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橫向裂縫現(xiàn)象為裂縫與路中心線基本垂直,縫寬不一,縫長(zhǎng)有的貫穿整個(gè)路幅,有的貫穿部分路幅,裂縫彎彎曲曲、有枝有叉。橫向裂縫中的唧漿導(dǎo)致裂縫兩側(cè)凹陷,橋頭跳車處的路面橫向裂縫,在路面積水的作用下加速跳車發(fā)展的速度,同時(shí)會(huì)對(duì)路基造成沖刷。
1橫向裂縫產(chǎn)生原因分析
橫向裂縫可分為荷載性裂縫和非荷載性裂縫兩大類。荷載性裂縫是由于設(shè)計(jì)不當(dāng)和施工質(zhì)量低劣, 或由于車輛嚴(yán)重超載, 致使瀝青面層或半剛性基層內(nèi)產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)其疲勞強(qiáng)度而開裂。非荷載性裂縫是橫向裂縫的主要形式, 它分瀝青面層溫度收縮性裂縫和基層反射性裂縫兩種情況。橫向裂縫是與路中心線基本垂直的裂縫走向,縫寬有貫穿整個(gè)路幅的,也有部分路幅的。裂縫是在瀝青路面上經(jīng)常發(fā)生、較為普遍的質(zhì)量問(wèn)題,對(duì)道路的使用品質(zhì)與壽命會(huì)產(chǎn)生較大影響。
1.1瀝青混合料中的瀝青性質(zhì)的變化,其中揮發(fā)成分變質(zhì)和瀝青硬化,使其產(chǎn)生了塊狀裂縫和風(fēng)蝕現(xiàn)象。因此由于在混合料中使用的瀝青性質(zhì)和摻配情況不同,路面的破壞程度也是不同的。瀝青混合料的收縮,在道路的橫斷面方向上產(chǎn)生的收縮裂縫。這種現(xiàn)象與氣溫及其變化程度,與路基、墊層、基層及構(gòu)成的混合料的蠕變,乃至與應(yīng)力松弛性質(zhì)、路面各層間的摩擦狀況等許多因素有關(guān)
1.2攤鋪瀝青混凝土路面的施工中施工縫處理不當(dāng),造成接縫不密實(shí),或者由于碾壓方式問(wèn)題產(chǎn)生細(xì)小裂縫,都會(huì)造成橫向裂縫的發(fā)生。在施工過(guò)程中橫向施工縫是不可避免的,接縫開裂的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。作為施工管理者要合理組織施工,保持?jǐn)備佔(zhàn)鳂I(yè)連續(xù)進(jìn)行,減少冷接縫的產(chǎn)生。技術(shù)人員熟練掌握橫向接縫的處理技術(shù)和注意要點(diǎn),實(shí)施過(guò)程中嚴(yán)格按規(guī)范要求的程序去做,根據(jù)具體情況選擇適宜的接縫方法。正確的碾壓方法是瀝青路面施工質(zhì)量的有力保證。
1.3凍結(jié)指數(shù)大的地區(qū),這種裂縫就容易發(fā)生。由于路基整體、土基、墊層及基層等瀝青混合料之外的底層材料的膨脹、收縮。由于土基下部地基的壓密下沉以及凍脹現(xiàn)象使土基產(chǎn)生凍脹,隨著這些現(xiàn)象所發(fā)生的路面縱向裂縫和局部的高低不平,皆屬于這個(gè)范圍。另外,由于基層的收縮裂縫,導(dǎo)致其上面的瀝青混合料產(chǎn)生反射裂縫,使道路出現(xiàn)的橫向裂縫也包括在其中。另外,候條件和氣溫的變化比率都和裂縫的產(chǎn)生有著密切的關(guān)系。瀝青未達(dá)到適合于氣候條件和使用要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),致使瀝青面層溫度收縮或溫度疲勞應(yīng)力(應(yīng)變)大于瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度(應(yīng)變)從而產(chǎn)生裂縫。這就要求施工中嚴(yán)格按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)的要求,按本地區(qū)氣候條件和道路等級(jí)選取適用的瀝青類型,尤其是要使用優(yōu)質(zhì)瀝青為原材料。
1.4過(guò)路橋涵、通道的填土固結(jié)或地基沉降產(chǎn)生路面橫向裂縫。橋涵等結(jié)構(gòu)物的兩側(cè)填土必須充分壓實(shí),有條件的要進(jìn)行加固處理;在沉降嚴(yán)重地段,施工前進(jìn)行詳細(xì)的勘察設(shè)計(jì),編制合理的施工組織方案,對(duì)軟土地基處理完成后再進(jìn)行構(gòu)造物的施工。另外,地下管線埋置過(guò)淺也是造成橫向裂縫的主要因素,施工中要保證埋深不能高于路面以下30厘米。
2 防止路面出現(xiàn)橫向裂縫采取的措施
(1)合理地組織施工,攤鋪?zhàn)鳂I(yè)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,盡量減少冷接縫。冷接縫的處理,應(yīng)先將已攤鋪壓實(shí)的路面端部切割整齊,清除碎料,然后用熱拌瀝青混合料敷貼接縫處,使其預(yù)熱軟化;鏟除敷貼料,對(duì)縫壁涂刷 0. 3~0. 6kg/m 粘層瀝青,再鋪筑新的混合料。
(2)充分壓實(shí)橫向接縫。碾壓時(shí),壓路機(jī)在已壓實(shí)的橫幅上 ,鋼輪伸入新鋪層 15cm,每壓一遍向新鋪層移動(dòng) 15~20cm,直到壓路機(jī)全部在新鋪層為止,再改為縱向碾壓。
(3)根據(jù)《瀝青路面施工及驗(yàn)收規(guī)范 》要求,按本地區(qū)氣候條件和道路等級(jí)選用適當(dāng)?shù)臑r青類型,以減少瀝青面層溫度收縮裂縫。采用優(yōu)質(zhì)的改性瀝青更為有效。
(4)橋涵兩側(cè)填土充分壓實(shí)或加固處理;工后沉降嚴(yán)重地段事先應(yīng)進(jìn)行軟基處理和合理的路基施工。
(5)采取有效措施減少由半剛性基層收縮裂縫而引起的反射裂縫。基層產(chǎn)生裂縫后,在溫度和行車荷載的作用下,裂縫將逐漸反射到瀝青層表面,路表面裂縫的位置和形狀與基層裂縫基本相似。半剛性基層產(chǎn)生橫向裂縫的原因:
①施工接縫不好產(chǎn)生的收縮縫。接縫前后二段混合料攤鋪間隔時(shí)間越長(zhǎng)越易開裂;基層硬結(jié)后再開挖溝槽,修復(fù)后,兩側(cè)也易拉裂。②干縮裂縫,由于混合料中水分蒸發(fā)后,干燥收縮,產(chǎn)生裂縫。含水量越大收縮越嚴(yán)重。③溫縮裂縫。碾壓后的混合料,在低溫季節(jié)產(chǎn)生溫縮裂縫。④混合料未充分壓實(shí),強(qiáng)度不足或厚度不夠在外荷載作用下產(chǎn)生裂縫。⑤碾壓成型后不養(yǎng)護(hù)或養(yǎng)護(hù)不及時(shí)。任其在陽(yáng)光下暴曬和風(fēng)干 ,不保持在潮濕狀態(tài)下養(yǎng)生。⑥土基施工時(shí),溝槽填幫處理不好,當(dāng)混合料成型后,下層發(fā)生沉降使基層產(chǎn)生裂縫。⑦軟土地基沉降不均勻,有時(shí)會(huì)使基層產(chǎn)生沉降裂縫,如橋頭搭板端部處。防止半剛性基層出現(xiàn)橫向裂縫的措施:第一混合料應(yīng)在接近最佳含水量的狀態(tài)下碾壓,嚴(yán)禁隨意澆水、提漿,以減少干縮;要防止碾壓時(shí)含水量過(guò)小,壓實(shí)度不足,造成裂縫。第二,對(duì)分段施工的路基,在碾壓時(shí),應(yīng)預(yù)留 3~5m的混合料暫緩碾壓,待下段混合料攤鋪后再碾壓,以利銜接。對(duì)于碾壓的基層,上下層的接縫應(yīng)錯(cuò)開 3~5m,以減少出現(xiàn)裂縫的機(jī)會(huì)。第三,合理選擇混合料的配比,控制細(xì)料數(shù)量;重視結(jié)構(gòu)層的養(yǎng)護(hù),經(jīng)常灑水,防止水分過(guò)快損失,及早鋪筑上層或進(jìn)行封層,以利減少干縮。第四,對(duì)基層下的橫向溝槽 ,必須采取措施填實(shí),以防下沉,或增加基層厚度,防止沉陷性裂縫。
3 路面橫向裂縫的治理方法
3.1對(duì)基層進(jìn)行處治。采取防裂措施,及時(shí)對(duì)基層進(jìn)行養(yǎng)生以減少前期開裂,及時(shí)鋪筑瀝青面層或澆灑透油層以減少裸露時(shí)間,減少基層橫向干縮性開裂。
3.2橋涵兩側(cè)填土充分壓實(shí)或進(jìn)行加固處理;沉降嚴(yán)重地段,事前應(yīng)進(jìn)行軟土地基處理。
3.3按本地區(qū)氣候條件和道路等級(jí)選取適用的瀝青類型,以減少或消除瀝青面層溫度收縮裂縫。優(yōu)先考慮采用優(yōu)質(zhì)瀝青。
3.4合理組織施工,攤鋪?zhàn)鳂I(yè)連續(xù)進(jìn)行,減少冷接縫。冷接縫的處理,應(yīng)先將已攤鋪壓實(shí)的攤鋪帶邊緣切割整齊、清除碎料,然后用熱混合料敷貼接縫處,使其預(yù)熱軟化;鏟除敷貼料,對(duì)縫壁涂刷粘層瀝青,再鋪筑新混合料。
結(jié)束語(yǔ)
在瀝青混凝土路面裂縫處置施工中,只有采取積極有效的措施,杜絕以上各種不利因素發(fā)生,嚴(yán)格規(guī)范施工,才能有效控制公路瀝青路面的開裂縫問(wèn)題,提高公路瀝青路面的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1] 《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D50-2006).