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路面裂縫市政公路施工控制
1路面裂縫的種類
(1)反射裂縫。該種裂縫通常出現(xiàn)在半剛性的路面基層中,指的是在路面基層中出現(xiàn)的裂縫會在相同位置的瀝青面層重現(xiàn),所以被稱為反射裂縫[3]。造成反射裂縫的原因主要是由于半剛性的基層材料所具備的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于抗壓強(qiáng)度,因此在高低溫、強(qiáng)降水、車輛負(fù)荷的多種作用下,層底的彎拉應(yīng)力一旦超過疲勞強(qiáng)度,就容易產(chǎn)生裂縫,而基層的裂縫會逐漸向著表面反射,導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)裂縫。
(2)水損裂縫。這種裂縫在半開級配的瀝青混凝土的表面較為常見,主要是因?yàn)闉r青混凝土中的空隙率較大,同時(shí)壓實(shí)度不夠,一旦降水量較大,就容易導(dǎo)致路面的水滲入表層內(nèi)部,引發(fā)礦粉和瀝青的分離,致使路面網(wǎng)狀裂紋的出現(xiàn)。
(3)溫變裂縫。溫變裂縫包括了低溫收縮導(dǎo)致的裂縫和晝夜溫差過大導(dǎo)致的裂縫,也就是說,溫變裂縫的出現(xiàn)和溫度以及溫度的變化有著非常密切的聯(lián)系。如果溫度過低,瀝青混凝土所具備的抗拉應(yīng)力一旦低于了溫度的收縮應(yīng)力,就容易導(dǎo)致裂縫出現(xiàn),在工程現(xiàn)場會表現(xiàn)出與道路通向呈垂直狀的裂縫,而且裂縫的間距較為均勻。而如果晝夜的溫差過大,混凝土瀝青層容易出現(xiàn)疲勞,導(dǎo)致抗拉強(qiáng)度低于抗拉應(yīng)力,從而出現(xiàn)裂縫。除此之外,路面結(jié)構(gòu)層的厚度、瀝青結(jié)合料所具備的性能也和溫變裂縫的出現(xiàn)有著較大關(guān)聯(lián)。
2市政施工中路面裂縫出現(xiàn)的原因分析
(1)施工材料的選擇。在市政道路基層的施工當(dāng)中,通常采用半剛性材料,這種材料的收縮性較小,而且容易發(fā)生反射裂縫。此外,施工中所使用的瀝青材料的品質(zhì)是導(dǎo)致路面發(fā)生裂縫的最主要因素[4]。瀝青混合料當(dāng)中的成分差異,會對瀝青的品質(zhì)產(chǎn)生較大影響,其勁度的差異性將會直接決定路面裂縫的產(chǎn)生幾率。因此在施工當(dāng)中,必須根據(jù)實(shí)際的功能要求對瀝青的組合材料進(jìn)行恰當(dāng)選擇。
(2)施工缺乏合理設(shè)計(jì)。如果瀝青路面的設(shè)計(jì)厚度沒有達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),或者對使用年限中的交通量的估計(jì)過小,都有可能導(dǎo)致路面的強(qiáng)度無法滿足交通需求,這時(shí)如果受到超強(qiáng)車輛荷載的作用,那么就一定會發(fā)生路面開裂。更重要的是,隨著交通運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展,交通量逐漸增大,車輛的超載現(xiàn)象一直都屢禁不止,這樣就導(dǎo)致路面所承受的負(fù)荷量嚴(yán)重超標(biāo)。而在施工設(shè)計(jì)時(shí),如果沒有對交通量和交通狀況進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測,就容易導(dǎo)致路面出現(xiàn)裂縫。
(3)沒有嚴(yán)格按照施工規(guī)定的程序進(jìn)行施工。市政工程通常都需要與其他的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行同步施工,而且工期緊張,施工的任務(wù)重,因此部分施工單位就會將工序進(jìn)行部分簡化,甚至將部分工序直接省略。而這些做法都會對道路施工質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響,也為出現(xiàn)路面裂縫埋下了嚴(yán)重的質(zhì)量隱患。
3控制路面裂縫的有效對策
(1)對舊的混凝土路面進(jìn)行碎石化處理。碎石化的目的是為了減小或消除舊的混凝土板的變形和集中應(yīng)力,避免應(yīng)力集中,阻止變形和較大應(yīng)力的產(chǎn)生,同時(shí)避免上覆的瀝青層發(fā)生反射裂縫。在碎石化當(dāng)中,四分之三的混凝土路面的破碎顆粒表面應(yīng)低于7cm,中間應(yīng)低于22cm,底部應(yīng)低于37cm。而剩余四分之一的混凝土路面的表面破碎顆粒的尺寸應(yīng)低于45cm。如果發(fā)現(xiàn)碎石化路面的塊徑高于最大尺寸,必須進(jìn)行二次破碎。如圖1所示。
(2)土工織物防治。土工織物由于具有多種功能,在防止路面裂縫中能夠起到重要的作用:防護(hù)功能,指的是利用土工織物的整體性和連續(xù)性,防止水流的沖蝕并緩解低溫造成的瀝青面層開裂和土體凍脹等;隔離功能,土工織物若用于中間夾層,能夠有效防止兩種材料的滲混,起到隔離的作用;防滲功能,土工織物能夠有效緩解路面的水害,閉合膨脹土和凍脹土,保證地基的穩(wěn)定;排水過濾功能,由于土工織物具備極好的過渡性和透水性,因此能夠排掉濕軟地基中的水,降低地下水位,加速軟基的固結(jié);補(bǔ)強(qiáng)加筋功能,由于土工織物的整體性和抗拉力學(xué)特性都較好,因此能夠?qū)⑼饧拥暮奢d傳入結(jié)構(gòu)層或者相鄰的土體,從而防止過大結(jié)構(gòu)移位的出現(xiàn),并增加結(jié)構(gòu)的承載能力,并改善路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
(3)乳化稀漿瀝青封層法。將50%的石屑、30%的粗砂和20%的細(xì)砂混合形成骨料,并達(dá)到級配指標(biāo),在其中再摻入乳化瀝青,和2%的普通水泥,混合成稀漿,保證厚度在0.8cm左右,并用專門的封層機(jī)進(jìn)行鋪設(shè)[5]。在整個(gè)施工當(dāng)中,當(dāng)乳化瀝青完全滲入裂縫,要等待水分完全蒸發(fā)后才能實(shí)現(xiàn)裂縫修補(bǔ),并平整路面。值得注意的是,在使用混合的瀝青材料封層時(shí),厚度通常在1.5cm之內(nèi),并可以使用層鋪法或者拌和法進(jìn)行施工。大部分的施工經(jīng)驗(yàn)證實(shí),通過這樣的方法進(jìn)行封層,路面裂縫的產(chǎn)生較少,因此應(yīng)該大力推廣。
4結(jié)語
綜上所述,市政公路施工中的路面裂縫的發(fā)生是由道路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、外部自然條件、原材料性能質(zhì)量、施工質(zhì)量以及行車荷載等多種因素共同作用產(chǎn)生,因此該現(xiàn)象的產(chǎn)生原因非常復(fù)雜,需要我們在實(shí)際的施工當(dāng)中不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn),并提出有效的控制措施,從而將路面裂縫的出現(xiàn)幾率降至最低。