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城市沥青路面裂缝的成因及防治措施

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  摘  要:沥青路面作为城市道路施工建设过程中的常见方式,能够强化路面施工效果,切实开展裂缝防治工作,将能够大幅度提升沥青路面的实际建设和使用水平。该文主要是从城市道路建设实例分析入手,重点介绍了城市沥青路面裂缝的常见类型及其成因,并以此为根据,提出了一些科学可行的防治措施,为提升城市沥青路面的实际施工质量提供良好借鉴和参考,避免沥青路面裂缝情况的出现。
  关键词:城市建設;沥青路面;裂缝;成因;防治措施
  中图分类号:U416                  文献标志码:A
  0 前言
  在城市建设发展过程中,道路建设占据重要比重,强化道路工程的建设效果,将能够为城市居民提供良好的便利条件。道路建设采用沥青路面建设模式十分常见,不容忽视的是,其在实际通行过程中,会容易出现裂缝问题,细致分析其产生原因,积极采用科学合理的防治措施,将能够有效提升城市道路建设总体水平。
  1 城市道路建设实例分析
  某市道路建设以沥青混凝土路面为主,建成后的交通量较大,该地处在雨热同期气候地区,降水量较多,对于沥青路面的抗水损害性和抗高温稳定性要求较高。该工程主线路基段中存在着明显的水泥稳定碎石层,中面层、上面层基本保持着一致性,在实际施工建设过程中,沥青面层工程量较大,确保在规定工期内完成,需要构建系统完善的管控体系,确保其在后续实际应用过程中不会出现裂缝现象。
  2 城市沥青路面裂缝的常见类型及其成因
  沥青路面在长期的使用过程中,容易出现一些裂缝情况,影响到工程质量。细致分析裂缝的常见类型和原因,将能够为有效治理工作提供良好前提。
  2.1 常见裂缝类型
  2.1.1 温度裂缝
  沥青路面各个结构层材料在导热性方面存在着较大的差异,同时材料本身也会受到温度的影响。温度在沥青路面结构层中的传递,需要历经一定时间,从而导致各个结构层都产生较大变化,表现出明显的温度梯度,尤其是在环境温度出现反复性的变化时。温度梯度将会导致不同结构温度层产生相应的应力,其主要包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝2个方面。前者主要是因为沥青在高温环境下会有较强柔韧性,变形情况较为明显,在受到较高温度影响下,不会产生较大应力,但是在低温环境下沥青材料会出现逐渐变硬的情况,有明显收缩情况。后者温度疲劳裂缝主要是由于温度变化较为频繁且昼夜温差较大,从而将会给沥青面层带来较大的影响。
  2.1.2 荷载型裂缝
  道路需要给车辆提供良好的通行条件,相应的路面结构层对于承载能力要求较高,当沥青路面经受的重荷载情况较多,将会容易造成一定的破坏。在行车最大荷载作用的地方,是弯拉应力最大的部位,其会超出原有的结构层极限抗拉强度,从而导致路面结构层的底部出现开裂问题。在行车荷载的反复作用下,基层会出现裂缝,相应地还会影响到沥青路面的实际运行情况。
  2.1.3 反射裂缝
  路面基层施工建设过程中使用半刚性材料的情况较多,其在完成施工作业之后,还会进行较长时间的物理化学反应,从而使基层材料本身的强度、刚度都会逐渐增强。这类材料使用过程中,对于养护周期要求较高,对于周围环境温度和湿度较为敏感。在无法保证施工质量的时候,将会影响到基层的实际应用情况,主要是因为半刚性材料会在温度和湿度影响下出现质量问题,发生开裂情况,导致沥青路面和材料基层之间出现受力薄弱点,给沥青路面通行使用埋下安全隐患。在气候因素、行车荷载的反复作用下,发生裂缝现象的概率较大。
  2.2 裂缝成因分析
  沥青路面发生裂缝现象的原因主要集中在以下几个方面:
  1)施工设计方案不够科学合理。沥青混凝土铺设是城市道路施工的主要方式。多数工程师在设计城市道路施工方案的过程中,实地考察不够到位,导致设计方案和实际情况不一致,选用的施工建设标准、施工材料和技术工艺等无法符合工程建设要求。
  2)施工质量效果不够良好。具体施工作业环节的开展效果不够良好,没有充分保证沥青路面的施工质量,会容易导致其后期实际应用环节中出现裂缝情况。主要是由于施工认识不够充分,施工人员综合素养不符合工程建设标准,施工材料质量不达标,仪器设备应用效果不佳等。
  3)频繁超载现象的大量存在。道路通行过程中存在着较多不遵守交通规则的情况,忽略了车辆承载的最大限度,较大损害了沥青路面的实际应用效果,带来较大的损伤,降低沥青路面的实际承载能力。
  4)周围环境的影响。沥青路面所处的环境条件、气候状况等因素,都将会影响到沥青路面的实际通行情况。沥青路面长期处在温度过大变化的环境中,尤其是温度快速下降的天气数量较多,从而会容易出现裂缝情况。
  3 强化城市沥青路面裂缝防治工作的措施
  该次工程施工过程中桩号K0+450~K0+600段北侧红线边设计为挡土墙护坡,和周边小区的管线联系较为紧密,且施工段存在明显的软土路基,在工程施工中使用沥青路面建设方式。考量到沥青路面在实际施工过程中容易出现裂缝问题,需要根据其产生原因,采用科学合理的应对措施,开展防治工作,确保沥青路面施工建设的总体质量。
  3.1 持续改善沥青路面设计方案
  结合沥青路面常见裂缝的表现和产生原因,积极开展细致有效的分析工作,设计出科学合理的沥青路面施工方案,为具体施工建设工作提供良好的支持,加强沥青路面的整体施工效果。
  (1)开展全方位的现场勘察工作。针对需要进行沥青路面施工的部位进行细致有效的检查,重点观测其施工地质环境、水文状况以及气候条件等,并形成翔实的数据记录表,将其和以往的施工设计方案做比对,寻找其中需要改进和优化的部分。明确施工设计中的重点和难点,切实强化总体的施工设计方案实施效果。   (2)持续完善和改进设计方案。设计人员结合城市道路建设标准、道路工程招标文件、合同文件的各项要求,需要制定出科学可行的施工设计方案,并将其和现实施工情况进行逐一对比,及时发现其中不够合理的地方,并组织相关技术人员、管理人员以及施工人员进行深入充分的沟通,确定出最终的改进方案,提升施工设计方案的总体科学性和合理性,为后续施工奠定基础。
  (3)细致考察沥青路面设计方案的各项细节内容,并开展模拟演练工作,积极使用BIM技术,构建起建设模型,观察已经设计好的方案是否具有良好的施工可行性。
  3.2 全过程控制好沥青路面的施工质量
  从沥青路面施工建设的各项环节入手,切实有效把控施工质量。
  (1)做好全面调查工作。首先针对城市道路通行车辆数量和荷载情况进行调查分析,将路面强度和抗变形能力都纳入考察目标,明确最终的路面结构方式。
  (2)结合沥青路面施工设计方案,选择最为合适的施工材料。在水泥稳定粒料方面,需要选择收缩性较小、强度较高的材料,同时还需要选择一些石灰、粉煤灰方面的稳定粒料,将温度收缩裂缝的情况控制在最小限度内。而在优质沥青方面的选择,需要注重沥青的开裂性性能,在具体施工过程中,沥青面层之中使用具有较大针入度的沥青,将能够避免低温收缩裂缝的出现。如果施工团队的经验丰富、施工水平较高,可以使用沥青玛蹄脂碎石路面方面,其拥有着更为强烈的抗开裂性。
  (3)控制层间污染情况,确保各个层面的密切沟通,积极使用各层连续施工方法,良好地提升沥青路面施工的质量。如完成透层、黏层作业之后,需要及时铺筑好相应的沥青面层,使其能够保持着良好的施工效果。
  (4)持续养护半刚性结构基层。开展全方位的养生作业,在保证基层施工质量方面发挥着积极作用,从而强化结构基层的施工强度,提升其内部结构的紧密效果,避免透层油的渗入情况。该次施工过程中,根据半刚性基层碾压完成情况,及时使用了乳化沥青,将其作为封层,确保其施工质量。或者将土工合成材料铺设在基层顶面,这些材料拥有较强的耐高温性能,可以良好地保护半刚性基层。
  (5)合理控制好集料的实际质量。在现实沥青路面施工过程中,原材料较脏,存在着较多的粉尘,且级配不够合格,将会影响到后续沥青路面的实际建设效果。针对集料质量加以全面管控,将能够强化沥青路面的硬度和强度。
  3.3 提升沥青路面裂缝的处理效果
  面对城市道路沥青路面实际应用过程中所出现的裂缝问题,需要积极采用科学合理的方式加以处理。首先,需要明确裂缝的具体产生原因;其次,按照沥青路面裂缝的实际病害程度、开裂程度,选择相应的修补方法,从而延长道路的实际使用寿命,保障行车安全。
  (1)灌缝处理技术。面对沥青路面出现裂缝,通过压浆法能够起到良好效果。这种处理技术主要是利用了水泥,虽然所使用的設备较为普通,造价也较低,但施工工艺较为复杂,却能够起到较好的施工效果。对于面层裂缝来说,使用改性沥青、灌封胶的方式开展灌缝作业,可以发挥有效作用。
  (2)稀浆封层技术。当及时发现沥青路面存在裂缝现象,且裂缝发育较为初期的时候,可以通过稀浆封层技术加以处理。该项技术主要是使用了乳化沥青稀浆封层,强化沥青路面本身的抗滑性、耐磨性,但需要注意到的是,这一技术无法充分控制好裂缝的延展。
  (3)路面再生处理技术。其对于施工处理设备要求较高,通过原有的沥青路面材料,采用一系列施工作业工艺,象破碎、添加材料、拌和、均匀摊铺等环节,构建全新的再生结构层,虽然能够使路面本身的使用功能得到有效恢复,但是无法满足预期的施工目标,主要是因为原有的面层材料没有完全老化,且未全面清除。
  4 结语
  城市道路沥青路面中容易出现一些裂缝情况,其表现出较多方面的特征,该文主要是针对温度裂缝、荷载型裂缝以及反射裂缝这3个常见情况进行细致分析,并提出了一些切实有效的方式和手段,即为持续改善沥青路面设计方案,全过程控制好沥青路面的施工质量以及提升沥青路面裂缝的处理效果,强化裂缝的防治效果。
  参考文献
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  [2]赵雪梅.市政道路沥青路面裂缝成因及防治对策[J].企业技术开发,2018(2):258-259.
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