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沥青路面裂缝的成因与预防措施

2013-04-11李晓勇

河南科技 2013年12期
关键词:刚性面层含水量

李晓勇

(信阳豫南公路工程有限公司,河南 信阳 465450)

1 概述

沥青路面作为我国公路主要的路面结构形式,在高级、次高级路面中占有很高的比例。因其具有地质条件适应性强、行车舒适、维护方便等优点,而被广泛用于各个等级公路。在公路通车后,因行车荷载作用、外界环境影响以及设计、施工中存在的不足,沥青路面会逐渐出现多种路面病害,主要就有路面裂缝。路面裂缝的危害在于从裂缝中不断进入水分,使基层甚至路基软化,导致路面承载力下降,产生唧浆、台阶、网裂等病害,从而加速路面破坏。

2 沥青路面裂缝的形式

沥青路面裂缝按表现形式分纵向裂缝、横向裂缝、网裂、龟裂、弯曲裂缝等。按沥青路面开裂的主要原因而论,裂缝可分为两大类,即荷载型裂缝和非荷载型裂缝。

荷载型裂缝,即主要由于交通荷载作用下产生的疲劳裂缝。在半刚性基层沥青路面设计合理、施工质量良好的条件下,单纯由荷载作用引起面层开裂的可能性不大。非荷载型裂缝,主要为温度型裂缝。沥青路面温缩型开裂包括低温收缩开裂与温度疲劳开裂,均体现为张开型开裂方式。对于沥青路面基层存在裂缝情形,按沥青面层裂缝开裂部位,又可以分为反射裂缝与对应裂缝。

3 裂缝产生的主要原因

3.1 施工原因

3.1.1 路基处理不稳定,强度不足,受行车荷载作用产生不均匀沉降使路面发生开裂。

3.1.2 半刚性基层材料的碾压含水量过大,半刚性基层完成后长期暴晒等因素,半刚性基层干缩产生裂缝,在沥青路面形成基层反射性裂缝。

3.1.3 沥青面层分幅摊铺时两幅衔接未处理好,在行车荷载作用下形成裂缝。

3.1.4 高填土后地基未处理好出现不均匀沉降,造成路面裂缝。

3.2 材料的原因

3.2.1 沥青混合料的低温劲度是决定沥青路面是否开裂的因素,沥青劲度又是决定沥青混合料劲度的关键。在沥青性能指标中,影响大的是温度敏感性,温度敏感性大的沥青更容易开裂。

3.2.2 基层材料的收缩性愈小,面层裂缝愈少。基层上有透层油以加强与面层的粘结对抗裂是有好处的,基层材料种类对沥青面层的裂缝率有明显影响。

3.3 气候和交通条件

气候原因,极端最低温度、降温速率、低温持续时间、升降温循环数次数是气候条件影响沥青路面温缩裂缝的四大要素。如气温的升降,雨水的侵蚀,冰冻的融化,都是扩大或加速破坏路面的因素。无论何种裂缝,在交通荷载的反复作用下,都会加大路面的破坏程度。

4 沥青路面裂缝的预防措施

4.1 设计方面

4.1.1 根据规范,通过路面结构设计和厚度计算,选择合理的基层应有厚度,满足沥青路面强度和承载能力要求,以解决荷载型裂缝产生的问题。

4.1.2 设置应力消减(应力吸收)中间层。

在基层与面层之间铺橡胶沥青中间层、预制织物膜带条、土工织物或土工格栅中间层、低粘度沥青混凝土层等均匀应力吸收层。

4.2 材料方面

4.2.1 选用抗冲刷性能好、干缩系数和温缩系数小、抗拉强度高的半刚性材料做基层。

4.2.2 选用松弛性能好的,针入度较大的优质沥青做沥青面层。在缺少优质沥青的情况下,应采取改善沥青性质的措施。

4.2.3 沥青混合料的集料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性好的材料。同时应尽量降低集料的含水量,尽可能使用人工砂代替原形颗粒的天然砂。

4.3 施工方面

4.3.1 路基处理要达到规定的强度及稳定性。

4.3.2 严格控制半刚性基层施工碾压时的含水量,混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量或控制在施工规范容许的范围内。

4.3.3 半刚性基层碾压完成后或最迟在养生结束后应立即用乳化沥青做透层或封层。

4.3.4 制备沥青混合料时控制好加热时间和加热温度,不使沥青老化,加强碾压使沥青混合料达到规定的压实度。

4.3.4 透层或粘层完成后,应尽快铺筑沥青面层。

5 结束语

了解了裂缝的类型、成因,采取裂缝预防措施和处理技术可以大大减少路面裂缝的出现。充分发挥半刚性基层的优势,改善沥青路面的使用性能,逐步提高和完善我国的公路建设水平。

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