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【摘 要】 随着城市交通的日益发展,对市政道路质量提出了更高的要求,而道路路基施工质量直接影响到路面使用品质。要做到路面的坚固而稳定,必须精心施工,才能建成高质量的路基工程。本文主要对市政道路施工中对路面裂缝的控制相关问题进行了简要分析。
【关键词】 市政道路;路面裂缝;原因
我国现阶段的市政道路都采用沥青路面,沥青路面具有平整、施工期短、无接缝、耐磨、养护维修方便等优点。但是沥青道路极易受到材质、技术以及施工等因素的影响,导致沥青路面出现裂缝,严重影响了行车舒适度和道路的使用寿命。
一、面裂缝的危害
混凝土路面从力学性能上讲为刚性路面,对于车辆行驶过程中产生的振动和冲击不容易予以吸收,两块路面之间的接缝处理不当可能出现小的台阶,这就使得路面在使用过程中出现不均匀的磨损,车辆在出现不均与磨损的路面行驶时就会对道路陈胜更大的振动和冲击。已经出现断裂的路面就有可能在裂缝处断裂成几块板块,导致路面的整体性受到破坏,进而影响混凝土路面承受振动和冲击的能力,而且使得混凝土板与道路基层之间出现相对位移。由于混凝土路面裂缝的存在,使得水或者腐蚀性物质易渗入到混凝土内部,使得道路基层出现损害,在基层破坏之后,就会使路面木曾出现进一步的断裂。在这种循环破坏的作用下,混凝土路面自身所具有的功能几近丧失。
二、路面裂缝产生的主要原因
1、路基施工不当。由于填方和挖方的压实程度不一样,路基填挖结合部很容易造成其不均匀沉降,最终反映到路面引起路面裂缝。同时,在公路路基施工中,有些地方缺少优良填筑的土方,路基压实不均匀,从而造成路基路面的不均匀沉降,引起路面裂缝。此外,在进行道路的拓宽与改造时,由于老路基的沉降基本稳定,新路基还处于沉降期,如果在施工中控制不到位,很容易让新路与老路路基拼接处产生不均匀沉降,最终引起路面裂缝。
2、基层材料影响。沥青面层的裂缝率受基层材料的影响主要表现在干燥收缩开裂和低温收缩开裂。基层上有透层油以加强与面层的粘结对抗开裂是有好处的,基层材料种类对沥青面层的裂缝率有明显影响,基层材料的收缩性愈小,面层裂缝愈少。
3、设计与施工不规范。由于在施工阶段对道路结构设计不合理,没有全面考虑到路面、基层、底基层排水设计,同时实地勘察不完善,路面设计状况与实际情况不相同,使得路面设计参数不符合实际。在施工过程中,局部路堤填料粘土土块粉碎不足,路基边缘压实度不够,减速车道与行车道衔接段不在同一时段施工,对半填半控处的衔接处理不当,因而都有可能导致路基的不均匀沉降产生的纵向裂缝。
三、路面裂缝的防治措施
1、设计措施
(1)路面厚度的设计。路面厚度的设计必须具体根据市政道路施工对象来确定,如果针对旧水泥混凝土路面改造,必须要根据结构强度等因素来决定沥青混凝土罩面层的厚度,必须对混凝土最小摊铺厚度、工程费用控制和沿线高程控制等因素进行综合的研究,从而决定加罩层的厚度。通过对道路等级、地基地质、施工季节和交通量等众多因素的科学测算,从而得出新建柔性路面的设计厚度。在路面设计中,必须对城区远景交通量进行充分的估测,根据超载车辆的比率来提升路面结构层的标准。
(2)选择防裂性能好的材料。选用抗冲刷能力好,干缩、温缩系数小、抗拉能力高的半刚性材料作基层,最好使用温度膨胀系数低的骨料: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。如果集料呈酸性,则应填加一定数量的抗剥落剂或石灰粉,确保混合料的抗剥落性能,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。在条件允许的情况,可以采用间断级配、大空隙、密实型的瀝青玛蹄脂碎石(SMA)混合料和采用改性沥青。SMA混合料具有良好的高温稳定性、低温抗裂性能,抗车辙性能好、使用寿命长,是防裂路面设计时应选用的一项新技术。
(3)沥青混凝土级配设计。较粗级配的沥青混凝土具有较强的抗滑和抗车辙的能力,所以在目前高等级道路建设施工中得到了广泛的使用。但其本身也具有一定的缺点,由于其空隙率偏大、传荷能力较小、耐疲劳能力也相对减弱,所以,在市政道路的设计中必须综合考虑较粗级配的沥青混凝土的使用性能,根据设计的厚度来选择适当的混合料类型。衡量沥青品质的标准是必须含蜡量低、抗老化性能高以及高低温性能高等,改性沥青和沥青玛脂碎石(SMA)混合料是比较合适的选择,SMA混合料具有良好的抗车辙性能和低温抗裂性能,是防止沥青路面裂缝设计中比较常用的新技术。此外,混合料的配合比设计应该严格的控制级配组成,要适当的调整空隙率和稳定度,必须把沥青的用量控制在马歇尔试验最佳用量的范围之内。
2、施工措施
(1)路基的基层施工。在路基施工过程中,路基填土中不能含有淤泥、腐殖土和有机物等,而且压实度必须达到规定值,旧路改造路段必须要在路基填筑时清除边坡松土,然后按照填土厚度的要求进行台阶处理和充分碾压。路基施工必须采用重型压实的标准进行分层填筑并且要充分压实边坡。必须选择透水性良好和材质良好的砂砾等材料进行桥涵的回填,并且要按照要求进行充分的碾压,对于沉降严重的地段,必须进行软土基处理,通过合理的组织施工来减少不均匀沉降的情况。在基层施工过程中,必须保证混合料在接近最佳含水量的状态下进行碾压,而且要进行充分的碾压,以保证基层的强度,此外,要加强对已施工完成的基层的保养,必须尽快的铺筑上层,或者进行封层,以防止干缩缝的产生。
(2)合理组织施工。面层施工要尽可能的采用全幅摊铺,如果不具备全幅摊铺的条件,可以采用多台摊铺机进行共同作业,不能在前幅混合料已经冷却之后再进行后半幅摊铺,要保证混合料的热接。在进行分幅摊铺时,要合理的错开上、下面层的施工缝。要尽可能的避免冷接缝。要对横向接缝进行充分的压实,直到压路机完全进入新的摊铺层,然后才能转成纵向碾压。对旧的路面进行沥青加铺,必须先铲除原有的路面,并且可以铺设土工布和土工格栅,减少反射裂缝的产生。
3、加强路面平整度控制
为避免碾压时混合料推挤产生臃包,碾压时要将驱动轮朝向摊铺机,碾压路线及方向不能突然改变。压路机起动、停止必须减速缓行,不准刹车制动。压路机折回不得处在同一横断面上。当天碾压的尚未冷却的路段,压路机和其它车辆不得在其上转向、制动或停留,同时,采取有效措施防止油料、润滑油、汽油或其它杂质在压路机操作或停放时落在路面上。采用振动压路机或静载钢轮压路机压实时,压路机轮迹的重叠宽度不应超过20cm。在超高路段施工时,应从低的一边开始碾压,逐步向高的一边碾压。此外,在坑凼边缘压路机压实困难的地方,采用振动夯板将混合料压实,已经完成碾压的路面,不得修补表皮。
4、摊铺质量控制措施
为保证摊铺机能以合适的速度进行均匀、连续地摊铺,必须确保拌和楼的拌和能力、动力车辆的运输能力与摊铺机的摊的能力相匹配;在沥青混合料的拌和、运输及摊铺过程中,加强施工工艺管理,尽量降低混合料的离析,建议压实度以路面空隙率指标作为控制标准,沥青面层上下层的横向接缝均应错位1米以上,接缝下面层与基层应错位50cm左右,沥青路面下面层摊铺时采用基准钢丝绳进行找平,上面层采用基准梁找平。
四、结束语
总而言之,要加深对裂缝形式的认识,对其成因进行分析,并且探讨其预防措施有利于路面质量的提高,做好裂缝的处理工作减少路面病害,只有做好这些,才能有效预防市政路面产生裂缝,保证路面的高质量和较长的使用期限。
参考文献:
[1]袁青.论沥青混凝土路面施工技术要点及质量控制[J].城市建筑,2012.
[2]杨洋.浅析沥青混凝土路面的裂缝原因及防治措施[J].科学导报,2011.
[3]周翔宇.浅谈市政道路沥青路面裂缝形成原因及预防措施[J].科技信息,2011.
【关键词】 市政道路;路面裂缝;原因
我国现阶段的市政道路都采用沥青路面,沥青路面具有平整、施工期短、无接缝、耐磨、养护维修方便等优点。但是沥青道路极易受到材质、技术以及施工等因素的影响,导致沥青路面出现裂缝,严重影响了行车舒适度和道路的使用寿命。
一、面裂缝的危害
混凝土路面从力学性能上讲为刚性路面,对于车辆行驶过程中产生的振动和冲击不容易予以吸收,两块路面之间的接缝处理不当可能出现小的台阶,这就使得路面在使用过程中出现不均匀的磨损,车辆在出现不均与磨损的路面行驶时就会对道路陈胜更大的振动和冲击。已经出现断裂的路面就有可能在裂缝处断裂成几块板块,导致路面的整体性受到破坏,进而影响混凝土路面承受振动和冲击的能力,而且使得混凝土板与道路基层之间出现相对位移。由于混凝土路面裂缝的存在,使得水或者腐蚀性物质易渗入到混凝土内部,使得道路基层出现损害,在基层破坏之后,就会使路面木曾出现进一步的断裂。在这种循环破坏的作用下,混凝土路面自身所具有的功能几近丧失。
二、路面裂缝产生的主要原因
1、路基施工不当。由于填方和挖方的压实程度不一样,路基填挖结合部很容易造成其不均匀沉降,最终反映到路面引起路面裂缝。同时,在公路路基施工中,有些地方缺少优良填筑的土方,路基压实不均匀,从而造成路基路面的不均匀沉降,引起路面裂缝。此外,在进行道路的拓宽与改造时,由于老路基的沉降基本稳定,新路基还处于沉降期,如果在施工中控制不到位,很容易让新路与老路路基拼接处产生不均匀沉降,最终引起路面裂缝。
2、基层材料影响。沥青面层的裂缝率受基层材料的影响主要表现在干燥收缩开裂和低温收缩开裂。基层上有透层油以加强与面层的粘结对抗开裂是有好处的,基层材料种类对沥青面层的裂缝率有明显影响,基层材料的收缩性愈小,面层裂缝愈少。
3、设计与施工不规范。由于在施工阶段对道路结构设计不合理,没有全面考虑到路面、基层、底基层排水设计,同时实地勘察不完善,路面设计状况与实际情况不相同,使得路面设计参数不符合实际。在施工过程中,局部路堤填料粘土土块粉碎不足,路基边缘压实度不够,减速车道与行车道衔接段不在同一时段施工,对半填半控处的衔接处理不当,因而都有可能导致路基的不均匀沉降产生的纵向裂缝。
三、路面裂缝的防治措施
1、设计措施
(1)路面厚度的设计。路面厚度的设计必须具体根据市政道路施工对象来确定,如果针对旧水泥混凝土路面改造,必须要根据结构强度等因素来决定沥青混凝土罩面层的厚度,必须对混凝土最小摊铺厚度、工程费用控制和沿线高程控制等因素进行综合的研究,从而决定加罩层的厚度。通过对道路等级、地基地质、施工季节和交通量等众多因素的科学测算,从而得出新建柔性路面的设计厚度。在路面设计中,必须对城区远景交通量进行充分的估测,根据超载车辆的比率来提升路面结构层的标准。
(2)选择防裂性能好的材料。选用抗冲刷能力好,干缩、温缩系数小、抗拉能力高的半刚性材料作基层,最好使用温度膨胀系数低的骨料: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。如果集料呈酸性,则应填加一定数量的抗剥落剂或石灰粉,确保混合料的抗剥落性能,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。在条件允许的情况,可以采用间断级配、大空隙、密实型的瀝青玛蹄脂碎石(SMA)混合料和采用改性沥青。SMA混合料具有良好的高温稳定性、低温抗裂性能,抗车辙性能好、使用寿命长,是防裂路面设计时应选用的一项新技术。
(3)沥青混凝土级配设计。较粗级配的沥青混凝土具有较强的抗滑和抗车辙的能力,所以在目前高等级道路建设施工中得到了广泛的使用。但其本身也具有一定的缺点,由于其空隙率偏大、传荷能力较小、耐疲劳能力也相对减弱,所以,在市政道路的设计中必须综合考虑较粗级配的沥青混凝土的使用性能,根据设计的厚度来选择适当的混合料类型。衡量沥青品质的标准是必须含蜡量低、抗老化性能高以及高低温性能高等,改性沥青和沥青玛脂碎石(SMA)混合料是比较合适的选择,SMA混合料具有良好的抗车辙性能和低温抗裂性能,是防止沥青路面裂缝设计中比较常用的新技术。此外,混合料的配合比设计应该严格的控制级配组成,要适当的调整空隙率和稳定度,必须把沥青的用量控制在马歇尔试验最佳用量的范围之内。
2、施工措施
(1)路基的基层施工。在路基施工过程中,路基填土中不能含有淤泥、腐殖土和有机物等,而且压实度必须达到规定值,旧路改造路段必须要在路基填筑时清除边坡松土,然后按照填土厚度的要求进行台阶处理和充分碾压。路基施工必须采用重型压实的标准进行分层填筑并且要充分压实边坡。必须选择透水性良好和材质良好的砂砾等材料进行桥涵的回填,并且要按照要求进行充分的碾压,对于沉降严重的地段,必须进行软土基处理,通过合理的组织施工来减少不均匀沉降的情况。在基层施工过程中,必须保证混合料在接近最佳含水量的状态下进行碾压,而且要进行充分的碾压,以保证基层的强度,此外,要加强对已施工完成的基层的保养,必须尽快的铺筑上层,或者进行封层,以防止干缩缝的产生。
(2)合理组织施工。面层施工要尽可能的采用全幅摊铺,如果不具备全幅摊铺的条件,可以采用多台摊铺机进行共同作业,不能在前幅混合料已经冷却之后再进行后半幅摊铺,要保证混合料的热接。在进行分幅摊铺时,要合理的错开上、下面层的施工缝。要尽可能的避免冷接缝。要对横向接缝进行充分的压实,直到压路机完全进入新的摊铺层,然后才能转成纵向碾压。对旧的路面进行沥青加铺,必须先铲除原有的路面,并且可以铺设土工布和土工格栅,减少反射裂缝的产生。
3、加强路面平整度控制
为避免碾压时混合料推挤产生臃包,碾压时要将驱动轮朝向摊铺机,碾压路线及方向不能突然改变。压路机起动、停止必须减速缓行,不准刹车制动。压路机折回不得处在同一横断面上。当天碾压的尚未冷却的路段,压路机和其它车辆不得在其上转向、制动或停留,同时,采取有效措施防止油料、润滑油、汽油或其它杂质在压路机操作或停放时落在路面上。采用振动压路机或静载钢轮压路机压实时,压路机轮迹的重叠宽度不应超过20cm。在超高路段施工时,应从低的一边开始碾压,逐步向高的一边碾压。此外,在坑凼边缘压路机压实困难的地方,采用振动夯板将混合料压实,已经完成碾压的路面,不得修补表皮。
4、摊铺质量控制措施
为保证摊铺机能以合适的速度进行均匀、连续地摊铺,必须确保拌和楼的拌和能力、动力车辆的运输能力与摊铺机的摊的能力相匹配;在沥青混合料的拌和、运输及摊铺过程中,加强施工工艺管理,尽量降低混合料的离析,建议压实度以路面空隙率指标作为控制标准,沥青面层上下层的横向接缝均应错位1米以上,接缝下面层与基层应错位50cm左右,沥青路面下面层摊铺时采用基准钢丝绳进行找平,上面层采用基准梁找平。
四、结束语
总而言之,要加深对裂缝形式的认识,对其成因进行分析,并且探讨其预防措施有利于路面质量的提高,做好裂缝的处理工作减少路面病害,只有做好这些,才能有效预防市政路面产生裂缝,保证路面的高质量和较长的使用期限。
参考文献:
[1]袁青.论沥青混凝土路面施工技术要点及质量控制[J].城市建筑,2012.
[2]杨洋.浅析沥青混凝土路面的裂缝原因及防治措施[J].科学导报,2011.
[3]周翔宇.浅谈市政道路沥青路面裂缝形成原因及预防措施[J].科技信息,2011.