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    芻議瀝青路面裂縫的形成及防治

    論文導讀:就瀝青路面而言。裂縫的類型可分為兩大類:荷載型裂縫和非荷載型裂縫。荷載型裂縫主要是由于路面結構受到了行車荷載作用。此時基層的抗拉強度尚沒有完全形成。其防治措施也是多樣的。形成,瀝青路面裂縫的形成及防治。
    關鍵詞:瀝青,路面,裂縫,形成,防治

      隨著改革開放的步步深入,城市基礎設施建設迅猛發展,特別是城市道路交通網的建設進入了一個嶄新階段。與其他類型路面相比,瀝青路面具有表面平整、堅實、無接縫、振動小、桑音低、行車平穩舒適,養護維修簡便等優點。多年來,機動車道基本百分之百鋪筑了瀝青路面,使道路總體水平有了極大改觀,大幅度提高了道路能行能力,順應了經濟社會發展的形勢,滿足了人民群眾對生活質量追求不斷提高的客觀要求。但是,瀝青路面也存在著抗彎拉強度底、面層的溫度穩定性較差等缺點。瀝青路面在鋪筑使用后會產生各種各樣裂縫,由于路表水的浸入,裂縫兩側的路面結構層和土路基的含水量增大,致使路基和路面強度降低。隨著交通量迅速增加,特別是大噸位車輛行車荷載的作用,路基、路面承受不了超載車輛荷載的作用,加快路面的裂縫產生,大大縮短瀝青路面的使用壽命。為此對裂縫的形成與防治闡述如下:
      一、瀝青路面裂縫的形式:
      就瀝青路面而言,裂縫的類型可分為兩大類:荷載型裂縫和非荷載型裂縫。
      荷載型裂縫主要是由于路面結構受到了行車荷載作用,低部產生拉應力大于其材料的抗拉強度而產生的裂縫。這種裂縫反映在面層上,是網狀的、稠密的、互相聯系的裂縫。這種裂縫隨著行車荷載的反復作用,使路面裂縫逐漸擴大,甚至產生變形,出現車轍或沉陷。
      非荷載型裂縫主要是溫縮裂縫和干縮裂縫。對溫縮裂縫而言,當氣溫大幅度下降時,瀝青面層表面的溫度迅速變化,而溫度向瀝青面層底部傳遞需要一定的時間,這樣瀝青面層內部和底部的溫度與其表面的溫度存在著一個差值,從而在瀝青表面產生較大的溫度收縮應力。當這個應力超過瀝青面層混合料的抗拉強度時,面層的表面就要開裂。隨著持續低溫或另一次降溫的到來,在裂縫的尖端會產生較大的應力集中,使裂縫向下延伸并穿透整個瀝青面層,甚至將基層拉裂。
      干縮裂縫是由于半剛性基層材料的干縮而產生的反射裂縫。鋪筑的半剛性基層隨著混合料水分的減少要產生干縮應力。特別是剛剛鋪筑的半剛性基層,水分散失的速度非常快,混合料產生的干縮應力也較大,此時基層的抗拉強度尚沒有完全形成,若不能保證半剛性基層混合料的含水量,及時灑水養生,半剛性基層便會生產干縮裂縫。
      二、瀝青路面裂縫形成的原因:
      ①、設計因素:
      1)路面結構設計不合理或厚度不足,路面厚度不能滿足行車要求或者對路面設計年限內交通量年均增長率估計偏小,致使路面強度日趨不足,滿足不了交通量迅速增長和汽車載重明顯增大的需要。
      2)地下管道設計深度不夠,導致基層壓實不平引起瀝青路面的橫向裂縫。
      ②、材料因素:
      1)瀝青結合料的溫度穩定性差,延性低,不適應當地氣候條件和行車作用,極易造成瀝青路面早期裂縫。
      2)瀝青混合料攪拌不均或者溫度過高,也是造成瀝青路面裂縫的因素之一。
      3)瀝青混合即油石比過低;集料級配不佳,石料偏少,配合比不正確。
      ③、施工因素:
      1)路基或基層結構強度不足,路基局部下沉,路面掰裂。博士論文,形成。
      2)半剛性基層在鋪建時隨著混合料水分的減少產生干縮應力,形成干縮裂縫。博士論文,形成。
      3)基層混合料的離析或碾壓不密實及機械組合不合理,造成基層上部1-2cm細粒料上浮,形成強度較弱的薄層,在行車荷載作用下,易產生龜狀裂縫。
      4)半剛性基層養生不當或養生結束后,如果不及時灑鋪封層或透層油,隨著暴曬時間的增長產生干縮裂縫。
      5)施工填土未壓實,路基產生不均勻沉陷,接縫處壓實未達到要求,在行車作用下形成縱向裂縫。
      6)瀝青混合料攤鋪時間過長,其表面溫度低,內部較熱,用重型壓路機碾壓易引起路面表層切斷。
      7)施工接縫處理不當、碾壓方式不正確易產生橫向裂縫。
      8)瀝青混合料分幅碾壓力或縱向接茬時,由于接茬處理不當造成接茬開裂。
      9)對于水泥穩定類的半剛性基層,若水泥用量過大,基層的強度就高,剛性就大。基層材料與下層材料的模量比就會增加,從而增大基層底面由行車荷載而引起的拉應力,容易使底面由行車荷載而引起的拉應力,容易使基層在行車荷載的作用下開裂。
      ④、氣候因素:
      1)冬季氣溫下降,瀝青面層或半剛性基層低溫收縮易產生收縮縫或干縮裂縫,這種裂縫在路面重復荷載作用使瀝青路面表面形成橫向反射裂縫。
      2)雨水等水的損害加劇了裂縫的產生。水分滲入到路面空隙和裂縫中,在外力作用下,導致瀝青與集料之間粘結力降低并逐漸喪失粘結力。因為水分的不斷侵入,在汽車車輪動態荷載的反復作用下,進入路面空隙裂縫中的水分不斷產生動壓力或真空負壓抽吸的反復循環,水分逐漸滲入到瀝青與集料的界面上,瀝青膜從面料表面脫落,瀝青混合料掉料、松散、開成網狀裂縫并不斷擴大。
      三、裂縫的防治措施
      1、 設計措施
      1)在設計中,充分估計和預測遠景交通量,適當考慮超載車輛的比例。在允許的情況下,適當提高路面結構層的標準。博士論文,形成。博士論文,形成。在設計半剛性路面結構時,優先選用抗壓性能好,干縮系數和溫縮系數小及抗拉強度高的半剛性材料做基層。博士論文,形成。
      2)設計地下管線的埋深不能高于路面以下30cm。博士論文,形成。
      2、材料措施
      1)選擇合適的道路材料和面層材料,進行合理的結構組織設計,確定瀝青路面厚度。
      2)在瀝青混合料中添加石棉或木質纖維料或采用較厚的瀝青面層減少或延緩由半剛性基層產生的反射裂縫。
      3)面層瀝青盡量選擇底稠度、高延度、底含臘量的優質瀝青,在滿足穩定度要求的前提下,選擇針入度較大的瀝青,必要時可選用改性瀝青:在瀝青混合料中添加改性劑和木質纖維料或采用較厚的瀝青面貌一新層,來減少或延緩由半剛性基層產生的反射裂縫。
      4)嚴格控制半剛性基層碾壓時的含水量,碾壓成型后要及進覆蓋灑水養生,確保混合料的含水量不受損失,切忌讓基層直接暴曬;
      5)在半剛性基層上鋸縫,縫深為厚度的1/3-1/2,將縫口清掃干凈后,澆灌乳瀝青,并跨縫鋪高玻璃纖維土工格柵,可時顯減少干縮裂縫。
      3、施工措施
      1)填土中不得含有淤泥、腐殖土及有機物等,壓實度達到規定值。
      2)嚴把瀝青混合料質量關,使瀝青混合料級配最佳,礦料拌合粗細均勻一致,嚴格按配合比控制油石比。
      3)嚴格控制各結構層混合料的材料質量和施工配合比,選擇最佳的碾壓方式,嚴格按操作規程科學施工。
      四、結束語:
      瀝青路面裂縫產生的原因是多方面的,其防治措施也是多樣的。在工程質量控制中,預防瀝青路面裂縫與提高公路質量是聯系在一起的,加強公路工程施工質量管理,提高投資效益,要做到事前積極防治,事中嚴格控制,事后及時處理,只有這樣才能最大限度地降低瀝青路面裂縫的產生,確保工程的使用壽命。
     

    關鍵字:交通
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