深入分析城市道路沥青路面裂缝产生的原因及防治措施

2021-04-30 03:33
四川水泥 2021年5期
关键词:城市道路沥青路面沥青

(石狮市规划设计院有限公司,福建 泉州 362700)

0 引言

在建设城市道路时,沥青路面是最为常见的建设模式之一,然而该类型路面在建成并通车后,时常会发生沥青裂缝等现象,影响人们的正常运行,甚至还会威胁同行车辆的交通安全。在本文的研究中,笔者主要分析了城市道路沥青路面裂缝的类型、原因,并针对性的制定应对策略和措施,希望可以有效的应对道路裂缝现象,满足人们对美好出行条件的向往。

1 城市道路沥青路面裂缝常见类型

1.1 温度裂缝

在城市沥青道路的结构组成中,沥青材料具有一定的导热性,各个结构层材料的导热性不尽相同,因此会产生温度裂缝。在沥青结构的路面中,温度的传递往往需要一段时间,导致各结构层温度变化大,梯度效益比较明显,尤其是在环境温度产生反复性变化时。由于存在温度梯度,结构温度层有应力现象产生,发生诸如低温收缩裂缝的现象,由于高温环境的炙烤,导致沥青产生软化变形,路面就会产生质量问题,温度较高条件下的应力较小。但是,在低温的环境下,会导致沥青材料慢慢变硬,产生显著的收缩现象。

图1 低温裂缝

2.2 荷载型裂缝

一般而言,城市道路是为车辆的通行而建设的,需要具有加强的承载能力,否则不足以为车辆的通行提供条件。在沥青路面中,如若所受的承载超过负荷,就会损坏沥青路面的结构。在沥青路面的使用中,弯拉应力最大之处就是行车荷载作用的地段,要大于原始结构层的极限抗拉强度。所以,在行车荷载的反复作用下,致使路面结构层底部产生了裂缝,影响道路的行车安全。由于行车荷载的影响,引发基层出现不同程度的裂缝,进而影响沥青路面的运行。

图2 荷载型裂缝

2.3 反射龟裂

路面基层施工建设中,通常采取半刚性材料,施工作业完成后需经历一段时间的物理化学反应,有利于增强基层材料本身的刚度和硬度等。利用此类材料进行施工时,对养护周期的要求较高,且对周围环境湿度要求比较严格。如若无法保障施工的质量,就会影响到基层的实际运行情况,主要是温湿度会对半刚性材料的质量产生影响,导致裂缝现象的出现。

图3 反射龟裂

3 城市道路沥青路面裂缝主要产生原因

3.1 设计原因

城市道路工程建设中,必须围绕设计进行,设计出科学、合理的施工设计图。大量实践数据表明,城市道路沥青路面裂缝产生的主要原因就是设计不合格,因此导致道路产生裂缝。在城市道路的施工设计中,由于没有充分考虑各项因素对道路质量的影响,特别是在处理复杂地段或改性沥青路面时,没有深入施工现场进行实地调查,对城市道路的流量进行充分预估。直到城市道路建设完成通车后,发现交通流量远远大于设计流量,因此就引发了裂缝现象的产生。另外,在具体设计实践中,由于基层设计中存在不合理的现象,致使路基产生了不同程度的沉降,进一步就会出现道路裂缝。

3.2 材料因素

在城市道路施工环节中,原材料的质量问题决定着道路的使用质量,尤其是沥青的品质问题。在沥青路面中,裂缝产生的主要原因是因为温度收缩产生的,因此衡量沥青路面质量的重点指标是沥青感温性能。在沥青路面的施工中,沥青的品质决定着路面的质量,而衡量其品质的主要是低温延性、抗老化性能、含蜡量和劲度等因素,这些因素综合决定着沥青路面的质量。此外,在沥青的品质影响因素中,混合料的组成是主要的影响因子,不同组成结构的混合料具有不一样的性质,具有有配合比、沥青用量、矿粉细度和集料级配等,都会影响沥青混合料抗裂性能。

3.3 施工原因

在城市道路施工中,如若施工操作不当,也会影响沥青道路的质量。一般而言,施工原因对道路质量产生的影响有:第一,由于路基结构的强度太低;第二,在基层的铺设施工中,因为在混合料中添加的水分不够,导致基层内部产生了一定程度的缩应力,进而产生了沥青裂缝;第三,在半刚性基层施工环节中,施工行为不甚合理,进而产生了施工裂缝,影响道路质量;第四,在开展机械组合施工作业中,由于碾压混合料的次数不够,致使基层上部有细粒料产生,逐渐形成了一层薄弱层;第五,在完成了半刚性基层养生作业后,透油层的铺洒作业没有及时进行,以至于长时间进行曝晒;第六,在沥青混合料的摊铺作业中,因为存在时间过长、内部过热和温度偏低等情况,导致路面出现断层现象。

4 城市道路沥青路面裂缝的防治对策

4.1 改善沥青路面设计方案

在城市道路沥青路面的建设中,要制定科学、合理的设计方案。首先,要制定详细的踏查方案,对施工的现场进行全方面的调查,深入施工现场调查沥青路面的施工部位,对周围的环境状况、地形地貌进行深入踏查,综合对比各项施工设计方案,对现有的施工方案进行优化。在施工设计中,要明确当前工作的难点和重点问题,制定针对性的施工设计方案。其次,要组织相关技术人员,对现有的设计方案进行优化和升级。在具体设计工作中,要基于城市道路的假设标准,综合考虑合同文件和工程招标的要求等,设计出科学的方案,改掉不合理的地方,为后续的顺利施工奠定稳定的基础。

4.2 合理挑选材料

在城市道路施工环节中,要选择合适的施工材料,选取延度、松弛性和针入度都比较合理的沥青材料,满足设计对材料的要求。在具体施工实践中,如果没有足够优秀的沥青材料,就要适当的添加添加物和聚合物等,有效提升沥青在高温和低温环境下的稳定性。在满足马歇尔稳定性的条件下,尽量选取针入大的沥青材料,可以有效的预防低温收缩、龟裂扩散等现象的发生。

4.3 施工措施

在对路基的基层进行施工时,确保路基填土的干燥性,还要确保路基的压实度处于合理的范围内,否则会影响道路施工质量。在改造旧路时,要将路基里的杂物清除干净,处理台阶过程中,要按照填土厚度的要求进行碾压处理。在对路基进行施工时,采取边坡压实、分成填筑的方式,且按照重型压实的标准进行操作,在沉降比较明显的路段利用软土基处理方式进行处理,有效控制不均匀沉降现象的出现。另外,还要加强对施工技能的保养,及时对上层进行封层或铺筑操作,避免干缩裂缝现象的出现。

4.4 排水系统的预防性养护

在城市道路的运行过程中,如若排水体系出现了故障,就会导致路面出现大面积积水现象,进而对道路的内部结构产生严重的影响。在道路的内部结构中,沥青材料会受到长时间的水泡,降低沥青和碎石之间的粘附性,进而引发质量问题。在载重情况下,路面就会出现网裂、翻浆、坑槽等现象。此时,要及时采取应对策略,将路面的积水清理干净,否则路面可能出现塌陷等现象,产生更多、更大的裂缝。

排水系统可以尽可能地排出路面积水,减少路面积水带来的不利影响,避免对路基的破坏。考虑到夏季雨水较多这一原因,有必要增加养护频率,重视暴雨造成的城市道路垃圾堵塞问题。在秋冬季节,雨水天气会逐渐减少,但是枯枝落叶逐渐增多,如若不及时清理,就会产生大量的积水,因此要加强对路面环境的维护和管理。

排水系统的预防性养护过程中要注意这些事项:道路排水井必须保持畅通,要制定养护计划,定期疏通排水井,将异物清理干净,不产生积水;一旦出现修复不及时的话,就会加剧排水井的内部损坏,还有可能影响到整个排水系统的正常运行。

养护管理人员要根据排水设施的实际情况,灵活地应用预防性公路养护技术。在实际工作过程中,要重视:①优化城市道路的排水性能,减少堵塞排水口的现象,避免雨水影响城市道路;②有一些路段的路基结构相对复杂一些,养护作业过程中,应当完整地记录排水系统的数据,为问题的解决提供精准的数据支撑。

4.5 沥青路面的预防性养护

经过很长时间的发展,沥青路面技术已经很成熟的了,在各类型公路当中,沥青路面的性价比是很高的。但是,在实际中,沥青路面还是会存在一些常见出的问题,其中裂缝问题较为突出。其裂缝形式有:纵裂、横裂、龟裂等。一些裂缝较宽,一些裂缝较深,分布范围广且不规则,严重影响沥青路面的质量。养护管理人员需对裂缝产生的成因进行总结分析,针对性制定出预防性养护策略,大体上可以按照以下方法:①沥青路面裂缝病害是质量通病,很难避免,但如果裂缝长期存在,就可能会有很多杂物掉进裂缝中,因此,使用高黏性密封胶,对裂缝进行填补处理;②针对裂缝区域,可以进行浇筑处理,及时修补裂缝处,避免裂缝对正常行车产生的干扰和影响。

目前,在城市道路的维护管理工作中,乳化沥青稀浆封层技术得到了推广和普及使用。此时,如若城市道路沥青路面发生了轻微的裂缝或车辙,可以进行适当的维护和保养,使用乳化沥青稀浆封层技术及时进行处理,既确保行车安全,又不因为大范围施工影响行车秩序。

5 结语

总而言之,通过分析城市道路沥青路面裂缝产生的主要原因,主要是因为材料选择不当、施工方式不合理及设计方式不合理等原因引起的。为了有效的应对城市道路沥青路面裂缝问题,要采取科学、合理和可行的施工策略,杜绝不利因素的干扰,稳步提升城市道路施工质量,建设出一条质量合格的城市道路。

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