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摘要:随着我国社会经济水平不断提高,交通运输业快速发展,在公路建设中提出了更高的要求。公路是一种重要的短途运输方式,在市政公路工程建设中沥青路得到广泛应用,但经观察发现,由于在路面使用过程中受到多种因素影响,普遍存在路面开裂的问题,使路面使用寿命大大缩短,承载能力下降。因此本文就对市政公路施工中路面裂缝的控制措施进行研究与探讨。
关键词:路面裂缝;市政公路;控制措施
交通运输行业发展与社会经济发展两者之间有必然的联系,随着我国近年来经济的发展,推动了交通运输业的进步,公路作为人们日常出行的重要方式,对于出行的舒适性与安全性提出了更高的要求,同时对道路施工质量和建设要求也不断提高。随着公路工程项目建设数量的不断增加,施工技术水平逐渐完善,而如何改善施工水平已经成为当前在公路工程项目建设中的主要问题[1]。在市政公路工程项目建设中,通常会有路面裂缝问题,对公路的使用性能造成一定影响,降低了路面承载力,对于人们出行安全、舒适难以得到保障,也对交通安全带来了不良影响。为确保市政公路工程项目建设质量与建设水平,就要加强对市政公路工程建设的路面裂缝问题进行有效控制。
一.市政公路路面裂缝的影响因素
(一)路基变形引起裂缝
在刚性路面结构中路面开裂的主要原因是由于路基沉降和路基承载力下降,而这些路面裂缝是中等宽度或细微的,而其路面边缘是是沿着裂缝产生错动,而对于半刚性基层路面则有可能会导致同类型裂缝或产生纵向,横向块裂,对柔性路面则可能会受到区域影响产生龟裂,同时粘性土千缩也忽引起纵向或横向的直线裂缝。
(二)拓宽处裂缝
拓宽处裂缝主要是由于在道路拓宽处和原有结构之间的施工连续性缺乏保障,产生裂缝,一般这种裂缝是一种直线裂缝,且裂缝相对密集[2]。在拓宽处裂缝类型主要有两种,一种是刚性路面结构开裂类型,在水泥混凝土路面施工中会产生一种不连续性的施工缝,也就相当于裂缝,而横向与纵向之间的接缝表面较宽,一般用填缝料来进行填充,在温度应力和行车荷载作用下,这些接缝会逐渐发展为裂缝,而接缝边缘会剥落,从而丧失了接缝的传递荷载能力,在车辆通过时边缘会产生相对运动。如接缝做的迟或是没有接缝的情况下,混凝土板会产生一种横向缩缝,而这种横向裂缝会较直,宽度和间距变化较大,混凝土的板厚不足,难以承受行车荷载,板在重车行驶中会产生开裂,而这种裂缝是一种横向直线裂缝和中等宽度纵向裂缝[3]。另一种则是对于柔性沥青路面所产生的结构开裂问题。在沥青路面结构中会由于过度疲劳而导致基层产生龟裂,在行车荷载作用下裂缝会逐渐延伸到路面,虽然在初期阶段裂缝仅在车辙处,随时间推移这些裂缝逐渐会产生块裂,尤其是在低温严寒天气下,沥青层硬化,因温度收缩产生开裂。
(三)沥青磨耗层表面裂缝
在市政公路工程项目建设中,最初的磨耗层疲劳裂缝较小,并仅限于行车道,随着时间推移,这种磨耗层的疲劳裂缝会逐渐延伸,直到整个路面上形成龟裂,而这种磨耗层路面裂缝主要原因是由于路面翘曲或是低温因素所引起的,对于贫混凝土沥青面层结构在低温环境下,上层温度低于下层温度,就会导致不同深度之间的路面产生的收缩量不同,从而引起混凝土板翘曲。在受到这种因素影响下,同时又由于沥青表层温缩产生拉伸应力,远远超过材料最大容许拉应力,从而产生路面裂缝。在路面使用过程中受到外界环境因素影响,表层沥青会发生快速老化,使磨耗层变脆,对温度变化的敏感度增加,从而产生微裂缝,并会从路面表层扩展到层底,而这种类型的路面裂缝最终也会导致整个路面产生龟裂[4]。在施工不当的情况下,车道之间的横向与纵向裂缝会直接暴露在外,在温度变化和行车荷载作用下会直接产生直线裂缝,因材料或是表面磨损,路面裂缝会不断加深。
二.市政公路工程施工中路面裂缝的控制措施
(一)温缩裂缝防治
在市政公路施工过程中通常会采用沥青路面,而沥青材料对于温度变化较为敏感,当温度下降时沥青混合料会变脆,并发生一定的收缩变形,如收缩拉应力远远超过了沥青混凝土抗拉强度,沥青路面表面会产生拉裂,随着时间推移这种裂缝会逐渐延伸,形成一种上宽下窄的横向裂缝。而目前这种沥青温缩裂缝不能得到根本性的解决,只有加强对路面裂缝的控制,减少路面裂缝的严重程度。在公路项目建设中就应该采用合理的沥青路面结构和沥青混合料,在沥青路面施工中应适当增加路面面层的厚度,防止沥青路面在低温环境下产生开裂,防止温缩裂缝的问题产生,同时也防止半刚性基层裂缝和反射性裂缝。此外,在路基施工中采用柔性基层,或是在沥青层和半刚性基层之间设置碎石过渡层,减少温缩裂缝和半刚性基层裂缝开裂情况发生[5]。在施工中应将不透水和孔隙率较小的密级配沥青混凝土作为路面的结构层,在路面施工设计中应将孔隙率降低2%左右,采用沥青玛蹄脂碎石混合料作为路面的面层。在基层选择中采用粗糙和摩擦系数较大的基层来作为沥青公路基层,当土基为粘性土时,可以有效减轻沥青路面开裂情况。
在具体施工过程中,应保证对路面的充分碾压,尤其是在寒冷地区沥青路面施工中,应提高路面压实度,确保压实度在98%及以上,降低在施工完工后的残余孔隙率,将残余孔隙率降低到6%。同时在施工中还要杜绝施工污染,严格防止在施工中的工序交叉干扰,并尽量在同年内完成的半刚性沥青路面施工和基层施工中,确保沥青层是一个整体[6]。为了对沥青路面压实度检验方法进行改善,在施工中应尽量减少取样钻孔拼读,在钻孔的过程中应仔细回填,避免留下裂缝或是缺陷,由于钻孔处通常是温缩裂缝主要发源地,因此在钻孔的过程中应认真施工,避免在钻孔中留下裂缝。在接缝中还要避免冷接缝,做好一些人工构造物接头,如排水井接头等。
(二)提高沥青层材料性能
在沥青路面施工中沥青面层裂缝问题发展主要是受到沥青混合料性能的影响,为了避免裂缝向上发展,沥青层底面层通常是采用一些性能较高的密级配沥青混合料,如在经济条件允许的情况下采用改性沥青,而这种改性沥青的使用必然会使沥青用量增加,从而有效避免路面裂缝问题的发展。
(三)降低半刚性基层对沥青层影响
在市政公路施工中沥青路面裂缝问题还受到半刚性基层的影响,降低半刚性基层可以有效减少路面在荷载作用下的半刚性基层裂缝张开幅度,当有重车通过时,裂缝两边相对沉降差较小,也就是说路面裂缝的荷载能力较好。通常在国外采用分散或是降低半刚性基层收缩裂缝的方式,避免对沥青层路面带来不良影响。
结语:
总而言之,市政公路工程施工中路面裂缝问题的产生主要是受到多种因素影响,如原材料质量、外部自然环境、道路结构设计等,由于这种现象十分复杂,因此在施工中需要不断总结以往的施工经验,提出科学有效的控制措施,降低路面裂缝发生的可能性。
参考文献:
[1]杨红武.公路工程沥青混凝土路面裂缝的影响因素及防治措施[J].交通世界,2017(19):48-49.
[2]杨艳丰.公路路面裂缝在公路工程施工中的控制方法[J].交通世界,2017(19):68-69.
[3]苏广顺.路面裂缝在公路工程施工中的控制方法[J].交通世界,2017(13):42-43.
[4]陈延新.公路水泥混凝土路面施工中的裂缝产生及控制探讨[J].四川水泥,2016(09):192.
[5]张凯.混凝土路面施工技术在公路工程中的运用[J].山西建筑,2016,42(04):163-164.
[6]王金山.论公路建设中沥青混凝土路面裂缝的成因及预防[J].中国新技术新产品,2015(05):104.