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浅谈沥青混凝土路面裂缝的原因及预防处理措施

2019-01-11丁丽荣

中国建材科技 2019年2期
关键词:压路机铺设碾压

丁丽荣

(中国公路工程咨询集团有限公司,北京 100089)

在城市化进程的推动下,城市公路的修建数量大幅度的增加,与其他修建公路方式相比,沥青混凝土以其半刚性材料的建设优势,成为公路修建的首选方式。但是,沥青混凝土路面会受到温度等因素的影响产生裂缝,这也是施工单位面临的主要问题。沥青混凝土路面的裂缝在前期对于行车没有较大的影响,但是,在经历恶劣天气的冲刷之后,裂缝下面的土基含水量就会达到饱和甚至溢出的状态,加之行车的负重,形成冲刷和溢浆的现象,加速沥青混凝土路面的损坏,严重时,会对其结构造成重大破坏,直接影响路面的使用寿命。因此,及时的修补裂缝防止裂缝进一步扩大,是及其重要的。

1 沥青混凝土路面裂缝的种类

不同的影响因素会对沥青路面造成不同程度的损坏,一般情况下,可以分为反射裂缝和温度裂缝,本章主要对这两种裂缝进行分析。

1.1 反射裂缝

反射性裂缝主要发生在雨雪等恶劣天气的状态,以及行车负荷较大的时候。当原有的沥青路面已经产生裂缝,在没有进行修补时,又在上面重新铺垫新的沥青层,使得半刚性基层的受力面积增大,基层的裂缝加上原有的裂缝,会在新铺的沥青层上相同的位置产生裂缝,即反射裂缝。

1.2 温度影响裂缝

沥青路面产生裂缝的主要形式为温度裂缝,而由于低温造成的温度裂缝是其主要表现形式,这种温度裂缝一直是困扰道路施工人员的问题。道路建设的相关部门针对这种情况,做出了大量的研究和实验工作,并取得了相应的研究成果。实验表明,温度裂缝的处理较为复杂,造成裂缝的因素较多,往往相互交织。单因素或单因素评价沥青路面的抗裂性能是比较困难的。

在低温状态下,沥青混凝土路面会形成两种开裂方式,其一是温度收缩裂缝,其二是,由于昼夜温差大而引起的温度疲劳裂缝。一般发生在冬天,尤其是在北方的冰冻地区,白天由于太阳的直射,温度较高,但是夜晚的温度较低,这就形成了较大的温差。而在南方的非冰冻区道路上也可能产生这种裂缝。

2 沥青混凝土路面裂缝的成因

2.1 反射裂缝形成的原因

通过对收集资料的分析发现,反射裂缝的成因,主要是来源于各种应力和拉力的作用,例如受拉疲劳等。在温度的不断变化下,使得下卧层经历了大量的收缩和膨胀的变化,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。裂缝的扩展速度也会受不同因素的影响,其中,基层温度变化、下卧层的长度等影响较大,这种疲劳作用在面层较薄或下卧层板块较长的路面上尤其明显。

2.2 温度裂缝成因

温差对于路基影响的大小,取决于沥青层的厚度,当沥青层铺设较厚的时候,温差对于其影响相对较小。由于基层和表层之间的摩擦形成的阻力较小,因此无法承受温度变化引起的沥青表层裂缝尖端附近拉应力的增加,从而,基层温度收缩越大,沥青表层裂缝尖端附近的拉应力越大,裂纹尖端的应力强度继续增加。

3 对沥青路面裂缝的预防措施

3.1 设计方面

在没有质量较好的沥青作为路面铺设材料时,可采取相应的补救措施来过滤现有沥青中的杂质,并添加其他的辅助材料,从而优化现有沥青的质量问题,解决其松弛度方面的问题。在满足稳定度的基础上,建议优先采用针入度较大的沥青来做为沥青层面。同时,沥青层面的铺设厚度要适中,从而避免在半刚性材料在后期的使用中无法承受应力作用而产生裂缝。要想进一步提升沥青路面的抗温度裂缝能力,可以使用橡胶沥青在沥青路面上加做一封层。

3.2 施工方面

在进行施工碾压之时,就注意控制半刚性基层的含水量,混合物的含水量应低于压实所需的最佳含水量,其含水量必须控制在相关规定的范围之内。当半刚性材料在压实之后,应立即使用乳化沥青作为密封层,从而保持半刚性基层的健康状态。在穿透层完工之后,也应做好相应的保护措施,并及时的铺设沥青面。

3.3 严格遵守碾压操作规程

平地碾压时,滚轮的驱动轮应靠近摊铺机;上坡滚动时,滚轮的驱动轮应靠后对沥青混合料进行预压;下坡滚动时,滚轮应靠后以抵消压路机自重的推力。应采用轻碾先进行预压。压路机在工作的过程中,应保持相应的平稳,不能进行过大的转弯等大幅度的操作,以免对新的路基造成损坏。当压路机在停止、换向以及转动时,首先关掉震动档。

4 裂缝的处治方法

4.1 季节裂缝的处理

当温度过高,产生轻微的裂缝时,不能放任不管,可以采用以下两种方式进行修缮,其一是,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,最后,使用轻型的压路机进行碾压。其二是,在清扫干净的裂缝四周,涂刷少量的、低稠度的沥青即可。

对于一些在高温季节中无法自行愈合的裂缝,可以采取下列措施,其一是,将裂缝路段进行隔离,然后进行清扫,在清扫完毕之后喷洒一定量的沥青,在沥青凝结之后,使用轻型的压路机进行碾压,从而加强路面的牢固程度。其二是,沿着裂缝涂刷一定量稠度较低的沥青,加快裂缝的合拢。

4.2 对于路面的纵向或横向裂缝的处理方法

沥青混凝土路面纵、横向裂纹的处理应逐步与特定宽度相结合。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,并在接头深度的三分之二处停止。将碎石和细沙冲填到裂缝中,清除溢出的沥青和碎石。如果接缝宽度大于5mm,则首先应去除接缝宽度的松动边缘,清除接缝中的碎屑,并将混合均匀的热沥青填入接缝中并夯实。

4.3 网状裂缝或不规则裂缝处理方式

网状裂缝或者不规则裂缝的处理方式为,当这些裂缝的开裂程度较轻时,可以采用以下两种方式,其一是,将乳化的沥青稀释,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,从而保证其质量。其二是,铺设土工合成材料,然后在其上加铺沥青混合料上封层。

5 结语

在行车负荷过重或行车时间过多时,都会造成沥青混凝土路面的开裂。如果不及时的修缮裂缝,会影响道路的使用寿命,在裂缝开裂程度较为严重的情况下,会对路面行车造成安全隐患。所以,在道路修缮的过程中,应保证其质量,及时处理一些公路使用中可能出现的问题,确保公路使用寿命安全,为车辆提供安全的行车环境。

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