高速公路路面裂缝的成因与养护处理措施
摘要:高速公路在货流以及人流运输中的作用是不可忽视的,其重要地位越来越不可替代,公路病害防治工作就显得相当重要。本文高速公路路面病害的成因进行了详细的分析,并针对性地对相关病害提出了公路养护措施。
关键词:高速公路;病害;防治措施 引言
目前,我国高速公路建设已经取得了骄人的成果,但路面上依然存在着多种病害,诸如裂缝、凸起、泛油、松散等,其中最普遍且危害性最大的就是裂缝。裂缝不但会严重影响公路的整体观感,还会大大降低道路的平衡度,可能造成车辆颠簸,同时也会缩短道路的使用年限。路面裂开后,雨水便会从缝隙流到路面的最底部,致使混凝土路基在长时间的雨水浸泡下出现腐蚀性损坏,严重破坏道路通行。因此,研究高速公路裂缝的控制措施非常必要。
一、裂缝主要类型及表现形式
沥青路而的裂缝表现形式是多种多样的,最典型的表现为:横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝等。
(一)横向裂缝
形状主要表现为与路中心线基本垂直,裂缝间距一般在15m-25m之间,根据裂缝严重程度的不同,裂缝宽度基本在0.3cm~2cm范围内,有的裂缝贯穿整个路而,有的贯穿部分车道,裂缝弯弯曲曲,严重的横向裂缝会导致裂缝两侧路而凹凸不平,行车有明显的不适感,同时会伴有严重的支缝或卿泥病害。
(二)纵向裂缝
纵向裂缝走向基本与行车道平行,裂缝民度和宽度不一,人多都发生在填方路基或半填半挖路基段。严重的纵向裂缝同时会有多条裂缝平行出现,裂缝间距一般1m~2m,并且纵缝间容易形成纵向带状路而沉陷病害,影响路基的稳定性及行车舒适性。
(三)网状裂缝
网状裂缝主要表现为纵横向交义裂缝、网裂、龟裂等病害,网状裂缝会将而层分隔成若干多边形的小块状,一般缝宽2mm以上,裂缝面积一般大于1m。网状裂缝如不及时处理随着雨水及车辆荷载的反复作用极易导致沥青路而局部松散或坑槽,严重影响沥青路而的整体强度。
二、公路路面产生裂缝的原因
(一)行驶车辆的载重有关
高速公路裂缝的区域分析发现,出现裂缝的地段以主车道居多,裂缝纵横交错,有些甚至出现了龟裂,这就表明行驶车辆的重量对路面裂缝具有极大的影响,严重时会导致路面发生结构性损坏。分析还指出,沥青路面裂缝常出现在春季和秋季,多雨天气会导致沥青路面积水严重,排泄不通的情况下雨水就会从沥青路面的缝隙慢慢渗入沥青结构底层,使路基发生变形,从而降低路面的承载力。在此情况下,如果行驶的车辆超载,渗入沥青底层的水分就会流向更底层并直接影响沥青原料,导致沥青路面出现严重的裂缝,缩短道路的使用寿命。
(二)配合比控制不严
由于施工人员管理不到位,质量意识薄弱,在水泥的搅拌过程中容易造成施工中砂石、水、水泥材料计量不准。施工人员搅拌时间控制不严格,质量意识薄弱,不能有效控制施工配合比,尤其是未根据集料中的含水量对用水量进行及时调整,使混凝土坍落度忽大忽小,影响混凝土和易性,导致混凝土泌水、离析、保水性不良,降低混凝土强度造成裂缝出现。
(三)施工操作中的不当行为
在工程施工建设中,施工技术、策略和方式方法对混凝土裂缝的形成具有重大的影响、施工操作不当往往是形成路面裂缝的最重要的原因。其主要包括以下几个方面的因素:①在混凝土的搅拌过程中,对配料的量的放入不合理、不科学,使混凝土的成分不够稳定,极易出现问题;②混凝土搅拌的密度不够均匀,裂缝容易出现在密度薄弱的地带;③碾压的力度不够,间隙比较多,空隙容易受外力的侵袭,振捣时对两车料相接处没有特别注意,因而形成一个强度薄弱的横断面;④路面厚度不均匀,致使不均匀的路面强度,路面薄厚不一样的区段裂缝较多。
(四)地基基础沉降
由于高速公路沿线较长,这就难免会有一部分路段处于丘陵低洼或是河谷当中,这些路段地基的含水量要比其他路段高出很多,而设计人员在设计时却并未充分对这一问题进行考虑,也没有采取合适的处理措施,这样一来便会因为地基承载能力的差别发生不均匀沉降的问题,从而导致路面纵向开裂。
三、公路裂缝的养护措施
(一)合理的路面结构设计
合理的路面结构设计是保持沥青路面具有良好使用性能的基础,也是避免出现早期裂缝的保证。1.采用底基层与半刚性基层。半刚性基层具有较高的强度和较高的承载模量,可有效避免沥青路面荷载性裂缝的产生。施工时最好在合适位置预先留出有规则的微小裂缝,引导化解回弹应力,以防止基层裂缝反射到沥青
面层,造成面层的裂缝。为了使半刚性基层保持良好的工作状态,还应注意土路基对基层的作用,因为土路基的承载模量对减少基层底面的拉应力和拉应变有很大影响。2.合理确定路面厚度。作为柔性路面,应根据其道路等级,交通量,自然地基地质情况,道路基层情况和施工季节等综合因素,计算其设计厚度。作为旧水泥路面的改造,沥青面层厚度的确定主要应考虑结构强度因素;与非结构强度因素有关的加罩层厚度的确定,主要应考虑道路沿线高程的控制,沥青面层的最小摊铺厚度要求,加罩层与原路面板块的结构性能等问题。
(二)纵向裂缝的养护处理方法
高速公路的使用过程中,出现的裂缝最多的就是纵向裂缝。在高速公路的路面养护处理过程中,如果发现高速公路地方路面出现纵向裂缝,一定要及时的清理裂缝中存在的杂质,进行强力清理,然后再应用开槽灌注的养护处理施工技术,在高速公路路面的裂缝中注入封胶,完成处理,为了保证高速公路路面结构的基本构造和安全,在高速公路路面裂缝的养护处理过程中,可以使用挖补的施工方式,实现对高速公路路面纵向裂缝的处理和解决。在高速公路路面的挖补过程中,施工人员一定要逐层的进行铣刨到位。而且,铣刨的程度一定要根据高速公路路面被破坏的程度决定。某高速公路全长69.067km,自运营以来,因为高速公路的行驶车流量比较大。而且,大部分都是重车,所以逐渐出现了路面裂缝。根据裂缝的形状可以判断,高速公路路面的裂缝属于纵向裂缝。根据纵向裂缝的处理方法,该高速公路的路面养护处理人员按照流程完成了路面养护工作。之后,对高速公路的应用情况进行了调查,了解到高速公路已经可以正常使用,而且承受了和强度都有所恢复,保证了车辆的正常行驶和运输。
(三)做好高速公路路面封层
高速公路路面封层主要有碎石封层、雾封层以及砂封层三类,其中进行碎石封层时,应先使用乳化沥青喷洒公路路面,并及时铺设集料迅速进行压实处理。虽然碎石封层常用于交通量较小路面结构中,以达到防滑的效果,但是将其当做无荷载裂缝沥青路面的封层,能够显著改善路面防滑性能;所谓的雾封层即首先用水稀释慢凝乳化沥青,然后将其灌入路面缝隙中,进而改善沥青路面性能达到养护的目的;砂封层即使用细集料与沥青进行拌合,然后将拌合好的混合料覆盖在路面之上,防止水分浸入路面深层次结构,给路面带来损坏。
(四)高速公路路面罩面
罩面是养护沥青高速公路路面最佳的方法之一,具有成本开支小、养护效果显著等优点,因此被世界各国广泛应用于路面养护中。例如,密级配快凝型冷拌沥青罩面层,凭借其良好的耐磨、防水、抗滑等性能在公路路面微表处理中被广泛应用。
结束语
裂缝的成因和路面的防护工作到位与否直接关系到公路的质量,轻则对公路
的外观造成影响,重则对人们的生命财产安全造成威胁。因而作为施工企业,应自身专业技术水平的提升加强注意,分别从裂缝出现之后和裂缝出现之前分别加大处理与预防力度,坚持安全和质量高于一切的基本原则,以严谨负责的态度投入沥青公路施工之中,衔接好各施工工序,加强施工质量管理,从根本上裂缝的产生进行预防,并及时采取行之有效的措施对遇到的各种裂缝进行处理,在提高质量的同时加强对企业社会信誉度的提高,最终实现最大化的企业经济效益。
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