沥青路面裂缝成因及防治措施分析

2022-10-19 16:41北京市政建设集团有限责任公司韩东曾泽磊
人民交通 2022年11期
关键词:面层沥青路面沥青

文 / 北京市政建设集团有限责任公司 韩东 曾泽磊

引言

沥青路面裂缝的成因有许多,除了前期的施工设计之外,后期的投入使用和养护也会对沥青路面裂缝产生造成影响,所以在沥青路面裂缝防治过程中,必须分析沥青路面裂缝产生成因,从而控制裂缝问题的发生,预防沥青路面裂缝出现。

沥青路面裂缝的类型与危害

沥青路面裂缝的类型

沥青路面裂缝按照开裂形式主要分为横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝以及块状裂缝四种形式。其中横向裂缝与沥青路面中心线近乎垂直,并且还会伴有少量的支缝。导致横向裂缝产生主要是温度变化、行车荷载、地基变形等。而纵向裂缝则是与沥青路面的中心线大致平行,并且也会出现少量支缝问题的发生。

造成沥青路面纵向裂缝出现主要是因为路基压实不够均匀、路面承载力不强和路面沉陷不均匀等。网状裂缝,顾名思义就是形似网状的裂缝,它会将沥青路面分成多边形的小块。起初,网状裂缝只是几条平行的纵缝,如果不及时进行补修,在长期的荷载压力下,纵缝就会逐渐横向开裂,形成网状裂缝。块状裂缝则会将沥青路面分割成类似矩形的块状,如果在交通量较小的路面上出现块状裂缝即标志着沥青路面已经显著老化。

沥青路面裂缝的危害

沥青路面裂缝问题不仅会影响路面美观性,随着时间的推移,沥青路面裂缝会逐渐扩大,路面结构也会受到破坏,再加上沥青路面在雨雪天气下,雨水会渗入到裂缝中,进一步影响沥青路面的路基承载能力,从而对沥青路面通车安全性以及使用耐久性造成影响。并且,由于裂缝的存在,沥青路面板块连续性还会受到影响,在长期的通车压力下,沥青路面板块边缘会逐渐变形,对裂缝路面造成较大的压应力,使得沥青路面出现路段沉降情况,破坏沥青路面结构层质量。

另外,沥青路面裂缝处的沥青材料随着雨雪天气的侵蚀,也会逐步出现沥青材料剥落情况,缩短沥青路面使用年限,降低沥青路面使用安全性。因此,要想保障沥青路面通车安全且使用年限能够得到有效延长,就必须对沥青路面裂缝防护工作引起重视,深入分析沥青路面裂缝产生的成因,从问题源头入手进行解决防治。

沥青路面裂缝成因

沥青路面材料结构带来的影响

沥青路面施工材料是路面裂缝问题发生的主要因素,如果沥青路面基层材料的收缩性小,那么路面面层出现裂缝问题的概率也会有效减少。沥青路面材料抗拉性强的话,也能够更好应对路面长期使用下的车辆荷载作用,避免沥青路面基层出现开裂,并在车辆格外反复作用下将路面底部的裂缝拓展到沥青路面层。

沥青路面沥青和混合料的性质对路面裂缝问题发生也有一定影响,如果沥青混合料的温度敏感性较强的话,沥青路面出现裂缝问题的概率也会大大增加。其次,如果沥青路面混合料矿物含量、沥青含量配比不正确,或者集料品种不对,也会引发沥青路面裂缝问题的发生。另外,结构设计作为沥青路面施工依据,对沥青路面裂缝问题产生也有着直接性的影响。如果在设计沥青路面结构厚度时,未考虑路段交通流量和路面所需承受的荷载量,设计的路面厚度不足,那么沥青路面的强度就会大大降低,在长期交通荷载下出现裂缝问题的概率也会随之提升。

沥青路面施工因素带来的影响

沥青路面施工也是路面裂缝产生的主要成因,根据施工内容不同,沥青路面施工分为基层施工以及面层施工两个模块。在基层施工过程中,由于出在露天施工环境下,基层施工材料的水分会有所蒸发,所以必须采取相应的措施维持基层施工材料含水量,避免因为基层施工材料含水量降低而导致沥青路面底部干燥,从而引发裂缝问题。其次,沥青路面基层施工强度直接关乎沥青路面交通荷载力以及结构稳定性,如果沥青路面基层施工强度达不到要求,路面结构稳定性就会因此降低,在投入使用过程中也会容易出现路面沉降问题和裂缝问题。

在基层施工活动完成后,还要进行沥青面层施工,铺设配置混合好的沥青材料。由于沥青路面建成投入后的使用周期较长,所以沥青路面面层施工要求极高,沥青混合料必须按照相应的用量配比进行科学混合,以此确保沥青路面面层的强度和稳定性。同时,在沥青混合料加热过程中,温度控制对于沥青路面面层铺设质量也有着重要的影响。如果沥青混合料的加热温度过高,沥青混合料老化概率就会随之提升,进而在投入使用后高发路面裂缝问题。

沥青路面客体因素带来的影响

除此之外,沥青路面温度、空气湿度、车辙、交通流量等客体因素也会引发路面裂缝问题的发生。由于沥青路面使用处在露天环境下,为了能够科学应对环境温度升降问题,沥青路面施工材料具有良好的应力松弛性能,但如果气温变化急速或者大幅度降温,沥青材料应力松弛就会跟不上温度变化,出现材料发硬收缩,一旦面层带来的收缩压应力超过沥青材料的抗拉强度,就会对沥青路面面层造成破坏,进而出现沥青路面裂缝问题。而如果沥青路面所处空气湿度过大,路面吸收充足的水分后就会膨胀,一旦空气湿度下降,气温上升,路面水分蒸发,路面材料就会急速缩减,进而产生裂缝问题。

另外,在长期的交通荷载下,沥青路面来往通行的车辆也会对路面造成影响,引发路面裂缝问题,所以这些客体因素也是沥青路面裂缝防治工作中必须考虑的重点。

沥青路面裂缝的防治措施分析

做好沥青路面选材以及结构设计工作

要想科学防治沥青路面裂缝问题,就要做好沥青路面选材以及结构设计工作,从根本上预防路面裂缝问题发生。因此,相关单位在承接沥青路面施工前,必须对施工路段的交通流量有所了解,结合沥青路面施工阶段的施工环境、施工条件和施工天气等因素科学确定沥青路面基层和面层的厚度,保证沥青路面的交通荷载能力,必要的还可以设置应力吸收层进行沥青路面反射裂缝防护,控制沥青路面裂缝问题的发生。

另外,在选择沥青路面基层施工材料时,更加偏向于收缩性较小的施工材料,进行基层施工级配设计时,还可以适当增加粗集料含量,提升基层路面的强度。甚至于还可以在保证沥青路面稳定性的前提下减少无机结合料的加入,以此控制沥青路面干缩开裂问题发生的概率。

加强沥青路面施工过程中的施工控制

其次,在沥青路面施工时,还要做好施工控制工作,以此防护路面裂缝问题的发生。沥青路面施工单位可以根据施工情况组建施工监管小组,对沥青路面施工活动进行管控,确保施工人员严格按照施工计划进行施工,沥青路面强度、面层厚度、基层稳定性均能够得到既定的要求。科学的施工控制活动能够保证沥青混合料在运送到施工路段后马上进行铺设,路段土基和基层也能够得到有效压实,防止沥青路面质量因为沥青混合料质量和压实问题受到影响,控制沥青路面裂缝问题的发生。

另外,还要特别注意沥青路面养护时期的施工管理,按照规范要求进行沥青路面养护工作,切勿为了一味追赶工期而缩短沥青路面养护时间和提早铺设面层,控制基层裂缝产生在沥青面层形成反射裂缝问题发生的概率,提升沥青路面结构稳定性。

加强沥青路面客体因素影响控制力度

要想加强沥青路面裂缝防治力度,还要注意对沥青路面客体因素影响的控制,注意沥青路面建设时的排水设计,避免在雨雪天气时出现沥青路面积水情况,控制沥青路面地下水的渗入,避免沥青路面因含水量过多出现的路面膨胀变形问题。同时,在沥青路面铺设时,还要做好路面防水施工,在沥青路面基层铺设一层水稳性较好的材料,应对沥青路面温度和空气湿度带来的影响。

另外,还要定期进行沥青路面检修工作,严格控制沥青路面交通通行的频率,对通行车辆的荷载进行限制,一旦在沥青路面检修过程中发现问题,就要及时进行修补,根据沥青路面裂缝产生的形状以及成因选取科学的修补方式,避免沥青路面裂缝未及时修补而逐渐扩大问题的发生,全方面预防控制沥青路面裂缝问题产生。

结语

综上所述,沥青路面材料结构、施工情况、环境因素等都是造成路面裂缝产生的主要成因,会影响到沥青路面通车安全性以及使用寿命。

所以,在沥青路面施工时,为了保障沥青路面施工质量以及通车安全性,必须对沥青路面裂缝防治工作引起重视,做好沥青路面选材以及施工结构设计工作,加强沥青路面施工过程时的管控力度,降低环境、气候等客体因素对沥青路面施工带来的影响,预防沥青路面裂缝问题发生。同时,还要定期开展沥青路面防治维护活动,检查沥青路面情况,对出现裂缝的沥青路面采取相应的手段进行路面补修,控制沥青路面裂缝问题发生。

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