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沥青路面产生裂缝,是我们生活中很常见的一种现象,裂缝产生的形式,不尽相同,原因各异。从裂缝产生的主要原因来看,可以分为两类:一种是荷载型裂缝;另一种是非荷载型裂缝。第一种,荷载型裂缝,看字面意思就知道,是由于路面上的过往车辆,载重的作用,导致的路面裂缝,这种裂缝,往往会破坏路面结构,因此,又称为结构性破坏裂缝。而另一种,非荷载型裂缝,一般情况下是由于路面所处环境中,温度的影响,产生的裂缝,这种类型的裂缝,又可以细分为温度收缩裂缝和温度疲劳裂缝。此外,反射裂缝、对应裂缝也属于非荷载型裂缝,这两种裂缝,与环境的温度、湿度等因素有关,其中,反射裂缝还有可能是湿温和荷载两种因素共同造成的。
1.1荷载型裂缝
荷载型裂缝,顾名思义,与车辆载重有关,沥青路面对压力的承受范围,是有一定限度的,一般的车辆不会对路面造成破坏,但是重荷载的车辆,就很难保证路面能够承受并且完好无损。我们知道,公路的结构层,无论材料多坚固,它的抗拉强度也是有极限的,当弯拉应力超过这个极限值的时候,公路结构层的底部,就会由于重压最先开裂。结构层底部开裂以后,耐受力就会减小,再加上重荷载车辆的反复碾压,裂缝会逐渐变大,从底部向上蔓延,直到路面沥青层面也产生裂缝。这就是荷载型裂缝的产生原理,荷载型裂缝这个名称的由来,也因此产生。
1.2温度裂缝
沥青路面在结构上,是分层处理的,每层的材料不同,材料的特性就不同,在导热性上也会有差异,而沥青层面对于热量的传递,是比较缓慢的,所以,公路的各个结构层面,很容易产生温差,进而产生不同的温度应力,由此而产生的裂缝,可以分为低温收缩裂缝,以及温度疲劳裂缝。
1.2.1低温收缩裂缝:公路沥青路面,由于沥青本身的特性,对于一定程度的高温,是有良好的抗变形能力的。也就是说,在高温条件下,由于沥青属于粘弹性材料,它的柔韧性是比较大的,即使产生一定程度的变形,也不会产生难以承受的温度应力,一般情况下,不会对路面造成破坏。但是,另一方面,若是遇到低温状况,沥青变硬,伴随收缩,而沥青层面一下的结构层,对沥青层面的变形,会形成一种阻力,在两种力的作用下,造成收缩应力较大,最终超出路面的承受范围,沥青层面开裂。此外,如果底层与面层,粘结的不够牢固,底层不能帮助面层分解收缩应力,更容易发生低温开裂的情况。
1.2.2温度疲劳裂缝:温度疲劳裂缝,一般多发生在温度变化比较频繁,温差相对较大的地方。由于短时间内,温度忽高忽低,使路面产生疲劳效应,在这种情况下,即使路面的收缩应力,没有达到会使路面开裂的程度,路面也会开裂,因为疲劳现象的产生,减小了沥青的弹性模量。同时,由于疲劳效应,沥青路面老化的速度会加快,这就造成沥青的一些性能变低,比如,应力松弛性能等等。
公路裂缝不管是对公路本身而言、还是对过往车辆来说,都会造成负面影响。所以,裂缝的预防至关重要。目前,防治公路发生裂缝,主要有两种方式:①在设计阶段,提前做好实地调查,掌握当地环境条件,并以此为依据,选择合适的材料。②在施工期间,保证施工质量,采取预防措施。
2.1设计阶段
(1)荷载调查。在设计阶段,实现做好实地调查,是做好一切工作的前提,只有了解当地的环境、气候、温湿度、温度变化等情况,才能指导设计工作的完成。(2)路基材料选择。根据事先调查的结果,以及设计的方案,选择合适的路基材料。在选择的过程中,要考虑材料的收缩性、强度等特征,比如,水泥稳定粒料,它的抗冲刷能力较强,可以选来作为路基材料。(3)沥青选择。沥青对于公路来说,是不可缺少的重要组成部分,沥青的质量,直接关系公路的质量,在选择沥青时,要考虑它的开裂性能,同时兼顾它的稳定度,有效避免低温收缩裂缝的产生。
2.2施工期间
(1)连续工作法。施工过程中,各结构层之间,应该尽可能保持清洁,减少污染,各层之间的连接,才会更加牢固。具体来说,透层、粘层与沥青面层的工作,要紧密连续,半刚性基层与沥青面层,最好不要跨年度施工。(2)重视养护。养护对于公路的质量也是非常关键的,能够延长公路的使用寿命,有效避免裂缝等情况的发生。例如,基层的养护,可以使内部结构,更加紧密,养护完成后,第一时间用乳化沥青,做透层或封层。(3)材料控制。材料的质量,是公路质量的保障,如果材料质量不合格,或是有问题,那么,很容易造成公路开裂等情况的出现,所以,一定要对材料严格把关,有效控制。比如,材料脏,级配不合格等情况,一定要做好控制,保证材料质量。(4)沥青层面的处理。对于沥青层面,是需要经过压实成型的,在这项工作中,要确保压路机的数量,一般不能少于5台,同时,轮胎压路机、光面压路机要注意,它们的配置一定要合适。
虽然在设计阶段,以及施工阶段,都对公路裂缝的发生,实施了预防措施。但是,由于一些不可控因素,公路裂缝仍然不能完全杜绝。公路产生裂缝之后,需要及时采取一定的措施,防止情况的恶化。(1)灌缝。灌缝是当前在公路裂缝处理中,最为常用的一种措施。主要通过压浆法,在裂缝中灌入沥青等材料,在现实操作中,选择哪种沥青,以及需不需要开槽,要根据具体情况而定。(2)稀浆封层。稀浆封层,常用在裂缝初始阶段,利用乳化沥青稀浆,来进行封层,这种做法,可以增强路面的耐磨性、抗滑性,有效保护公路,增加使用寿命。(3)罩面。罩面常用于公路裂缝比较严重的情况,属于综合养护。它的缺点就是成本较高,但是效果显著。目前这种方法,已经广泛应用。这种方法的运用,提高了公路沥青路面质量。(4)路面再生。路面再生,顾名思义,就是形成再生结构层。路面遭到破坏以后,通过破碎、拌和、等工艺,使遭到破坏的结构层,重新生成,这种方式目前主要有两种,一种是冷再生,另一种是热再生,这两种方式在施工上是有区别的,但是原理是一样的。为了使再生层尽量延长使用寿命,在实际操作中,常常根据公路级别,进行封层,或者加铺沥青,进一步保障再生层的质量。
总之,公路沥青路面裂缝,事关每个人的切身利益,在公路的设计、施工、养护、修复等各个环节,都不能掉以轻心,相关工作人员一定要以身作则,以严谨的态度,专业的途径,处理好公路沥青路面裂缝问题。要加强对公路沥青路面裂缝的防治,确保公路质量。只有这样,才能保证人们的正常出行,提高人们的生活质量,促进经济发展。
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