城市道路沥青路面网状裂缝的成因与防治

2015-03-11 03:48韩俊平范杰
安徽建筑 2015年4期
关键词:网状检查井面层

韩俊平,范杰

(1.湖北城建职业技术学院,湖北 武汉 430205;2.武汉光谷建设投资有限公司,湖北 武汉 430205)

0 引 言

目前,随着我国经济的快速发展,交通量增长迅速,城市道路超负荷使用现象严重,加之受道路设计、施工、气候、地质等多种因素影响,沥青路面在通车一段时间后,常会产生裂缝,严重影响车辆行驶的舒适性与便捷性。网状裂缝是城市道路沥青路面裂缝的一种基本形式,研究网状裂缝的形式、成因、防治措施对提高城市道路沥青路面服务水平具有重要的意义。

1 城市道路沥青路面网状裂缝主要形式及成因分析

城市道路沥青路面网状裂缝表现为:裂缝纵横交错,将面层分隔成若干多边形的小块,一般缝宽1mm以上,缝距40cm以下[1]。网状裂缝导致沥青路面松散或坑槽,严重影响沥青路面的综合服务水平。

1.1 城市道路沥青路面网状裂缝主要形式

按照网状裂缝的位置不同,将城市道路沥青路面网状裂缝分为3种形式:行车道轮迹带位置的网状裂缝,且合并有路面车辙(如图1);行车道轮迹带位置的网状裂缝,且路面平整(如图2);路面附属设施(如检查井)周边的网状裂缝(如图3)。

1.2 城市道路沥青路面网状裂缝的形成原因

现将城市道路沥青路面网状裂缝的形成原因分析如下。①当网状裂缝位于行车道轮迹带位置,且路面有车辙时,其成因有两种。

一是行车荷载重复作用引起的路面疲劳开裂[2]。行车荷载重复作用,引起路面基层底部产生的拉应力大于其材料的抗拉强度,基层中产生裂缝,基层随之发生碎裂变形,这种变形逐渐延伸到路面表层,引起沿行车方向分布的网状裂缝。这种网状裂缝一般缝宽较小、缝的深度不大,伴随有路面车辙。

图1 行车道轮迹带位置的网状裂缝,且合并有路面车辙

图2 行车道轮迹带位置的网状裂缝,且路面平整

图3 路面附属设施(如检查井)周边的网状裂缝

图4 河提道路上的网状裂缝

图5 网状白渍

图6 沥青材料质量差引起的网状裂缝

二是路基的裂缝反射到路面表层,呈现网状,常见于沿河道路,如图4示。沿河路基局部防水措施不到位,致使路基受水侵泡变软,路基碎裂下陷,裂缝反射到路面表面,呈现网格状。这种网状裂缝一般缝较宽、较深,每个网格呈现由上向下的独立块状。

②当网状裂缝位于行车道轮迹带位置,且路面平整时,其成因有以下4种。

一是基层材料局部碎裂不成板体[3],使路面的承载能力下降。例如,某路面沥青面层刚铺筑完,表面就出现网状白渍(如图5示),随着车辆的进一步碾压,沥青面层出现了沿白渍的网状裂缝,此时路面尚未发生疲劳变形,路面表面平整。后来挖开路面面层后发现,面层下部的石灰稳定土基层发生了碎裂,在行车荷载作用下,石灰浆渗透上来,形成白渍,随后产生了沿基层碎裂位置的面层网状裂缝。

二是沥青或沥青混合料质量差。沥青延度低、抗裂性差、沥青混合料拌和时间过长、拌和温度过高或在储料仓存储时间过长,均会致使沥青变硬,对拉应变敏感而易产生裂缝[4]。此种原因引起的网状裂缝在路面上的分布呈现出分布范围广、分布均匀、缝浅的特点,如图6示。

三是沥青层厚度不足,层间粘结差,水分渗入,形成的网状裂缝。经验表明,城市道路沥青面层厚度小于10cm时,在较大的交通量下,路面易出现网状裂缝。例如某市新开发区建设中,道路面层厚度大多采用8cm或10cm,路面投入使用后出现了很多网状裂缝。

四是外界原因如污染、腐蚀等造成。

③当网状裂缝位于路面附属设置(如检查井、雨水口)周围时,其成因有以下3种。

一是检查井基坑开挖尺寸偏小(不符合设计要求),井室砌筑后,回填土工作面狭窄,检查井周围回填土压实不充分。

二是回填时,将建筑垃圾等填入沟槽,造成回填不密实。

三是道路沥青混凝土面层与井框周边接触不良[5],沥青混合料碾压不到位。

检查井基坑开挖尺寸应符合设计要求。若检查井周围回填土空间小,无法夯实时,一定要采用合理级配砂石料回填夯实[8],一般采用水撼砂施工工艺以确保井周围的密实度。

检查井周围不得填筑建筑垃圾。井室周围回填压实时要沿井室中心对称进行,且不得漏夯。

在路面结构层施工时,将水泥混凝土检查井(井口以下一定深度范围)外壁涂沥青,加强沥青混合料与检查井的粘结,碾压时除采用压路机碾压外,还要采用蛙式打夯机或立式冲击夯逐层对井周围进行补夯,以清除碾压死角。

2 城市道路沥青路面网状裂缝的预防措施

2.1 当网状裂缝位于行车道轮迹带位置,且路面有车辙时

路面结构设计应做好交通量预测工作,使路面结构组合与总体强度满足设计使用期限内交通荷载要求[6]。基层必须有合理厚度,因为基层厚度增加,其承载能力迅速增加。基层必须选用水稳定性良好的有粗粒料的石灰、水泥稳定材料,避免基层在荷载重复作用下的疲劳开裂。

对于沿河路基,做好路基防护,避免路基局部受水侵泡出现裂缝并反射到路面表面。

2.2 当网状裂缝位于行车道轮迹带位置,且路面平整时

①对于基层材料局部碎裂引起的网状裂缝,应在基层施工时采取措施避免基层碎裂或松散。

具体从两方面做起:一方面注重基层施工工艺控制,基层混合料要随拌随用,避免堆放过久;基层混合料运输过程中避免急转弯、急刹车,以免混合料离析;禁止压路机在已压实成型的基层上掉头、转弯,严禁施工车辆在已压实成型的基层上通行;另一方面要加强基层养护,严格执行基层压实成型后在潮湿状态下养生的规定,养护时间不少于7d或养护到开始铺筑面层为止。

②对于沥青或沥青混合料质量差引起的网状裂缝,其预防措施:面层所用的原材料和混合料应严格按《沥青路面施工及验收规范》进行选定、拌合;沥青应有足够的延度,保证其抗裂性;沥青混合料拌和时间不能过长、拌和温度不能过高且在储料仓存储时间要适度,防止沥青变硬。

③对于沥青层厚度不足,层间粘结差,水分渗入,形成的网状裂缝,其预防措施:在设计阶段,沥青面层各层应拟定足够的厚度[7];在施工阶段,沥青面层摊铺前,对基层需要认真检查,及时清除泥灰,处理好软弱层,保证下卧层稳定,并应在下面层与中面层或中面层与上面层间喷撒粘层沥青,保证上下层的良好连接,增强面层的整体性;养护上采取措施有效的措施排除雨后结构层内积水。

④对于污染、腐蚀引起的网状裂缝,其预防措施:尽量防止泥土、砂浆、柴油或汽油对路面的污染和腐蚀;道路绿化施工时严禁种植土散落在路面上;人行道施工时禁止在沥青路面上拌制水泥砂浆,防止施工中机械漏油损坏路面和通车后车辆漏油损坏路面。

2.3 路面附属设置(如检查井、雨水口)周围的网状裂缝

城市道路沥青路面网状裂缝处理方法很多,一般可根据裂缝的实际情况(如宽度、深度、原因等)确定具体的处治措施。

3 城市道路沥青路面网状裂缝的处治措施

3.1 行车道轮迹带位置的网状裂缝

对于细小且稀疏的网状裂缝,一经发现后应立即修补以免水通过缝渗透到基层,造成基层破坏而影响面层。将缝隙刷扫干净,并用压缩空气吹去尘土后,灌入热沥青或乳化沥青材料加以封闭处理,目前常用的灌封方法主要有普通沥青灌缝、专用灌缝料灌封、压浆法修补裂缝和进口密封胶灌缝。

对于基层软弱、疲劳开裂、松散引起路面网状裂缝,可视情况采取挖除旧基层,换铺强度高水稳定性好的基层,或加厚基层,撒布透层油和粘层油后,再铺筑沥青面层的方法处理。

对于路基不稳定导致路面网裂时,可采用将路面挖除,将路基土翻挖,掺入石灰或水泥拌合重新碾压的方法加固路基,或用注浆法加固路基,待路基处理稳定后,再重新铺筑基层、面层。

对于沥青面层原材料或混合料质量差引起的路面网状裂缝,宜用铣削网裂处的面层后洒粘层油,再铺筑性能优良的沥青混合料的方法处理。

对于沥青面层厚度不足引起的路面网状裂缝,可铲去网裂面层,加铺足够厚度的新面层,或保留网裂面层,对其采用沥青灌封处理后,撒布粘层油,铺设土工布、格栅,再加铺罩面层。

对于路面结构层积水引起的路面网状裂缝,铲除面层后,需加设将路面渗透水排除至路外的排水设施,然后再铺筑新沥青面层。

3.2 检查井周围网状裂缝

对于检查井周围的路面细微网状裂缝,若检查井无沉陷,目前并未影响到行车舒适及安全性,建议采用封缝材料或热熔沥青封堵裂缝[9],防止水分浸入,延缓裂缝发展。

若检查井周围的路面网状裂缝伴随路面沉陷,但是沉陷已经停止、裂缝不再发展时,宜挖除井周围现有碎裂面层,用封缝材料封堵基层裂缝,并摊铺玻璃纤维格栅加强基层整体性,再沿井体周围铺筑沥青层并夯实。

若检查井周围的路面网状裂缝伴随路面沉陷且沉陷继续发展时,需挖除井周围现有碎裂面层和基层,对土基进行处理,翻挖路基土后掺入石灰或水泥,再分层夯实,或采用注浆法加固土基,分层铺筑基层、面层并夯实。

4 总 结

对于城市道路沥青路面网状裂缝,要预防为主,处治为辅,把好预防关,根据成因层层设防,而其成因可以概括为3大方面:设计原因、施工原因、管理原因。因此要预防网状裂缝,必须到科学设计、精心施工,合理运营。

[1]周传林.市政道路养护与管理[M].北京:人民交通出版社,2009.

[2]林少扬.沥青路面裂缝及其预防措施[J].城市道桥与防洪,2005(3).

[3]许宏图.论城市道路沥青路面裂缝的产生及防治[J].山西建筑,2013(17).

[4]王琦.高速公路沥青路面裂缝原因分析及维修技术应用探析[J].价值工程,2011(23).

[5]赵利斌.城市道路检查井周围病害产生的原因及防治[J].内蒙科技与经济,2008(8).

[6]邓学均,黄晓明.路面设计原理与方法[M].北京:人民交通出版社,2001.

[7]孙立军,等.沥青路面结构行为理论[M].上海:同济大学出版社,2003.

[8]张树坤.城市道路检查井病害的防治浅析[J].科技致富向导,2011(11).

[9]高军.城市道路检查井的病害及防治措施[J].城市建设理论(电子版),2012(24).

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