■葉世春
(青海第三路橋建設(shè)有限公司青海西寧810008)
淺談瀝青路面裂縫的預(yù)防
■葉世春
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通過不斷的探索研究,延緩和減輕瀝青路面裂縫主要是在施工期間就采取相應(yīng)的預(yù)防措施;或者在維護(hù)養(yǎng)護(hù)時(shí),選用合適的加鋪層體系。
類型 原因 預(yù)防
橫向裂縫:裂縫與路中心線基本垂直,縫寬不一,縫長貫穿部分路幅或整個(gè)路幅。縱向裂縫:裂縫走向基本與行車方向平行,裂縫長度和寬度不一。網(wǎng)狀裂縫:裂縫縱橫交錯(cuò)。反射裂縫:基層產(chǎn)生裂縫后,在溫度和行車荷載作用下,裂縫將逐漸反射到瀝青表面,路表面裂縫的位置形狀與基層裂縫基本相似。
橫向裂縫其產(chǎn)生的原因一是瀝青質(zhì)量沒有達(dá)到本地區(qū)施工氣候要求或者沒有達(dá)到相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),致使瀝青混凝土面層溫度收縮或溫度疲勞應(yīng)力大于瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度。二是施工縫處理不當(dāng),接縫不緊密,造成不同部位結(jié)合不良。三是半剛性基層由于水泥劑量、施工質(zhì)量等綜合因素產(chǎn)生的路面收縮裂縫。四是橋梁、涵洞等結(jié)構(gòu)物回填部位沒有按照要求進(jìn)行施工,或處理不得當(dāng),從而產(chǎn)生不均勻沉降。
網(wǎng)狀裂縫其產(chǎn)生的原因一是縱橫裂縫出現(xiàn)后繼續(xù)擴(kuò)展。二是瀝青的性能差,尤其是低溫抗變形能力過低。三是路面結(jié)構(gòu)中含有軟弱夾層,粒料層松動(dòng),水穩(wěn)定性差。四是瀝青總體強(qiáng)度不足,在損壞初期形成網(wǎng)裂,隨后裂縫逐步擴(kuò)展,縫間距變小。
縱向裂縫產(chǎn)生的原因一是縱向加寬沒有按照要求進(jìn)行施工,或者碾壓沒有達(dá)到要求,從而造成加寬部位沉降。二是路基邊坡坡度小于設(shè)計(jì)值,路基邊坡壓實(shí)度不足產(chǎn)生滑坡。三是面層前后攤鋪相接處的冷接縫沒有按照相關(guān)要求進(jìn)行處理,結(jié)合不緊密而相互脫離。
反射裂縫產(chǎn)生的原因一是在已經(jīng)開裂的舊瀝青、舊水泥路面上加鋪瀝青面層,由于溫度的變化(降低),老路面的裂縫繼續(xù)拉開,從而使新鋪層在舊裂縫處斷開。二是另外裂縫面層開裂與基層開裂上下貫通,且下寬上窄。三是在鋪筑瀝青面層后,路面在使用過程中由于溫度驟變而使基層的日溫差超過某一范圍,致使其溫度應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度而斷裂。
3.1 提高路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性
3.1.1 選用合格的路基填料
路基強(qiáng)度主要在填筑過程中形成的,必須嚴(yán)格控制路基的填筑工藝,確保路基強(qiáng)度。填筑材料首選石、礫、砂類土;其次選用含礫、砂低液限粘土;再次選用低液限粘土。粉質(zhì)土和有機(jī)土不能用于填筑路基。
3.1.2 控制路基壓實(shí)度和填埋厚度
壓實(shí)度是反映路基強(qiáng)度的重要指標(biāo),也是提高路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性最經(jīng)濟(jì)、最有效的技術(shù)措施,施工中必須嚴(yán)格檢測控制,使其達(dá)到規(guī)定值。同時(shí)控制填土層的厚度,使填埋厚度達(dá)到設(shè)計(jì)、規(guī)范要求。
3.1.3 控制地下水
路面底下80cm路床是路基的關(guān)鍵部位,它直接承受和吸收路面的擴(kuò)散應(yīng)力,要有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。如果開挖路床后發(fā)現(xiàn)底下滲水,不論流量大小都要處理。填方地段要采用較好的材料填筑,土質(zhì)差的地段要進(jìn)行換填處理,確?;鶑?qiáng)度和穩(wěn)定性。
3.2 選用好的瀝青防裂材料
也是預(yù)防瀝青路面產(chǎn)生裂縫的關(guān)鍵之一,在采取此種技術(shù)手段時(shí),應(yīng)注意以下幾個(gè)問題:
選取用抗沖刷能力好、干縮、溫縮系數(shù)小抗拉能力高的半剛性材料作基層,最好使用溫度膨脹系數(shù)低的骨料。
選用松弛性能好的優(yōu)質(zhì)瀝青做面層,保證瀝青的針入度、延度等指標(biāo),在缺少優(yōu)質(zhì)的情況下,應(yīng)添加一些添加劑或聚合物,以提高瀝青的低溫抗裂性能及高溫穩(wěn)定性能。
在穩(wěn)定度滿足要求的前提下,選用針入度較大的瀝青作面層。
應(yīng)盡量采用密實(shí)型瀝青砼面層,空隙率對面層的疲勞壽命影響很大,密實(shí)型瀝青混合料在使用中瀝青硬化緩慢,同時(shí)延緩了裂縫的擴(kuò)展。
瀝青混合料的集料應(yīng)選用表面粗糙、石質(zhì)堅(jiān)硬、耐磨性強(qiáng)、嵌擠作用好、與瀝青粘附性好的材料。如果集料呈酸性,則應(yīng)填加一定數(shù)量的抗剝落劑或灰粉,確?;旌狭系目箘兟湫阅?,同時(shí),應(yīng)盡量降低集料的含水量,盡可能使用人工砂代替原形顆粒的天然砂。
瀝青混合料的級配也是一項(xiàng)重要因素,在合理選配混合料級配時(shí),應(yīng)兼顧其高溫穩(wěn)定性、疲勞性能和低溫抗裂性能,以及路表特性和耐久性等各方面的要求。
在條件允許的情況下,可以采用間斷級配、大空隙、密實(shí)型的瀝青瑪蹄脂碎石(SMA)混合料和采用改性瀝青。SMA混合料具有良好的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、抗車轍性,使用壽命長等優(yōu)點(diǎn),是防裂路面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用的一項(xiàng)新技術(shù)。
3.3 設(shè)置應(yīng)力吸收層
設(shè)置應(yīng)力吸收層也是預(yù)防瀝青路面裂縫的重要措施之一,在應(yīng)用該技術(shù)時(shí),也應(yīng)該注意以下幾個(gè)問題。
基層與面層之間可鋪橡膠瀝青中間層,預(yù)制織物膜帶條、土工織物或土工格柵中間層,使粘度瀝青砼層等,這些中間層可以均勻吸收路基反射上來的應(yīng)力。
采用應(yīng)吸收薄膜,對減緩反射裂縫的產(chǎn)生與擴(kuò)展有明顯的效果,可使裂縫處相對位移產(chǎn)生應(yīng)力傳到面層時(shí)大為減少,明顯降低應(yīng)力強(qiáng)度因子。
采用土工格柵來為瀝青路面結(jié)構(gòu)加筋,能在一定程度上控制路面車轍,反射裂縫和疲勞裂縫的產(chǎn)生。
鋪設(shè)橡膠瀝青吸收膜。橡膠瀝青吸收膜是用疲橡膠磨細(xì)的粉與熱瀝青攪拌后,施于面層中間形成的一薄膜,試驗(yàn)結(jié)果表明,此應(yīng)力吸收層在面層中間具有非常好的應(yīng)力吸取效果。
在整個(gè)施工過程中,嚴(yán)格按照施工工藝要求,保證施工質(zhì)量,能很好的控制裂縫的產(chǎn)生。
U416.217[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-5-474-1