董月云
山西省公路局大同分局 山西大同 037006
在道路工程施工中,瀝青路面在美觀性和舒適性方面具有較大的優(yōu)勢,故而瀝青路面在道路施工中十分常見。為有效保證瀝青路面的性能,工作人員需認真分析瀝青路面裂縫的主要原因,以此采取科學的防范措施,完善工程施工質(zhì)量。
橫向裂縫是指裂縫與中心線保持垂直,寬度不同,通常貫穿整個路面,有些路面也會出現(xiàn)部分開裂的問題,導致這一問題的原因如下:①瀝青質(zhì)量無法達到該地區(qū)的氣候條件或者技術(shù)要求,導致面層收縮或者溫度疲勞應力大于抗拉應力,從而導致橫向裂縫問題的出現(xiàn);②施工縫處理不合理,接縫位置不達標,導致橫向裂縫的存在;③半剛性基層因為水泥使用量、施工質(zhì)量控制不嚴格而導致出現(xiàn)收縮裂縫問題,進而產(chǎn)生橫向裂縫;④橋梁、涵洞等結(jié)構(gòu)部分的回填沒有按照技術(shù)要求施工而導致橫向裂縫。
溫度是造成瀝青路面裂縫的一大原因。通常情況下,瀝青路面中會按照要求混合各種礦物質(zhì)材料,而且前前后后需要鋪設(shè)4層,每一層所使用的材料存在一定的差異,進而導致其導熱性能不同,在溫度的影響下會導致結(jié)構(gòu)層中的材料出現(xiàn)不同程度的改變,進而誘發(fā)溫度裂縫。在整個變化過程中,瀝青路面本身的溫度梯度也會發(fā)生相應的變化,這種變化會催生出一種相對應的壓力,進而形成兩種裂縫,即低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫。在高溫的情況下,瀝青呈現(xiàn)出一種柔軟的特性;而低溫的情況則相反,瀝青材料會逐漸變硬,瀝青路面明顯收縮。這種軟與硬的變化對公路產(chǎn)生了一定的影響,故而當溫度處于變化的階段中且這種變化較為頻繁的時候,瀝青路面就會出現(xiàn)裂縫。
由于道路工程以向車輛提供良好通行條件為前提條件,其路面結(jié)構(gòu)層對于承載力的要求相對嚴格。一旦道路瀝青面層所遭受的荷載力量過高時則可能破壞其路面結(jié)構(gòu)層,直接影響其行駛安全性,尤其是行車荷載作用力最強的區(qū)域,往往為彎拉應力最大的部位,可能超出原有的結(jié)構(gòu)層抗拉強度極限,造成路面結(jié)構(gòu)底部出現(xiàn)裂縫。同時,行車荷載過強或行車荷載反復強力作用下,道路結(jié)構(gòu)基層可能出現(xiàn)裂縫,無法保證瀝青路面車輛行駛的穩(wěn)定性及安全性。
傳統(tǒng)意義上的反射裂縫,一般在路面白改黑工程中發(fā)生,是指舊水泥路面加鋪瀝青層時,如果原有路面的裂縫病害未修復,那么在這些裂縫對應位置,基于應力強度因子理論,瀝青路面也會逐漸開裂破壞。反射裂縫的類型,可以總結(jié)為如下兩大類。舊水泥混凝土路面補強時常在原有結(jié)構(gòu)上加鋪一層瀝青罩面,而舊水泥路面存在裂縫和接縫,瀝青罩面層在對應這些位置上會產(chǎn)生裂縫,這種裂縫稱為反射裂縫。
瀝青面層厚度設(shè)計的過程中,應當充分結(jié)合工程的經(jīng)濟性、施工效果及環(huán)保性能,深度考慮項目的等級及其在路網(wǎng)中的作用和功能,嚴格把控工程的養(yǎng)護成本和道路的使用期限,優(yōu)化和完善路面的性能,且路面基層也需具有良好的抗裂和抗車轍的能力。路面防水性能不佳是裂縫發(fā)展的主要誘因,因此,務(wù)必做好路面上面層排水和路面內(nèi)排水設(shè)計,及時排除路層表面水,避免積水下滲,且路拱和表面的平整度也要滿足規(guī)范的要求。為避免面層滲水影響基層的強度,在基層上可設(shè)置封層或透層,切實保障排水效果。在馬歇爾配合比設(shè)計的過程中,設(shè)計人員要全面考量材料的抗滑性、耐久性以及材料在高溫條件下的抗變形能力。
在具體的施工操作過程中,施工人員需要從各方面入手,對施工質(zhì)量進行把控,具體內(nèi)容有:第一,做好全面調(diào)查工作。調(diào)查人員不僅需要調(diào)查施工現(xiàn)場周圍的環(huán)境,同時也需要對道路建設(shè)城市的交通流以及通過該公路的車輛荷載情況進行調(diào)查,據(jù)此來確定路面的結(jié)構(gòu)類型。第二,選擇合適的施工材料。瀝青路面施工階段所選擇的施工材料具有多元化的特點,一般涉及瀝青砂、瀝青土、瀝青碎(礫)石混合料幾種材料。不同的材料有著不同的性質(zhì),故而在材料的選擇上,需要綜合考慮周圍環(huán)境以及溫度的影響,選擇一些收縮性較小、強度大的材料,同時也可輔以石灰等加強穩(wěn)定性的材料,從而保證路面的穩(wěn)定性。而在瀝青材料的選擇上,則需要特別注重瀝青的開裂性性能,防止因為材料問題而出現(xiàn)瀝青裂縫。第三,鋪筑過程中應注重質(zhì)量和環(huán)節(jié)。在鋪筑的過程中,需要施工人員對各類材料做好質(zhì)量控制,同時對于各個結(jié)構(gòu)層也需要進行分隔,防止因結(jié)構(gòu)層之間相互影響而導致瀝青路面開裂。
路面結(jié)構(gòu)在建設(shè)初期就出現(xiàn)了大量病害,達不到設(shè)計所要求的的服務(wù)水平,對社會造成了不良影響,這其中很大一部分原因是不重視瀝青路面的預防性養(yǎng)護。對于路面初期形成的微小裂縫沒有采取措施,以至于裂縫逐漸擴展,影響道路的使用壽命。裂縫填補是處理瀝青路面裂縫的常用措施,包括嵌縫條封縫、瀝青灌縫膠灌縫、壁可注入法等措施。此方法能夠有效填補裂縫,防止地面水的進入裂縫,導致路面結(jié)構(gòu)開裂擴展,避免造成更加嚴重的水損害,從而延長道路的使用壽命。此外,相關(guān)研究表明,含裂縫道路的壽命,受車輛荷載作用影響較大。車輛的超載運輸,使道路結(jié)構(gòu)中的裂縫加速擴展,大大降低道路的使用壽命,因此,必須要嚴格控制道路運輸中汽車的超載行駛,是提升道路結(jié)構(gòu)壽命的有效手段。
總而言之,現(xiàn)階段,道路瀝青路面裂縫是影響道路安全性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵要素。而出現(xiàn)道路瀝青路面裂縫的原因眾多,對此,施工人員需要正確認識道路瀝青路面裂縫的危害,依據(jù)引發(fā)裂縫問題的主要原因,采取科學有效的應對措施,加大裂縫防治力度,最大限度地減少裂縫問題,以此延長瀝青道路的使用壽命,維護行車安全。