨水和道路垃圾渗入结合层面,再经过行车碾压,使水泥和混合料性能发生改变,连阴雨天气使路面出现严重唧浆病害。③经过1~2年的裂缝开闭,缝口沥青密度降低,到了冬季,虽然肉眼感觉路面裂缝减少,但实际上温缩裂缝已经严重地破坏了路面结构;形成温缩裂缝病害后未能得到及时处理,形成坑凹路面,甚至开裂性坑槽。
3.治理道路裂缝的优化方案
3.1优化方案指导思路
3.1.1及时发现及早治理,针对因温缩产生的横向裂缝制定专业的改善方案,并对其它裂缝按裂缝大小分别治理。
3.1.2充分考虑施工时当地环境与气温,严格把控修复施工各个环节,尽量降低道路裂缝再发生机率。
3.1.3利用采购的灌缝材料,新、老施工工艺结合使用,重点加强新施工工艺的创新运用。
3.2优化方案的具体实施过程
3.2.1修复横向裂缝
首先使用铁镐切除横缝,接缝边缘留有毛茬,有利于新老沥青充分黏结;其次清理裂缝中的杂物及松动的结块物体,利用空压机保持裂缝干燥;最后使用灌缝工艺。
3.2.1.1缝宽<5mm处理工艺
在裂缝中灌入改性乳化沥青,其中乳化沥青含量60%,浇灌两到三遍,最后进行裂缝表面处理。裂缝表面处理工艺:①选择与裂缝宽度相符抗裂贴,②以裂缝为中心线将抗裂贴无粘性物面朝上平贴路面上。(保证气温>0℃)③沿不规则的裂缝走向分段使用抗裂贴,抗裂贴接合处段要保留55(±3)mm重叠。④利用滚筒碾压,使抗裂贴与路面之间元气泡和皱褶,充分黏合。
3.2.1.2缝宽≧5mm处理工艺
首先对裂缝进行清洁、烘干(施工工艺与上述处理方式相同),烘干裂缝处温度保持在115±5℃之间,将热沥青(沥青温度≧150℃)沿着裂缝面浇灌两到三遍,冷却前铺撒清洁后的石屑或粗砂(石屑或粗砂加热温度:115℃±5℃、石屑或粗砂Φ2mm--5mm),最后夯实至灌缝材料平齐于路面。注意事项:充分考虑施工季节及施工期的气温变化。如在气温较高的夏季,热沥青灌入高度≧路面高度0.8±0.2mm;如果在气温寒冷时施工,胶体高度应低于路面0.7±0.2mm之间。
3.2.2积极引进新材料、新工艺,完善施工技术
以上热沥青灌缝治理方法是施工单位最为常用的一项老工艺,技术成熟、操作方便。近几年在施工材料上引用了乳化沥青,其灌缝材料属于液体材料,优点是可灌至裂缝较深处,但不足之处在于灌注裂缝中常有汽泡或皱褶。本次施工方引用了荷兰新型灌缝材料高弹密封膏。此灌缝材料属半流体状,三位施工人员利用自制灌压设备就可以完成施工。灌深可达15~20cm,且很少有汽泡或皱褶产生。利用此项新材料施工,不仅有效处理了堵塞裂缝的问题,而且有效的降低了裂缝病害再发生率。
3.3总结案例项目要点
本项目最大问题是横向裂缝多。气候环境特殊,高、低温持续作用于路面,致使路面急剧收缩产生裂缝;其二是持续一周以上的降雨天气使雨水渗透致基层和底基层;最后是采用新材料、新老工艺结合的方式有效的完成了此项裂缝修复工程。
结 论
在处理道路裂缝施工时,首先要分析裂缝的成因,现场实地采样,结合分析报告制定严谨的道路裂缝施工方案;其次,施工时充分考虑施工环境及当时天气气候的影响,严格把控每一项施工环节质量,积极有效的利用新材料、新工艺,创新施工技术,尽量避免二次施工,力争降低二次裂缝机率;最后,施工部门要加强质量监管,落实动态化监督机制,确保施工方能按照标准化流程完成整体修复裂缝工程。使道路施工项目整体质量得到全面进步,为市政道路施工项目可持续发展创建良好的平台。
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附 录