1、浅谈城市沥青路面裂缝成因与防治摘要:市政工程沥青路面裂缝已成为沥青路面的主要病危害之一,本文介绍了市政沥青路面开裂的成因,在工程施工中根据其成因从设计、路基、基层施工、沥青面层旅工到原材料控制,有针对性地采取一系列预防和改善措施。 关键词:市政工程;沥青路面;裂缝防治 中图分类号:TU99 文献标识码: A 1 城市沥青路面开裂原因 21 沥青路面开裂的主要原因可分为两大类:一种是由于行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。另一种主要是由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝,包括低温收缩裂缝和疲劳裂缝,一般称之为非荷载型裂缝。 22 由于我国现行沥青路面设计规范中规定或推荐沥
2、青路面采用半刚性基层。所以还存在着因为半刚性基层的温缩裂缝或干缩裂缝引起沥青面层产生的反射裂缝或对应裂缝。 2.3 由于施工的原因产生的横向裂缝和纵向裂缝。 2 影响裂缝产生的主要因素 21 沥青及沥青混合料的性质 沥青和沥青结合料的性质是影响沥青路面温度开裂的最主要原因沥青混合料的低温劲度是决定沥青路面是否开裂的最根本因素沥青劲度又是决定沥青混合料劲度的关键。在沥青性能指标中,影响更大的是温度敏感性,温度敏感性大的沥青更容易开裂。 22 基层材料的性质 市政工程原设计基层材料一般都为石灰土基层而其强度远远不能满足城市交通对其的影响,基层是道路承重的主要结构。基层破损必然导致路面破损。 2.3
3、 技术标准低 市政标准 90 版从 1990 年执行到 2008 年近 l8 年标准没有更新,而近二十年、特别是近十年随着国民经济的迅猛发展,城市建设也日新月异,城市公路建设跟着飞速发展,二十年前所积累的经验数据来规范现代化建设,显然已经不能满足。由于旧的试验技术和仪器设备的欠缺原规范所规定的检测项目和指标也不能控制工程质量,导致虽然技术指标合格,但工程并不能满足使用功能,造成破损,裂缝等。 2.4 集料生产不规范,质量不能满足施工要求 碎石开采企业大都是临时职业资格,虽然国家对工程质量要求非常严格,但对于开采企业没有统一标准,执行和监管力度不够。生产企业大都为小型私人企业,质量意思淡薄,难以
4、从源头控制材料质量。特别市政工程受地方保护影响,材料大都被区域地方民众垄断,施工企业很难控制,造成不用则缺的现象。生产的碎石材料特别是粉尘和软石含量过高,超过 3,这两项指标是影响沥青混合料内在质量的关键因素,会使沥青粘度降低,混合料强度降低。 2.5 施工因素 在保证基层质量的前提下,严格控制沥青路面施工质量,特别是生产温度的控制,包括拌合温度、运输温度、碾压温度,关键拌合和碾压温度必须严格控制;另一方面施工接缝,市政道路越来越宽,摊铺机有效摊铺宽度为 75125 米,对于 36 8 米宽的路面必然会产生接缝问题,那么采用热接缝或双机联铺或多机联铺最有效消除纵缝的方式。 3 市政工程沥青路面
5、裂缝的防治措施 根据规范,通过路面结构设计和厚度计算可以满足沥青路面强度和承载能力要求基本解决荷载型裂缝产生的问题。对于如何避免或减轻非荷载型裂缝的产生。应从设计与施工、原材料控制及设备配置等方面来进行考虑。延缓和减轻半刚性基层沥青混凝土面层的荷载型裂缝和非荷载型裂缝,可采用两大类方法:一是在施工期间就采用相应的预防裂缝或处理措施;二是在维修养护时选用合适的加铺层体系。 3.1 选择防裂性能好的材料 (1)选用抗冲刷能力好,干缩、温缩系数小、抗拉能力高的半刚性材料作基层,最好使用温度膨胀系数低的骨料。 (2)选用松弛性能好的优质沥青做面层,保证沥青的针人度、延度等指标;在缺少优质沥青的情况下。
6、应采用某些添加剂或聚合物 以提高沥青的低温抗裂性能及高温稳定性能。 (3)在稳定度满足要求的前提下。选用针人度较大的沥青作两层。美国和英国的研究表明。在沥青混凝士中使用软的沥青可以阻止低温收缩及高温疲劳作用两种机理引起的裂缝扩展。 (4)采用密实型沥青混凝土面层空隙率对面层的疲劳寿命有很大影响。密实型沥青混合料在使用中沥青硬化缓慢同时也延缓了裂缝的扩展。 (5)沥青混合料的集料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性好的材料。如果集料呈酸性,则应填加一定数量的抗剥落剂或石灰粉,确保混合料的抗剥落性能同时应尽量降低集料的含水量,尽可能使用人工砂代替原形颗粒的天然砂。 (6)沥
7、青混合料的级配也是一项重要因素。在合理选配混合料级配时应兼顾其高温稳定性,疲劳性能和低温抗裂性能 以及路表特性和耐久性等各方面的要求。 3.2 提高路基工作区的强度和稳定性 路基是路面的基础路基工作区又是路基经受行车荷载影响较大的深度区域,该深度区域具有足够的强度和整体稳定性对保证路面结构的强度和稳定性极为重要。否则将产生不均匀沉降使路面发生开裂。因此,必须采取有效措施处理好影响路基工作区的稳定性和强度的关键环节最大限度地减小路基完工后沉降量。 (1)路基工作区的强度主要是在填筑过程中形成的。必须严格控制路基的填筑工艺,确保路基强度,填筑材料首选石、砾、砂类土,其次选用含砾、砂低液限粘土,再次
8、选用低液限粘土,粉质土和有机土不能用于填筑路基。 (2)压实度是反映路基强度的重要指标,也是提高路基强度和稳定性的最经济、最有效的技术措施,施工中必须严格检测控制,使其达到规定值。检测压实度试块要打到下一层顶面,凡是检测结果达不到规定值的要加压处理或推除重填。 (3)降低地下水位是提高路基强度的重要措施。 路面底以下 80cm 路床是路基的关键部位,它直接承受和吸收路面的扩散应力,要有足够的强度和稳定性。当开挖后发现底下渗水,不论流量大小都要处理。填方地段要采用较好的材料填筑,土质差的地段要进行换填处理,确保其强度和稳定性。 3.3 修筑防裂路面 研究表明,面层反射裂缝明显地受沥青面层厚度的影
9、响,厚度超过150cm 的面层可以有效的防止受拉疲劳所产生的裂缝,还可以降低车辆荷载引起的剪应力。国外资料介绍。在贫混凝土上铺筑 100cm 的沥青面层时,在形成反射裂缝前可累积通过标准轴载 10xl0 次。如果沥青面层加厚到 150cm,则可通过 20x10 次。如沥青面层加厚到 l75cm 则可放心使用。 3.4 设置应力吸收层 (1)采用应力吸收薄膜,对减缓反射裂缝的产生与扩展有明显的效果,可使裂缝处相对位移产生的应力传到面层时大为减少,明显降低应力强度因子。 (2)新铺半刚性基层的预开裂技术 在半刚性基层上锯缝,即在结构层碾压前切割一条缝直到层底。缝宽为 05cm, 内填沥青砂或沥青乳液,随即将切缝快速封闭,然后以正常方式碾压该层。 4 结语 城市沥青路面裂缝产生的因素是多种多样的,也难以避免,但只要抓住问题的关键,对症下药,通过科学合理的方式进行防治,可以减少沥青路面裂缝产生所带来的不利影响。