安晓峰
(山西省太原高速公路有限公司)
沥青路面开裂类型、成因及修复方法
安晓峰
(山西省太原高速公路有限公司)
沥青路面开裂是道路施工中常会遇到的问题,由于施工环境因素的影响,沥青路面开裂的原因是多种多样的。沥青路面的开裂会造成一系列的问题,对于车辆来说,沥青路面的开裂会大幅度提升地面的摩擦系数,由此造成车轮与地面产生的摩擦阻力增大,从而降低车辆的行驶速度,影响道路的通行能力。尤其是在一些较为重要的交通要道,开裂的沥青路面往往会造成严重的交通堵塞现象出现。另一方面,由于沥青路面的开裂造成地表水大量渗入到基层中,尤其对于土基层道路来说是巨大的危害,同时,这也是许多土基层路面塌陷的主要原因之一。为了解决这样的问题,本文围绕沥青路面开裂的类型、成因进行探讨,并依据相应的类型成因提出行之有效的修复方法。
沥青 路面 开裂
在分析沥青路面开裂之前我们必须对沥青路面开裂的类型的进行划分,沥青路面的开裂类型划分主要是依据开裂缝的受荷载的差异来划分的。沥青路面在常规压力下,即为设计规范压力下自然开裂则可称之为非荷载型开裂,这样的裂缝就被称之为非荷载型裂缝。而沥青路面由于受到了超出设计允许的压力之后而出现开裂情况,便可称之为荷载型开裂。
非荷载型裂缝。顾名思义,非荷载型裂缝则是属于压力允许范围内的道路路面开裂问题。沥青路面的非荷载型裂缝问题主要是由自然因素引起的,这其中,温度以及湿度的影响是造成路面开裂的最主要原因。这样的影响因素主要作用于路面结构内部,形成于基层以及结合层,所以这样的问题往往需要大面积地修复,属于一个比较难以应对的路面施工问题。
除此之外,沥青路面的裂缝按照裂缝形状又可以划分为横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝以及反射裂缝这四种类型。
荷载型裂缝的成因是由于面层承受压力大于设计规范压力。但这样的结论也逐渐被许多道路桥梁专家否定,他们认为,由于施工材料的原因,表面的沥青本身就具有一定的使用期限。在某些特殊的情况下,大型车辆的巨大荷载的确会直接导致沥青路面开裂,但这样的开裂裂缝一般都比较大,且属于一次性损伤。而实际上,在我们平常遇到的沥青路面开裂现象中,这样的一次性损伤还是比较少见的。在建筑施工中,荷载型路面开裂又被称之为路面荷载疲劳。这样的疲劳属于一个日积月累的过程,在交通车辆的不断循环使用中,路面结构在交通压力的作用下,产生随机的应变,沥青砼面层层和其下结构层产生细微的形变,久而久之便会形成裂缝,这样的裂缝一般是从外部衍生结合层以及基层的,因此沥青砼面层裂缝也可以看作是外部损伤性裂缝。因此,综上来说,荷载型裂缝的产生的原因可以细分为一次性荷裂缝以及疲劳性荷载裂缝。
荷载型裂缝属于使用不规范造成的硬性损伤,这样的裂缝处理起来较为简单,一方面来讲其并不会大面积的出现质量问题。其次,受损伤的部位主要集中在结合层以及面层,基层基本不会受到相应的损伤。
非荷载型裂缝的产生原因在概念介绍中也有所提及,在我国北方地区,由于冬季冻土现象的存在导致了路面基层施工以及结合层施工都必须要要考量温度的因素。为了防止水分在极低温度下的固化膨胀导致基层以及结合层体积增大,施工人员一般会在采取深挖路基的措施。温度以及湿度对长段的路面结构的影响主要体现在热胀冷缩方面,非荷载型裂缝产生的原因在本质上可以归结为热胀冷缩现象导致的不同结构层在应力拉伸下的错位现象,而沥青面层较低的抗拉伸能力导致了其表面出现开裂的裂缝。因此,要解决这类的沥青路面问题,还得从提升沥青路的各个结构层的抗拉伸能力做起。
对于荷载型裂缝处理来说,由于其本身的荷载过大导致了道路结构的损伤,对于这类道路来说,其修复施工主要是在局部路段进行。因而在施工技术上可以延续之前的施工工艺。在对基层以及结合层施工以后,可以直接加铺的沥青砼即可。
对于非荷载型裂缝修复来说,其修复施工工艺就较为复杂了。由于非荷载型裂缝产生的原因是由于温度以及适度形变导致的道路结构层损坏,因此,这样的修复就必须围绕着提升道路内部结构的抗损伤能力来进行。
总的来说,非荷载型裂缝修复方法的要点可以归结为以下几点:
1、选择合适的沥青路面处理时间:
损伤的沥青路面修复处理时间一般选在温度不高不低的春季,我国的沥青路面处理时间一般为每年的 3、4月份,在经过了一个冬季的 “冷冻膨胀”过程,裂缝的缝宽在初春时为最大值,此时对裂缝进行处理有利于在气温升高时裂缝逐步变小,还可以在梅雨季节防止和减少雨水下渗至基层。
2、选择合适的沥青路面裂缝修复处理施工方法:
表面封闭法:这种方法一般用在裂缝宽度在2毫米以下的沥青路面裂缝中。
对平整度要求不高的沥青路面可在高温季节采用喷洒沥青撒料压入方法维修或微表处处理,在低温季节宜采用乳化沥青稀浆封层。对平整度要求高的沥青路面,可沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青,在低温潮湿季节宜采用阳离子乳化沥青。
开槽灌缝法 :
这类方法比较常用,一般用在裂缝宽度在 2毫米以上的纵向或者横向裂缝修复中。
开槽灌缝法的施工工艺:
开槽:按照设计的开槽尺寸,预先调节好开槽机开槽深度,然后进行开槽作业。
清槽:用吹风机将槽内的碎渣及裂缝两侧至少10cm范围内的灰尘彻底清扫干净。
灌缝:用灌缝机上带有刮平器的压力喷头将密封胶均匀地灌入槽内,并在裂缝两侧拖成一定宽度与厚度的封层。
综上可知,沥青路面的裂缝主要分为荷载型裂缝以及非荷载型裂缝两个大类,按照其裂缝形状又可以细分为横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝以及反射裂缝这四种类型。在沥青路面的修复处理中,非荷载型裂缝属于一个较为复杂的施工过程。在修复过程中,这样的施工也要求施工人员必须选择好材料,施工时间以及施工方法,综合温度、湿度等环境环境因素的考量,合理的制定行之有效的施工组织设计方案,这样才能一劳永逸的解决好沥青路面的开裂问题。
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安晓峰。1976年6月。 男。山西省太原市。单位:山西省太原高速公路有限公司。学历:大学本科,长沙理工大学。交通土建工程专业。职称:助理工程师。