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摘要:本文主要分析市政沥青路面裂缝的危害、主要类型,提出对裂缝的防治措施,以提高市政工程路面的施工质量。
关键词:市政工程;路面裂缝;防治措施
随着我国经济的飞速发展,以及现代城市化建设的需求,市政工程迅速崛起。在市政工程施工中,道路路面的裂缝就是最为常见的问题之一,也是公路沥青路面出现质量问题最多的一。
1 市政道路沥青路面裂缝及其危害
由于环境温度、交通荷载等因素的影响,沥青路面初期产生的裂缝对沥青路面使用性能常无明显影响,但由于半刚性基层自身干缩和温缩应变胀缩产生的拉应力超过半刚性基层自身的极限抗拉强度,使其从强度薄弱处产生断裂,随着路面使用时间的延长,已有的裂缝逐渐向上扩展到路表,横向裂缝不断增加,缝宽不断增大,横向裂缝再不断附生纵向裂缝,最终形成大小不等独立板块,在表面水的作用下,致使裂缝附近基层的含水量加大,甚至饱和。其结果是路面强度明显降低,在大量行车荷载反复作用下,产生冲刷、唧浆和沉陷等现象,聚终导致路面很快产生结构性破坏,使道路结构逐渐丧失承载能力这些病害,如得不到及时治理,对车辆形成一种潜在的危害,也极大地缩短道路的服务寿命。
2 沥青路面裂缝的主要类型与表现
2.1横向裂缝
2.1.1非荷载型裂缝:这种裂缝主要是由于沥青面层温度变化而产生温度裂缝和基层温缩开裂引起的反射裂缝和对应裂缝。温度裂缝,包括低温收缩裂缝和疲劳裂缝。温度裂缝很普遍,在我国北方地区尤为严重。冬季随着温度下降,沥青材料变得越来越硬,并开始收缩,沥青表面的收缩受到其底部的约束,从而产生拉应力或拉应变,而拉应力或拉应变一旦超过沥青昆合料的允许能力时,就将形成低温收缩裂缝。另外由于昼夜温差较大,在其温度应力的反复作用下,也将使沥青路面产生温度疲劳裂缝。
2.1.2荷载型裂缝:由于车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝,一般称之为荷载型裂缝。在车辆荷载的作用下,基层的底部将产生拉应力,当拉应力超过基层材料的抗拉强度时,则其底部会出现开裂。在行车荷载的反复作用下,底部的裂缝会逐渐扩展到上部,使沥青面层也开裂破坏。若路面结构强度不够,则这种裂缝会迅速增长,使路面局部承载力不足而产生裂缝。
2.2纵向裂缝
2.2.1损坏特征:与道路中线大致平行的长直裂缝,有时伴有少量支缝。这类裂缝通常由路基、基层沉降,或施工接缝质量或结构承载力不足而引起。路基、基层沉降引起的纵缝,通常断断续续,绵延很长;施工搭接引起的纵缝,其形态特征是长且直;而结构承载力不足引起的纵缝多出现在路面边缘,由于路基湿软造成承载力不足,从而导致纵缝。
2.2.2形成原因:主要是旧路基拓宽地段,新老路基结合部的不均匀沉降,土质台阶处理不规范、分层填筑厚度及压实度控制不严,多形成于新老路基结合部的上面或道路中间处,尤其在有表面水渗入的情况下,这些地段往往是纵向裂缝的高发区。
2.3网状裂缝
相互交错的裂缝将路面分割成形似网状或龟纹状的锐角多边形小块,块的尺寸小于50cm×50cm。其最初形态是一条或几条平行的纵缝,随着荷载重复作用次数的增加,平行纵缝间出现了横向、斜向连接缝,形成多边的、锐角的、形似网状、龟裂状的裂缝形式。其产生的主要原因是纵横裂缝出现后继续扩展;沥青的性能差,尤其是低温抗变形能力过低;路面结构中含有软弱夹层,粒料层松动,水稳定性差,从而形成网状裂缝;沥青总体强度不足,在损坏初期形成网裂,随后裂缝逐步扩展,缝间距变小。
2.4反射裂缝
基层产生裂缝后,在温度和行车荷载作用下,裂缝将逐渐反射到沥青表面,路表面裂缝的位置形状与基层裂缝基本相似。其产生的主要原因是在已经开裂的旧沥青、旧水泥路面上加铺沥青面层,由于温度的变化(降低),老路面的裂縫继续拉开,从而使新铺层在旧裂缝处断开;由半刚性基层温缩开裂引起的反射裂缝;新铺半刚性基层随着混合料中水分的减少产生干缩和干缩应力,从而产生开裂,反射到沥青面层。
3 市政工程中沥青路面裂缝的防治措施
3.1开展基于沥青路面稳定性强和抗压强度高为宗旨的路基质量控制工作
一是严格按照公路路基填筑要求进行施工,保证路基强度要求达标;二是严格挑选填筑材料,通常应选用砂土;三是路基控制深度必须大于设计深度,预防裂缝的出现。这是因为路基经过车辆长期碾压之后,路基的实际深度比设计深度要大,一旦没有处理超过部分的地基,就会导致裂缝的出现。四是严格控制路基的压实度,路基压实度不达标,就会影响路基强度性能,因而必须注重每一层松铺厚度的控制通常采取插杆挂线的方式且厚度在30 cm以下,并进行压实度试验,如不达标则应立即整改,从而确保路面稳定性强且抗压强度高。
3.2注重防裂材料的选用
一是基层的半刚性材料不仅需要具备较大的抗水冲刷性能,还应确保其干缩与温宿系数较低,且具备抗拉性能好、温差变化小等特点;二是面层材料应选用松弛性能高的沥青,如改性乳化沥青,并根据需要增添适量添加剂,确保沥青稳定性的同时提高其抗裂性能;三是尽可能选用空隙率低、密实度高的面层。
3.3注重基层表面清理
在透层喷洒之前,应全面清除基层表面,以便于透层渗透防水层粘结性能,当不能满足清除标准时,应采用人工的方式用钢刷并借助高压水枪一同清理,确保基层顶面的有部分集颗粒外露,并对基层光面进行凿毛、打毛处理,一般水温石子露出即可。
3.4设计科学合理的应力吸收层
一是做好应力吸收薄膜的设置工作。应力吸收薄膜能够有效地抑制裂缝的产生,对裂缝的扩展具有非常明显的延缓作用,能够使应力强度因子大大降低,具有较强的防裂效果。二是沥青路面采用土工格栅加筋的措施。这种措施能够对较大病害裂缝(车辙裂缝、疲劳裂缝及反射裂缝),取到积极有效地预防作用。格栅类型的不同,其不性能也具有较大的差别。三是做好新铺设的半刚性基层,应做好裂缝预防工作。对于新铺设的半刚性基层,可以在它的上面进行锯缝处理。在碾压结构层之前,应该在基层上切割一条缝。缝宽0.5cm,将沥青砂填在其中,也可以用沥青乳液进行填筑。
4 结束语
总之,沥青路面裂缝的预防和处理工作到位与否直接关系到市政道路工程的质量,轻则影响公路的外观,重则威胁到人们生命财产的安全。在市政道路施工中,坚持质量和安全高于一切的基本原则,以严谨负责的态度投入市政道路施工中,从而提高市政路面的质量,延长市政路面使用寿命。
参考文献:
[1]江玮.汪余波.浅谈市政沥青路面施工技术[J].科技资讯,2010.
[2]巴建凯.市政道路沥青路面施工技术要点分析[J].技术与市场,2016,(12).
关键词:市政工程;路面裂缝;防治措施
随着我国经济的飞速发展,以及现代城市化建设的需求,市政工程迅速崛起。在市政工程施工中,道路路面的裂缝就是最为常见的问题之一,也是公路沥青路面出现质量问题最多的一。
1 市政道路沥青路面裂缝及其危害
由于环境温度、交通荷载等因素的影响,沥青路面初期产生的裂缝对沥青路面使用性能常无明显影响,但由于半刚性基层自身干缩和温缩应变胀缩产生的拉应力超过半刚性基层自身的极限抗拉强度,使其从强度薄弱处产生断裂,随着路面使用时间的延长,已有的裂缝逐渐向上扩展到路表,横向裂缝不断增加,缝宽不断增大,横向裂缝再不断附生纵向裂缝,最终形成大小不等独立板块,在表面水的作用下,致使裂缝附近基层的含水量加大,甚至饱和。其结果是路面强度明显降低,在大量行车荷载反复作用下,产生冲刷、唧浆和沉陷等现象,聚终导致路面很快产生结构性破坏,使道路结构逐渐丧失承载能力这些病害,如得不到及时治理,对车辆形成一种潜在的危害,也极大地缩短道路的服务寿命。
2 沥青路面裂缝的主要类型与表现
2.1横向裂缝
2.1.1非荷载型裂缝:这种裂缝主要是由于沥青面层温度变化而产生温度裂缝和基层温缩开裂引起的反射裂缝和对应裂缝。温度裂缝,包括低温收缩裂缝和疲劳裂缝。温度裂缝很普遍,在我国北方地区尤为严重。冬季随着温度下降,沥青材料变得越来越硬,并开始收缩,沥青表面的收缩受到其底部的约束,从而产生拉应力或拉应变,而拉应力或拉应变一旦超过沥青昆合料的允许能力时,就将形成低温收缩裂缝。另外由于昼夜温差较大,在其温度应力的反复作用下,也将使沥青路面产生温度疲劳裂缝。
2.1.2荷载型裂缝:由于车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝,一般称之为荷载型裂缝。在车辆荷载的作用下,基层的底部将产生拉应力,当拉应力超过基层材料的抗拉强度时,则其底部会出现开裂。在行车荷载的反复作用下,底部的裂缝会逐渐扩展到上部,使沥青面层也开裂破坏。若路面结构强度不够,则这种裂缝会迅速增长,使路面局部承载力不足而产生裂缝。
2.2纵向裂缝
2.2.1损坏特征:与道路中线大致平行的长直裂缝,有时伴有少量支缝。这类裂缝通常由路基、基层沉降,或施工接缝质量或结构承载力不足而引起。路基、基层沉降引起的纵缝,通常断断续续,绵延很长;施工搭接引起的纵缝,其形态特征是长且直;而结构承载力不足引起的纵缝多出现在路面边缘,由于路基湿软造成承载力不足,从而导致纵缝。
2.2.2形成原因:主要是旧路基拓宽地段,新老路基结合部的不均匀沉降,土质台阶处理不规范、分层填筑厚度及压实度控制不严,多形成于新老路基结合部的上面或道路中间处,尤其在有表面水渗入的情况下,这些地段往往是纵向裂缝的高发区。
2.3网状裂缝
相互交错的裂缝将路面分割成形似网状或龟纹状的锐角多边形小块,块的尺寸小于50cm×50cm。其最初形态是一条或几条平行的纵缝,随着荷载重复作用次数的增加,平行纵缝间出现了横向、斜向连接缝,形成多边的、锐角的、形似网状、龟裂状的裂缝形式。其产生的主要原因是纵横裂缝出现后继续扩展;沥青的性能差,尤其是低温抗变形能力过低;路面结构中含有软弱夹层,粒料层松动,水稳定性差,从而形成网状裂缝;沥青总体强度不足,在损坏初期形成网裂,随后裂缝逐步扩展,缝间距变小。
2.4反射裂缝
基层产生裂缝后,在温度和行车荷载作用下,裂缝将逐渐反射到沥青表面,路表面裂缝的位置形状与基层裂缝基本相似。其产生的主要原因是在已经开裂的旧沥青、旧水泥路面上加铺沥青面层,由于温度的变化(降低),老路面的裂縫继续拉开,从而使新铺层在旧裂缝处断开;由半刚性基层温缩开裂引起的反射裂缝;新铺半刚性基层随着混合料中水分的减少产生干缩和干缩应力,从而产生开裂,反射到沥青面层。
3 市政工程中沥青路面裂缝的防治措施
3.1开展基于沥青路面稳定性强和抗压强度高为宗旨的路基质量控制工作
一是严格按照公路路基填筑要求进行施工,保证路基强度要求达标;二是严格挑选填筑材料,通常应选用砂土;三是路基控制深度必须大于设计深度,预防裂缝的出现。这是因为路基经过车辆长期碾压之后,路基的实际深度比设计深度要大,一旦没有处理超过部分的地基,就会导致裂缝的出现。四是严格控制路基的压实度,路基压实度不达标,就会影响路基强度性能,因而必须注重每一层松铺厚度的控制通常采取插杆挂线的方式且厚度在30 cm以下,并进行压实度试验,如不达标则应立即整改,从而确保路面稳定性强且抗压强度高。
3.2注重防裂材料的选用
一是基层的半刚性材料不仅需要具备较大的抗水冲刷性能,还应确保其干缩与温宿系数较低,且具备抗拉性能好、温差变化小等特点;二是面层材料应选用松弛性能高的沥青,如改性乳化沥青,并根据需要增添适量添加剂,确保沥青稳定性的同时提高其抗裂性能;三是尽可能选用空隙率低、密实度高的面层。
3.3注重基层表面清理
在透层喷洒之前,应全面清除基层表面,以便于透层渗透防水层粘结性能,当不能满足清除标准时,应采用人工的方式用钢刷并借助高压水枪一同清理,确保基层顶面的有部分集颗粒外露,并对基层光面进行凿毛、打毛处理,一般水温石子露出即可。
3.4设计科学合理的应力吸收层
一是做好应力吸收薄膜的设置工作。应力吸收薄膜能够有效地抑制裂缝的产生,对裂缝的扩展具有非常明显的延缓作用,能够使应力强度因子大大降低,具有较强的防裂效果。二是沥青路面采用土工格栅加筋的措施。这种措施能够对较大病害裂缝(车辙裂缝、疲劳裂缝及反射裂缝),取到积极有效地预防作用。格栅类型的不同,其不性能也具有较大的差别。三是做好新铺设的半刚性基层,应做好裂缝预防工作。对于新铺设的半刚性基层,可以在它的上面进行锯缝处理。在碾压结构层之前,应该在基层上切割一条缝。缝宽0.5cm,将沥青砂填在其中,也可以用沥青乳液进行填筑。
4 结束语
总之,沥青路面裂缝的预防和处理工作到位与否直接关系到市政道路工程的质量,轻则影响公路的外观,重则威胁到人们生命财产的安全。在市政道路施工中,坚持质量和安全高于一切的基本原则,以严谨负责的态度投入市政道路施工中,从而提高市政路面的质量,延长市政路面使用寿命。
参考文献:
[1]江玮.汪余波.浅谈市政沥青路面施工技术[J].科技资讯,2010.
[2]巴建凯.市政道路沥青路面施工技术要点分析[J].技术与市场,2016,(12).