隨著我國國民經濟的發展,市政道路建設事業也迎來了快速發展的時期。我國現階段的市政道路都采用瀝青路面,瀝青路面具有平整、施工期短、無接縫、耐磨、養護維修方便等優點。但是隨著城市道路交通通行量日益增大,車輛大型化和嚴重超載,加之氣候、地質條件等的影響,使得瀝青路面狀況頻出,嚴重威脅著市政路面的使用安全,瀝青路面的裂縫就是其中最常見的一種。路面有裂縫,就會使表面的水滲入到基層中,導致基層甚至路基出現軟化,影響路面的質量和行車安全。鑒于當前市政道路在人們出行、拉動經濟建設等方面的突出作用,本文對市政路瀝青路面裂縫產生的原因及其對策進行了分析,具有重要意義。
一、 市政路瀝青路面裂縫產生的主要原因
1. 自然環境的影響
市政道路瀝青路面完全暴露在露天下,受到自然環境的影響非常大,例如溫差的變化、雨水的浸泡、冰雪的霜凍、大風的侵蝕等,其中對市政路瀝青路面裂縫產生最直接的因素當屬氣溫。當氣溫下降時,瀝青路面采用的半剛性基層“遭遇”低溫,引發收縮,容易產生收縮縫或者干縮縫。這種裂縫在路面重復荷載作用下,瀝青路面會形成橫向反射裂縫。在已經開裂的舊瀝青、舊水泥路面上鋪上的瀝青面層,因為溫度降低,位于底部的老路面的裂縫會重新開裂,從而使上部新鋪設的瀝青路面斷開。
新鋪設的半剛性基層也會隨著混合料中水分的減少產生干縮,從而出現裂縫。除此之外,一段時間甚至一日中溫差的變化,也會在混合料內部形成損壞,而出現各種裂紋。與此同時,春夏季的雨水會沿著裂縫進入到基層和路基中,降低了基層和路基的強度。在外荷載的作用下,導致瀝青路面產生裂縫。
2. 路面車輛荷載的影響
隨著我國城市化進程的加快和城市的日漸繁榮,城市交通壓力與日俱增。市政道路上車輛荷載越來越大,超載現象越來越嚴重,車輛的通行密度逐漸增大,車輛的荷載對市政道路瀝青路面的質量和使用壽命的影響非常大。在車輛超荷載的作用下,導致路面所能承受的荷載超出了路面的承載能力,最終導致路面出現了嚴重的開裂現象。
3. 道路設計的影響
市政道路瀝青路面結構設計的不合理或者厚度不足也是造成路面開裂的主要因素,瀝青路面的強度在不合理的設計下,不能滿足車輛的行車要求;或者對路面設計年限內的交通車輛通行能力預測偏小,就會使瀝青路面強度不足。在交通通行量的快速增長和車輛荷載超重的情況下,無法保證正常的運輸,也會致使瀝青路面產生裂縫。
4. 施工因素的影響
市政道路施工時,一般都是時間緊任務重,存在部分工序簡化或者省略的情況,特別是對于城市主干道。鑒于對城市交通壓力的考慮,通常實行半封閉施工。為了趕工期、搶進度,往往會出現路基填土壓實度不夠、路基出現不均勻的沉陷、接縫處的壓實達不到要求的情況。在車輛荷載的作用下,容易形成裂縫。此外,路基或者基層的強度如果達不到要求,路基局部產生下沉會使路面拉裂。半剛性基層的干燥收縮、低溫收縮,當收縮應力大于基層的極限抗拉強度時,就會產生收縮裂縫。
二、 對市政路瀝青路面產生裂縫對策分析
1. 夯實路基,確保路基質量
瀝青路面的質量是由路基決定的,路基質量的高低直接影響了路面的抗壓強度和穩定性能。因此,夯實路基、確保路基的抗壓強度和足夠的穩定性是工作的重點。首先,在路基施工時,要嚴格遵照路基填筑施工工藝的要求進行,確保路基能夠滿足強度要求。其次,對路基填充料的選擇。通常情況下,是把石頭、砂類土作為主要材料,然后在選用含砂地液限粘土。但是需要注意的是,在填筑時不能選擇粉質土或者機土。為了有效防止裂縫的產生,路基的控制深度應該大于設計深度。在路基夯實的過程中應該控制好每一層土的鋪設厚度,一般厚度控制在 30 cm 以下。對路基的夯實度,要通過反復的檢測;對于不達標的應立即加壓整改,以保證路基的強度和道路結構的質量。
2. 加強抗裂性能材料的選擇
在市政道路瀝青路面的建設過程中,要選用溫縮系數小,干縮、抗拉能力強的半剛性材料作為基層。選用松弛性能好的優質瀝青做面層,以確保瀝青的針入度、延展度等。在施工中,如果無法保證優質的瀝青作材料,可以采用添加劑或者聚合物以提高瀝青的低溫抗裂性能和高溫穩定性能。采用聚合物改性瀝青或者橡膠瀝青在瀝青混凝土的表面上做封層,以提高表層的抗溫度裂縫的能力,延長市政道路使用壽命。
3. 加強道路施工控制
為了有效預防裂縫的出現,在瀝青路面設計時,就要充分做好交通量調查和準確預測的工作,使路面結構組合和總體強度能夠滿足設計使用年限內交通荷載的要求。在路面上的施工過程中,地下管線或者構筑物埋深要大于 50cm,以保證道路基層結構的完整性。在攤鋪混合料時,運距不能太遠,攤鋪溫度應該控制在 130℃~160℃為最佳。攤鋪厚度要均勻,保證瀝青面層的壓實度。特別是橫向接縫,碾壓時壓路機在已經壓實的橫幅上,鋼輪伸入新鋪層 15 cm,每碾壓一遍向新鋪層移動 15~20 cm。直到壓路機全部在新鋪層為止,再改為縱向碾壓。盡量采用全路幅一次攤鋪,如果采用分幅攤鋪,前、后路幅要緊跟,避免前半幅混合料冷卻后才攤鋪后半幅,要保證熱接縫。在分幅攤鋪時,上下層的施工縱縫要錯開 15 cm 以上。松鋪系數要根據試鋪試壓決定,要確保試壓后的接縫緊密、平整。此外,嚴禁在氣溫低于 5℃以下的低溫或者雨雪的天氣鋪設瀝青混凝土路面。
三、 結語
由于時間、篇幅和內容的限制,以上內容只是簡要的對市政道路瀝青路面產生裂縫的部分原因和部分改善措施進行了分析。道路裂縫的治理,重點在于合理的設計、優質的材料以及先進的施工技術,再加之混合料的合理化配比、瀝青路面鋪筑厚度和壓實度等。只有做好這些,才能有效預防瀝青路面產生裂縫,保證瀝青路面的高質量和較長的使用期限。
參考文獻
[1]劉云凱.市政道路工程施工質量控制要點[J].中國新技術新產品,2010\\(08\\).