摘要:裂縫對于瀝青路面使用性能產(chǎn)生了不利影響。初期裂縫對瀝青路面的性能影響不大,但經(jīng)過一段時間的蔓延之后,裂縫則會越變越大,導致路面病害日趨嚴重。針對這一點,本文重點研究了造成瀝青路面裂縫產(chǎn)生的原因,且提出了有效的處理方法。
1.導致瀝青路面出現(xiàn)裂縫的因素
1.1瀝青面層的彎拉過度
瀝青屬于一種粘彈性材料,受溫度的影響較大。瀝青材料處于高溫度環(huán)境時,常會出現(xiàn)不同程度的疏松。而溫度升降形成的變形雖不會造成嚴重的溫度應(yīng)力,但若長期處于這種溫度環(huán)境,瀝青材料則會不斷發(fā)硬并開始收縮,其低溫性能與工程設(shè)計中的標準不相符合。另外,因半剛性基層底部會出現(xiàn)拉應(yīng)力,當瀝青混合料的應(yīng)力松弛到一定狀態(tài)后,混合料勁度快速增大,瀝青面層在路面里的受壓程度更大,這樣就會導致瀝青混合料的抗拉強度減小而導致裂縫形成。
1.2 路基壓實度不夠
車輛荷載在路基路面設(shè)計中主要是結(jié)合公路建筑標準進行,在公路施工結(jié)束之后必須要保證達到使用性能的要求,而此時路基工作區(qū)的深度就固定成型了。在公路交付運用中,如果公路上車輛存在超載運行將會造成路基工作區(qū)的深度變大。因超載問題的發(fā)生就直接導致路基工作區(qū)的實際深度超過標準范圍,而沒有接受處理的超出部分的路基深度、穩(wěn)定性、剛度等則隨之變得異常,經(jīng)過一段時間的車輛行駛,路面則會出現(xiàn)不同程度的裂縫、沉陷、車轍、變形等問題。
1.3 反射裂縫
基層開裂反射帶動面層開裂、面層帶動基層開裂等現(xiàn)象的影響,常會造成瀝青路面出現(xiàn)反射裂縫。溫度裂縫一般的狀態(tài)都是上大下小,少數(shù)裂縫屬于面層和基層通裂,還有的則是面層單獨開裂。若根據(jù)溫度膨脹系數(shù)角度看,瀝青面層明顯大于無機結(jié)合料穩(wěn)定土,這使得相同的時間、位置、溫度環(huán)境下,瀝青面層溫縮應(yīng)力要超出基層,這些都是導致溫度裂縫出現(xiàn)的關(guān)鍵因素。對于新鋪的半剛性基層,由于混合料中水分含量降低,對于路面基層內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響同樣不可忽視。對已出現(xiàn)干縮裂縫的半剛性基層上鋪筑瀝青面層,若瀝青面層較薄,則半剛性基層的裂縫常因溫度應(yīng)力而造成面層底部先開裂,且加快了反射裂縫形成的速度。
1.4 基層的干縮和溫縮
受到混合料水分散失過多的影響,則會導致半剛性基層的干燥收縮開裂的產(chǎn)生。而干縮與材料的性質(zhì)與用水量大小存在直接聯(lián)系,無機料穩(wěn)定細粒土比穩(wěn)定粗粒土干縮變形大,更容易出現(xiàn)開裂問題。若失水量達到25%時,石灰土的干縮系數(shù)則達(1200~1500)×10-6,且出現(xiàn)(3000~3750)×10-6的干縮應(yīng)變,水泥穩(wěn)定碎石的失水量達50%水分時,則其干縮系數(shù)在(5.3~8)×10-6,干縮應(yīng)變?yōu)椋?3~18)×10-6。
低溫收縮開裂多數(shù)是因為半剛性基層施工的環(huán)境不同,主要出現(xiàn)在夏季施工里。而入冬后由于溫度下降,混合料處于低溫狀態(tài)會不斷收縮,這些都造成了收縮應(yīng)力達不到要求,當收縮應(yīng)力超過當時混合料的極限抗拉強度時,則會造成溫度收縮裂縫的形成。經(jīng)過檢測得出這種裂縫的寬度一般在2~16 mm,溫差越大則混合料則更容易開裂。根據(jù)施工經(jīng)驗情況看,瀝青路面開裂存在的一定規(guī)律:當混合料由于溫度降低造成的拉應(yīng)力大于其材料抗拉強度時,則會形成第一批裂縫。
2.防范瀝青路面裂縫的方法
2.1選擇材料,滿足需要
通常選擇的混合料必須要達到相關(guān)方面的標準,如:高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、抗車轍性、使用壽命長等都是良好的混合材料。選擇瀝青混合料的集料時,也要保證所選材料的性能達到要求,通常選擇石質(zhì)堅硬、耐磨性強、嵌擠性好,與瀝青材料能有效結(jié)合的材料。若集料呈酸性,就需要添加適量的抗剝落劑或石灰粉,這樣可以保證混合料的抗剝落性能。
2.2保證強度,維持穩(wěn)定
路基對于路面來說是最基本的結(jié)構(gòu),是承載路面符合的主要部分。因此,路基的強度和穩(wěn)定性對整個路面結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性都有著很大的影響,這就需要施工人員做好這兩方面的控制。對于路基的填筑工藝需嚴格控制,對填筑材料要按照施工標準選擇,材料不合格的都必須禁止使用。對新建公路會出現(xiàn)碾壓不均勻等問題,還會存在路基局部未壓實或兩側(cè)壓實度達不到要求的現(xiàn)象,這對于路面使用性能的影響甚大,常會導致不同程度的裂縫。這就需要施工人員能做好多方面的檢測工作,保證各個指標都能處于理想狀態(tài)。
2.3分布應(yīng)力,加快吸收
在仔細研究導致對反射裂縫形成的原因之后,我們需要在基層和面層之間鋪設(shè)彈性模量小的材料,如:橡膠瀝青中間層、砂、石屑。這些中間層能有效吸收由基層反射造成的應(yīng)力,可顯著降低裂縫引起的不利影響,維持了路面性能的有效性。
2.4 調(diào)整基層,增加厚度
水分和溫度是影響基層材料性質(zhì)的重要因素,這就需要在半剛性路面設(shè)計過程中采取抗沖刷性能好、干縮系數(shù)低、溫縮系數(shù)小、抗拉強度高的半剛性材料構(gòu)成基層。此外,使用水泥代替石灰做水泥穩(wěn)定碎石能夠發(fā)揮出更強的抗裂性能,而施工人員操作時必須要對半剛性基層施工碾壓時的含水量加以控制,保證混合料的含水量達到工程標準的要求。經(jīng)過施工檢測得出,基層厚度從10 cm增大到25 cm后,其承載能力要比之前高出3倍,這就需要工程單位盡可能讓基層厚度更大些。
3.結(jié)語
總之,導致瀝青路面裂縫出現(xiàn)的因素是多方面的,施工人員應(yīng)該嚴格挑選施工材料,運用先進的施工方法與工藝完成作業(yè),這些都是保證瀝青路面使用性能的重點。
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