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摘要:道路是城镇的血脉,“一方水土养一方人”,因此道路可能出现的病害也因所处环境不同而各异。本文选取最为多发的早期裂缝的成因和相应对策进行了较系统的阐述。
关键词:城市道路 材料选择 防治技术
中图分类号:C35文献标识码: A
众所周知,沥青路面的病害产生是多种因素综合作用的结果,其种类繁多,但主要表现为裂缝、水损害、车辙、泛油等。现就常见病害的产生分析,并结合工程实践提出施工和设计中相应的预防措施。施工人员就当前沥青混凝土路面出现的早期化病害的原因与特点,特别要做到设计的优化性,以及施工管理的系统性、施工工艺的严谨性,细致而全面的提高路面的性能要求。同时达到延长路面寿命的目标,实现整体性、长远性的投资回报。
一、沥青路面早期裂缝的产生的原因
1. 横向裂缝
我们一般将横向裂缝从两方面来区分:一为荷载性裂缝;二为非荷载性裂缝。荷载性裂缝产生原因是因为施工工艺的粗糙和施工设计的欠缺,以及路面重载、超载所导致的,致使沥青路面层或半刚性基层内部产生的拉应力超限度,从而形成路面疲劳裂缝。而非荷载性裂缝主要的产生原因是由于基层反射形成的裂缝,以及沥青路面面层因受到温度的急剧落差性胀缩而形成的裂缝。
2. 纵向裂缝
纵向裂缝可被划分为两种情况。一种情况是沥青路面层在分幅摊铺过程中,两幅接茬处未被处理好,在其行车载荷的作用之下,很容易形成纵缝。
另一种情况是由于其路基本身的压实不均匀,路面不规格沉降所导致的。而纵向裂缝多出现在半填半挖路基处,其主要是由于路基的不规格沉降所造成。
3. 水破坏
水破坏的发生通常是通过修筑沥青混凝土配合比控制不到位,沥青混合料的空隙率路凹凸不平的表面,轧制和贫困效应导致更大的。而在交通的影响,尤其是在过程的降水和本地网络裂缝车道雨后会逐渐松散,松散的石头是轮子出形成孔洞。
4. 温缩裂缝
一般沥青路面产生温缩裂缝是由于低温开裂导致。最常见的是由于天气温度的急剧降低而形成的面层紧缩,在沥青层内产生了一种强大的温度应力。而这种温度应力又高限度的超过混合材料的极限拉伸应变力时,便产生开裂。还有一种也可以称之为温度疲劳裂缝,这种裂缝是由于自然气温的不断反复,使沥青混合料的温度应力产生疲劳,使其应力松弛性能降低,相对应的极限拉伸应变力也随之减小,最后导致在温度落差并不太大情况下产生开裂。这种开裂的最初不易发现,一般是垂直于路线方面。而随着时间的推移,温缩缝从数量与深度上更加突显。
5. 养护管理方面
由于养护管理人员的养护意识不到位,对养护工作不重视,因此加剧了其沥青路面早期病害的产生。而且沥青路面的养护不及时,会造成路面在行车过程中下出现个别坑槽与小面积松散。
二、沥青路面早期裂缝防治技术
1. 横向裂缝的防治技术
针对横向裂缝的产生,专业人员作如下防治措施。
(1)施工方案要合理化,施工要细致化
在进行摊铺时要保证其连续性,尽量控制冷接缝的产生。避免冷接缝的产生的关键在于,将已摊铺压实的摊铺路面的边缘切压齐整并及时将杂物清除,再用热混合料对接缝处进行及时敷贴进行预热,并使其处于软化状态,然后将敷贴料清除,及时在缝壁涂刷粘层沥青(一般要求 0.3~0.6 kg/m2),如此再继续摊铺压筑。
(2)横向接缝充分压实
要使横向接缝达到更好的吻合,关键在于压路机在碾压时其钢轮伸入新铺层的宽度,一般要伸入15 cm 左右。每碾压一遍需要向新铺层推移 15 cm 左右,直到新铺层被压路机全部覆盖,然后再转向纵向碾铺筑压。
另外,要注意一些桥涵两侧的填土的压实或加固处理。如若遇到路段的严重沉降,应对软土部分进行压实填筑处理。在选用材料时,在满足验收规范和相关要求的情况下,应根据各地区的气候和道路等级严格优先,从而减少路面裂缝的产生。
2. 纵向裂缝的防治技术
(1)在铺筑中路面时,最好采用全路幅一次摊铺
如果选用分幅摊铺时,要特别注意前后幅的衔接处的处理,尽量保证热接缝。摊铺时要注意上下层的衔接,施工纵缝应需要错开 15 cm 以上。前后幅相接处为冷接缝时,将已摊铺压实的摊铺路面的边缘切压齐整并及时将杂物清除,再用热混合料对接缝处进行及时敷貼进行预热,并使其处于软化状态,然后将敷贴料清除,及时在缝壁涂刷粘层沥青(一般要求 0.3~0.6 kg/m2),如此再继续摊铺压筑。
(2)在进行沟槽回填土时,特别注意分层填筑压实时的施工标准
如若回填土来源不符合质量要求或者压实环境达不到要求时,须要进行特别处理,可以本着减少成本的原则选择砾石砂或黄砂或自硬性高钙粉煤灰等。
另外,如果是对老路基的扩宽施工,那么在选择材料时需要与老路面一致,其摊捕厚度也要一致或稍厚。在新旧沥青面衔接处,需在老路面侧壁涂刷 0.3~0.6 kg/m2粘层沥青,同时新老路面接缝宜用热烙铁烫密。
3. 路基路面的材料选择和施工
(1)材料的选择及沥青混合料级配设计
在进行施工前,首铣要选择好施工所用材料。尤其是路面基层材料的选择,最好选用半刚性材料。其材料特点为:有较高的抗冲刷性和抗拉强度,干缩系数和温缩系数较小等。比如沥青的选择,一般首先松弛性能好的优质沥青做沥青面层。但在有足够稳定度的情况下,应该优选针入度较大的沥青;在缺少优质沥青的情况下,应采取改善沥青性质的措施。另外,沥青面层采用密实型沥青混凝土。
为了延长路面的使用寿命,必须考虑到路面抗滑能力和抗车辙能力,这就需要沥青混合料的级配设计要合理。一般我国高等级道路普遍采用的较粗级配,用油量少、空隙率偏大、传荷能力消弱,容易产生裂缝,耐疲劳能力降低。
(2)合理设计路面厚度
我国沥青混凝土路面一般为柔性路面。在确定路百的厚度时,要考虑到施工环境、施工要求、交通状况、工程地质等因素。如果是旧路改造的话,其路面的厚度主要从成本费用结合施工环境考虑,比如结构强度、沿线高程以及沥青混凝土最小摊铺厚度要求(一般罩面层厚度以 10~15 cm 为宜)等。
(3)土体固结剂的使用
一般在路基施工过程中,使用土体固结剂会提高土体的水稳性,从而增强路基的整体刚性和强度,但是相应的施工成本也会增加,此种情况适用于在条件允许的情况下的软土地基施工过程中使用适当的土体固结剂。
(4)防治反射层裂缝生成的施工技术
我们日常使用的方法是使用粘层油,粘层油可以有效减少或根治反射裂缝的生成,一般涂刷在封层之间或是具有裂缝的路面层之间。另外一种方法是设计应力吸收层及加筋层,即在沥青混凝土面层中加设应力吸收层及加筋层能有效防治反射裂缝。除此之外,还有一种是在胀缝处出现反射裂缝。
这种现象一般是由于在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土罩面层时不饱满或年长老化引起的,建议采用耐水、耐油、耐大气老化等优良的耐腐蚀性能和防水密封性的嵌缝料
三、结语
综上所述,道路工程的质量好坏与设计、材料、施工、交通以及环境等有直接关系,而当前的主要原因则是是否严格按规范进行选料与施工。虽然在防治裂缝的方法中已有非常多的成功经验,但是在防治反射裂缝和修复混凝土路面等一些问题上仍缺乏有效的、实用的解决办法因此,应加强设计与施工,防止病害的发生。
参考文献
「1]JGTF40-2004,公路沥青路面施工技术规范「S].
「2]JTJ073.2--2001,公路沥青路面养护技术规范[S].
「3]陈忠达,窦明健.塔克拉玛干沙漠公路沥青面层早期开裂原因及防治措施「J].重庆交通学院学报,1994(03).
关键词:城市道路 材料选择 防治技术
中图分类号:C35文献标识码: A
众所周知,沥青路面的病害产生是多种因素综合作用的结果,其种类繁多,但主要表现为裂缝、水损害、车辙、泛油等。现就常见病害的产生分析,并结合工程实践提出施工和设计中相应的预防措施。施工人员就当前沥青混凝土路面出现的早期化病害的原因与特点,特别要做到设计的优化性,以及施工管理的系统性、施工工艺的严谨性,细致而全面的提高路面的性能要求。同时达到延长路面寿命的目标,实现整体性、长远性的投资回报。
一、沥青路面早期裂缝的产生的原因
1. 横向裂缝
我们一般将横向裂缝从两方面来区分:一为荷载性裂缝;二为非荷载性裂缝。荷载性裂缝产生原因是因为施工工艺的粗糙和施工设计的欠缺,以及路面重载、超载所导致的,致使沥青路面层或半刚性基层内部产生的拉应力超限度,从而形成路面疲劳裂缝。而非荷载性裂缝主要的产生原因是由于基层反射形成的裂缝,以及沥青路面面层因受到温度的急剧落差性胀缩而形成的裂缝。
2. 纵向裂缝
纵向裂缝可被划分为两种情况。一种情况是沥青路面层在分幅摊铺过程中,两幅接茬处未被处理好,在其行车载荷的作用之下,很容易形成纵缝。
另一种情况是由于其路基本身的压实不均匀,路面不规格沉降所导致的。而纵向裂缝多出现在半填半挖路基处,其主要是由于路基的不规格沉降所造成。
3. 水破坏
水破坏的发生通常是通过修筑沥青混凝土配合比控制不到位,沥青混合料的空隙率路凹凸不平的表面,轧制和贫困效应导致更大的。而在交通的影响,尤其是在过程的降水和本地网络裂缝车道雨后会逐渐松散,松散的石头是轮子出形成孔洞。
4. 温缩裂缝
一般沥青路面产生温缩裂缝是由于低温开裂导致。最常见的是由于天气温度的急剧降低而形成的面层紧缩,在沥青层内产生了一种强大的温度应力。而这种温度应力又高限度的超过混合材料的极限拉伸应变力时,便产生开裂。还有一种也可以称之为温度疲劳裂缝,这种裂缝是由于自然气温的不断反复,使沥青混合料的温度应力产生疲劳,使其应力松弛性能降低,相对应的极限拉伸应变力也随之减小,最后导致在温度落差并不太大情况下产生开裂。这种开裂的最初不易发现,一般是垂直于路线方面。而随着时间的推移,温缩缝从数量与深度上更加突显。
5. 养护管理方面
由于养护管理人员的养护意识不到位,对养护工作不重视,因此加剧了其沥青路面早期病害的产生。而且沥青路面的养护不及时,会造成路面在行车过程中下出现个别坑槽与小面积松散。
二、沥青路面早期裂缝防治技术
1. 横向裂缝的防治技术
针对横向裂缝的产生,专业人员作如下防治措施。
(1)施工方案要合理化,施工要细致化
在进行摊铺时要保证其连续性,尽量控制冷接缝的产生。避免冷接缝的产生的关键在于,将已摊铺压实的摊铺路面的边缘切压齐整并及时将杂物清除,再用热混合料对接缝处进行及时敷贴进行预热,并使其处于软化状态,然后将敷贴料清除,及时在缝壁涂刷粘层沥青(一般要求 0.3~0.6 kg/m2),如此再继续摊铺压筑。
(2)横向接缝充分压实
要使横向接缝达到更好的吻合,关键在于压路机在碾压时其钢轮伸入新铺层的宽度,一般要伸入15 cm 左右。每碾压一遍需要向新铺层推移 15 cm 左右,直到新铺层被压路机全部覆盖,然后再转向纵向碾铺筑压。
另外,要注意一些桥涵两侧的填土的压实或加固处理。如若遇到路段的严重沉降,应对软土部分进行压实填筑处理。在选用材料时,在满足验收规范和相关要求的情况下,应根据各地区的气候和道路等级严格优先,从而减少路面裂缝的产生。
2. 纵向裂缝的防治技术
(1)在铺筑中路面时,最好采用全路幅一次摊铺
如果选用分幅摊铺时,要特别注意前后幅的衔接处的处理,尽量保证热接缝。摊铺时要注意上下层的衔接,施工纵缝应需要错开 15 cm 以上。前后幅相接处为冷接缝时,将已摊铺压实的摊铺路面的边缘切压齐整并及时将杂物清除,再用热混合料对接缝处进行及时敷貼进行预热,并使其处于软化状态,然后将敷贴料清除,及时在缝壁涂刷粘层沥青(一般要求 0.3~0.6 kg/m2),如此再继续摊铺压筑。
(2)在进行沟槽回填土时,特别注意分层填筑压实时的施工标准
如若回填土来源不符合质量要求或者压实环境达不到要求时,须要进行特别处理,可以本着减少成本的原则选择砾石砂或黄砂或自硬性高钙粉煤灰等。
另外,如果是对老路基的扩宽施工,那么在选择材料时需要与老路面一致,其摊捕厚度也要一致或稍厚。在新旧沥青面衔接处,需在老路面侧壁涂刷 0.3~0.6 kg/m2粘层沥青,同时新老路面接缝宜用热烙铁烫密。
3. 路基路面的材料选择和施工
(1)材料的选择及沥青混合料级配设计
在进行施工前,首铣要选择好施工所用材料。尤其是路面基层材料的选择,最好选用半刚性材料。其材料特点为:有较高的抗冲刷性和抗拉强度,干缩系数和温缩系数较小等。比如沥青的选择,一般首先松弛性能好的优质沥青做沥青面层。但在有足够稳定度的情况下,应该优选针入度较大的沥青;在缺少优质沥青的情况下,应采取改善沥青性质的措施。另外,沥青面层采用密实型沥青混凝土。
为了延长路面的使用寿命,必须考虑到路面抗滑能力和抗车辙能力,这就需要沥青混合料的级配设计要合理。一般我国高等级道路普遍采用的较粗级配,用油量少、空隙率偏大、传荷能力消弱,容易产生裂缝,耐疲劳能力降低。
(2)合理设计路面厚度
我国沥青混凝土路面一般为柔性路面。在确定路百的厚度时,要考虑到施工环境、施工要求、交通状况、工程地质等因素。如果是旧路改造的话,其路面的厚度主要从成本费用结合施工环境考虑,比如结构强度、沿线高程以及沥青混凝土最小摊铺厚度要求(一般罩面层厚度以 10~15 cm 为宜)等。
(3)土体固结剂的使用
一般在路基施工过程中,使用土体固结剂会提高土体的水稳性,从而增强路基的整体刚性和强度,但是相应的施工成本也会增加,此种情况适用于在条件允许的情况下的软土地基施工过程中使用适当的土体固结剂。
(4)防治反射层裂缝生成的施工技术
我们日常使用的方法是使用粘层油,粘层油可以有效减少或根治反射裂缝的生成,一般涂刷在封层之间或是具有裂缝的路面层之间。另外一种方法是设计应力吸收层及加筋层,即在沥青混凝土面层中加设应力吸收层及加筋层能有效防治反射裂缝。除此之外,还有一种是在胀缝处出现反射裂缝。
这种现象一般是由于在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土罩面层时不饱满或年长老化引起的,建议采用耐水、耐油、耐大气老化等优良的耐腐蚀性能和防水密封性的嵌缝料
三、结语
综上所述,道路工程的质量好坏与设计、材料、施工、交通以及环境等有直接关系,而当前的主要原因则是是否严格按规范进行选料与施工。虽然在防治裂缝的方法中已有非常多的成功经验,但是在防治反射裂缝和修复混凝土路面等一些问题上仍缺乏有效的、实用的解决办法因此,应加强设计与施工,防止病害的发生。
参考文献
「1]JGTF40-2004,公路沥青路面施工技术规范「S].
「2]JTJ073.2--2001,公路沥青路面养护技术规范[S].
「3]陈忠达,窦明健.塔克拉玛干沙漠公路沥青面层早期开裂原因及防治措施「J].重庆交通学院学报,1994(03).