许道峰 吕自辉
摘要:黄河堤防路面早期破损,造成堤防道路裂缝,务必引起重视,本文拟对黄河堤防路面裂缝问题进行探讨,以供参考。
关键词:黄河大堤;道路裂缝;措施
近年来,黄河堤防道路路面陆续出现破损裂缝,对堤防道路造成严重病害,影响了道路使用寿命。现就其原因及措施进行分析。
1、黄河堤防路面破损裂缝的原因
沥青路面的设计使用寿命一般为10~15年,如果通车1~3年内就发生严重病害和较大面积损坏,可视为早期破坏。早期破坏类型归纳为:
1.1水损坏。长期下雨后,轮迹处路面向两边推挤而隆起,轮迹处继续沉陷,靠近轮迹的隆起部分破损,很快就出现面层松散、剥落、坑槽等。
1.2裂缝。路面裂缝是路面早期破损最常见的病害之一,它的危害在于从裂缝中不断进入水份使基层甚至路基软化,导致路面承载能力下降,加速路面破坏。
1.3龟裂。主要由路面结构强度不足引起。沿轮迹带出现单条或多条平行纵缝,逐渐在纵缝间出现横向或斜向连接缝,一般多发生在行车道轮迹形成龟裂。
1.4车辙。车辙变形车辙是在行车载荷重复作用下,路面产生累积永久性的带状凹槽。主要是由于沥青混合料级配设计不合理、稳定性差或由于基层及面层施工时压实度不足,使轮迹带处的面层和基层材料在行车荷载反复作用下出现固结变形和侧向剪切位移引起。
1.5波浪。路面组成材料设计不合理或施工质量差,导致路面材料不足以抵抗车轮水平力的作用。
1.6松散。采用的沥青粘结力差,沥青用量偏少,或所用的矿料过湿,铺撒不匀,或所用的嵌缝料不合规格而未能被沥青粘牢。
1.7坑槽。面层的网裂、龟裂后不及时养护而逐渐形成的,基层局部强度不足,在行车作用下也易产生坑槽。
1.8沉陷。基层局部成形不足,强度不够,在行车载荷和自然因素等作用下形成。对于大面积沉陷往往是由于路基(高填方地段)不均匀沉降或局部滑移面引起的。
1.9剥落。沥青混合料中使用了中性或酸性石料,將会造成集料与沥青之间的粘附性不足,在行车荷载的作用下,集料从路面剥落,使路面形成麻面,进而可能发展成为坑槽、松散等病害。
2 黄河堤防路面破损裂缝的危害
2.1 形成陡坎.。道路出现纵缝如不及时处理,长时间雨雪水的灌入加之在载车的作用下,道路外侧势必滑动加快,形成陡坎甚至坑槽,将严重影响行车。
2.2 造成路面开裂。横缝如灌入雨雪水,经冻融交替后,对道路的破坏将非常严重。进水初期裂缝部位膨胀,沿裂缝逐渐形成微量冻融松散粉化灰土,面层材料密度降低。如水存于基层和面层之间,由于行车碾压推挤摩擦作用,将基础材料唧出形成唧浆病害,发展下去路面将出现凹坑,甚至出现搓板路或龟裂病害,严重时将出现路面开裂性坑槽。
2.3影响使用寿命。龟裂及碎裂如不及时治理,由于雨雪及车辆的作用,破坏将快速发展直到破坏基层,对车辆形成一种潜在的危害,对防汛交通极为不利,也极大地缩短了道路的使用寿命,设计8年的堤防道路使用几年就大修,给国家造成极大的经济损失。
3 黄河堤防路面破损裂缝预防措施
黄河堤防路面破损裂缝与沥青混合料、路面设计施工、交通气候条件的有全部或部分联系,而交通气候条件是客观存在的,所以沥青路面病害防治技术应以路面设计、沥青混合料和施工三个方面考虑。
3.1合理设计路面结构
3.1.1黄河堤防道路路面厚度可酌情减薄,尽可能减薄沥青面层厚度。第一是半刚性基层沥青路面结构的承载能力可由半刚性材料层(基层和底基层)来承担,无需用增厚面层来提高承载能力。第二是提高沥青路面使用性能不是用厚的沥青面层,而是用优质沥青。第三是沥青面层的裂缝不只是反射裂缝,在正常施工情况下,大部分是沥青面层本身的温缩裂缝。第四是一般来说厚的沥青面层易导致车辙的产生。
3.1.2加强沥青路面防水设计。
3.1.3选用合理的基层和底基层结构。
3.2严格控制沥青混合料的质量
3.2.1沥青的选取选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青。在条件许可的情况下,可在沥青中掺加各种类型的改性剂,以提高基性能指标。
3.2.2集料的选用骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。如果骨料呈酸性则应添加一业数量的抗剥落剂或石灰粉,确保混合料的抗剥落性能,同时应尽量降低骨料的含水量。
3.2.3混合料级配的确定沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能、低温抗裂性,路面表面特性和耐久性是两对矛盾,相互制约,照顾了某一方面性能,可能会降低另一方面性能。混合料配合比设计,实际上是在各种路用性能之间搞平衡或最优化设计,根据当地的气候条件和交通情况做具体分析,尽量互相兼顾。当然为提高沥青路面使用性能还可以考虑以下两个途径:第一是改善矿料级配,采用沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)。第二是改善沥青结合料,采用改性沥青。
3.3严格控制施工质量
施工质量控制不严,早期破损必然出现。沥青路面施工必须按全面质量管理的要求,建立健全有效的质量保证体系,对施工全过程,每道工序的质量要进行严格的检查、控制、评定,以保证其达到质量标准,具体要抓好以下几方面:
3.3.1严格控制沥青混合料的拌和质量。拌合过程中发现“糊料”或“离析”等异常情况应立即进行处理;加大马歇尔试验频率,严格控制沥青混合料的油石比、稳定度、流值等指标,必要时对混合料进行特殊配合比设计。
3.3.2保证基层顶面粗糙度。改善基层材料级配,增加粗骨料,提高大中粒径集料含量;控制最佳含水量,改进碾压方法,避免过振过湿,不能使基层顶面形成灰浆硬壳,不能用细料进行压实后找平。
3.3.3合理洒布透层油、粘层油。在进行各层铺筑前,必须保持顶面清洁。根据近年来的施工经验,透层油应以慢裂型乳化沥青为宜。用沥青洒布车喷洒时,应保持稳定的车速和喷洒量,不能流淌和形成油膜,更不能有空白,并立即撒布2立方米/1000平方米的石屑或粗砂,用8T钢筒式压路机稳压一遍,将多余的浮料扫走。
3.3.4提高面层摊铺质量。在摊铺混合料时,运距不能过远,摊铺温度应控制在130℃~150℃为宜,摊铺厚度均匀,压实设备数量应配套,速度控制在2m/min左右,碾压遍数不能太少,以免混合料孔隙过大。一般不能进行补料,尤其是下面层。基层雨后潮湿未干,不得摊铺,更不得冒雨摊铺。纵向、横向接缝应紧密、平顺,各幅之间重叠的混合料应用人工铲走。
总之,防止黄河堤防路面破损裂缝,必须建立健全质量保证体系,从管理部门、设计部门到施工部门,层层重视、层层控制、层层落实。从根本上减少沥青路面的早期破损现象的发生,使黄河堤防道路建设质量全面提高,更上新台阶。
参考文献
[1]李浩.《堤防路面裂缝产生的原因及防止措施》[J].中国西部科技2018(16).
[2]谢晚晴.公路路面裂缝的控制措施分析[J].河南建材,2018(03).