沥青路面裂缝成因分析及防治措施

(整期优先)网络出版时间:2023-08-09
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沥青路面裂缝成因分析及防治措施

刘江武,朱斐

浙江交工宏途交通建设有限公司,浙江省杭州市,310015

摘要:沥青路面经过长期使用,受到施工因素、温度、荷载等因素影响,容易出现裂缝问题,需要分析裂缝问题的成因,以便采取相应的解决措施。鉴于此,文中以沥青路面为着眼点,分析沥青路面裂缝成因,结合实际情况给出防治措施,有效预防路面裂缝。

关键词:沥青路面;裂缝成因;防治措施

我国公路工程项目数量逐渐增多,已经形成公路网,连接各个地区。实施公路工程建设最重要且容易忽视的环节就是养护。目前,很多地区公路经过多年运营,出现了各种病害,已经进入维修阶段,其中比较具有代表性的是沥青路面,其病害多种多样,严重影响通车效果。做好沥青路面养护工作非常必要,通过合理应用预防性养护技术,可有效保证养护质量,获得良好的养护效果。

沥青路面裂缝类别分析

根据沥青路面裂缝的形态不同,可将沥青路面裂缝分为横向裂缝、纵向裂缝及网状裂缝等。

1.1横向裂缝

横向裂缝是指与道路中线接近垂直的裂缝,有时也会伴有少量的支缝,但主缝走向必然是与道路走向基本垂直的。沥青路面出现横向裂缝的主要原因是路基、基层裂缝的反射或路面的低温收缩,一般来说,沥青路面的横向裂缝首先出现在道路的两侧,随着时间的推移,道路两侧的裂缝逐渐向道路中线逼近,直至连接在一起,形成横贯路幅的横向裂缝。

1.2纵向裂缝

纵向裂缝是指与道路中线接近平行的裂缝,有时会伴有少量支缝,但主缝走向必然与道路走向基本平行。沥青路面出现纵向裂缝的主要原因是路基、基层沉降、施工搭接和结构承载力不足,其中由路基、基层沉降和施工搭接导致的纵向裂缝通常出现在路中线附近,呈现断断续续、长且直的形态,由结构承载力不足导致的纵向裂缝则多出现在路面边缘。

1.3网状裂缝

网状裂缝表现为多条互相交错的路缝将沥青路面分割成类似网状或龟纹状多边形小块,小块尺寸一般小于50cm×50cm。网状裂缝一般不是一开始就呈现网状的,其最初形态是一条或几条平行的纵缝,随着时间的推移和车辆荷载作用的不断增加,平行纵缝之间出现了多条横向的或斜向的连接缝,进而形成形似网状的裂缝。

沥青路面裂缝成因分析

2.1 设计因素

规划设计中路基设计深度较浅,路基深度是影响道路路面承载能力的基础,如果路基深度较浅,路基基础稳固性非常薄弱,将会很容易引起路面裂缝甚至断裂问题;

沥青道路前期是否合理与前期的地质勘验也有很大的关联,如果前期地质勘验不明确,对路基地面含水量、人工填土状态等存在不准确性,路基地质存在软弱性,以致错过了相应的处理对策,路面铺设完成以后,路面受压缩的空间较大,很容易出现路面自然沉降,以致裂缝问题的出现。

2.2 温度荷载

关于温度的影响,主要体现在施工过程中沥青材料搅拌、制备、施工等温度的控制上,道路路面施工时会铺设沥青材料,沥青在搅拌过程中通常伴随着大量的热量产生,沥青铺设后,会持续一段时间的热量产生和挥散,混凝土材料具有较强的隔热性,不易散热和导热,如果此时提前铺设混凝土浇筑,大量的内部被封堵在路基内部,将会严重影响路面结构的稳定性;

路面材料也会受到热胀冷缩的影响,材料铺设得益于其良好的延展性,但高温很容易导致路面软化,从而容易遭到重型车辆的辗压破坏,且如果路基内部与外部存在很大的温度差,也会加速路面破坏,如冬季施工,路面内部热量大,外部温度低,道路抗压能力达到限制,就会出现、鼓包、裂缝等问题。

2.3 质量因素

一方面,就建材选用质量而言,如果施工单位不注重材料质量控制,为了节约成本盲目压低材料质量标准,导致使用的建材质量不达标,或者省略材料的性能试验,导致使用的材料性能与所需要的设计标准不匹配,材料质量控制是影响道路路面质量的关键,劣质材料也将严重影响道路路面的使用寿命,施工单位必须提升材料质量管控,严禁劣质材料投入使用;

另一方面,材料的性能控制上也是一大关键,如材料的收缩性、延展性、软化性等,都是影响道路施工质量的重要因素,材料的收缩控制不得当,受热胀冷缩作用,就会产生局部裂缝问题。

沥青路面裂缝的防治措施分析

3.1 将材料及结构设计工作落实到位

在防控沥青路面裂缝问题时,需要将材料及结构设计工作落实到位,以便从根源上预防沥青路面裂缝问题。

所以,有关单位在进行沥青路面施工时,需要提前了解相应路段的交通量,并根据施工实际情况(如环境、温度、天气等因素)科学设计沥青路面基层面层的厚度,进一步保障相应路面的交通荷载力。必要时,有关单位可以根据沥青路面具体情况设置应力吸收层,从而避免反射裂缝的发生,进一步降低沥青路面裂缝问题的发生概率。

3.2 加强施工过程控制

在防控沥青路面裂缝时,可根据实际情况加强对施工过程的控制来降低沥青路面裂缝问题的发生概率。有关单位可以根据具体施工来组建监管小组,有助于实现实时管控沥青路面施工过程,并要求相关人员严格按照标准进行施工,从而保障沥青路面面层厚度以及基层稳定性。

(1)摊铺控制技术。在施工过程中,需要保证匀速、连续,防止突然停止作业。同时,也要做好预热工作,将熨平板温度维持在150℃左右。可以通过提高摊铺机的速度来达到防水抗裂的效果,速度维持在5m/min左右,并做好温度检测工作,将摊铺温度严格控制在180℃左右,每60m进行一次温度测试。

(2)碾压控制技术。可以通过10T的振动压路机完成二次碾压作业,并按照3km/h的速度对路面进行多次碾压,通过胶轮压路机对路面进行再次碾压作业,最后可以通过降低双钢轮压路机速度来完成碾压作业,速度保持在2.5~3.5km/h,一般需要碾压三次左右即可。同时施工过程中需要匀速,避免过快、过慢,从而减少沥青路面裂缝问题的发生。

(3)提高接缝处理技术,一般包括冷接缝、热接缝两种接缝处理技术。

3.3加大对客体因素的控制力度

沥青路面裂缝的防控措施也需要根据实际情况加大对客体因素的控制力度,进一步降低客体因素的负面影响。有关单位在建设沥青路面时,在设计阶段要充分考虑水病害防治,合理设计边沟、盲沟、集水槽等防排水设施,及时将路面积水排走,避免路面积水影响使用寿命;

在上下面层之间设计防水粘结层以增加界面结合强度;选择合适且指标合格的材料,选用孔隙率小的密级配配合比设计,以达到防止雨水下渗的目的,避免沥青路面材料含水率过高而发生膨胀变形问题。有关单位也需要定期做好检修工作,并严格控制交通频率,有效限制车辆荷载作用。当发现问题时,需要及时对其进行修补作业,从而防止沥青路面裂缝往扩大方向发展。

3.4 选择适宜的技术修补沥青路面裂缝

当沥青路面裂缝的缝宽小于2mm且对着环境温度的提升裂缝可以自行愈合者,工作人员可以对其不作任何处理[5]。

当沥青路面裂缝缝宽大于2mm但是小于5mm时,工作人员应该首先利用开槽机括缝,将裂缝扩大为缝宽约为2cm、缝深约为1.5cm的大缝,然后将缝隙中的杂物清除干净,将改性沥青将缝隙填满,最后在沥青表面撒一层粗砂或石屑。

对于由道路结构层损坏导致的路面缝隙,工作人员应该先将其铲除再做处理,例如在处理由结构层积水导致的网状裂缝时,工作人员首先利用排水设备将裂缝中的渗透水排除,然后利用沥青混合料填满缝隙。

对于因为沥青铺设厚度不足导致的裂缝,工作人员应该首先铲除裂缝处的沥青混合料,然后铺设新的沥青混合料,将沥青铺设厚度控制在要求范围,然后在路面上加罩以避免反射裂缝。

对于因为路基不稳定而导致的网状裂缝,工作人员应该用石灰或水泥来处理路基,按照裂缝深度来确定石灰、水泥用量,待路基稳定后再做基层和面层。

结语

总之,综上所述,沥青路面容易受温度、荷载等多种因素影响,产生裂缝问题,需要根据实际情况选择合适的材料,科学设计相关结构来降低相关因素的负面影响。同时也应注意施工过程中的质量指标要求,明确客体因素的负面影响。

参考文献

[1]秦泽豹.沥青路面裂缝的成因及其防治与修补技术[J].四川水泥,2022(08):200-202.

[2]闫玲.市政沥青路面裂缝的形成原因与预防对策的探析[J].建筑安全,2022,37(07):63-66.

[3]袁玉东.高速公路沥青路面裂缝成因及其防治措施[J].四川建材,2022,48(02):151-152.