何永波
隨著人們對交通需求的不斷擴大,我國道路工程的建設范圍也在不斷擴展,道路病害問題逐漸暴露,必須要進行有效的維修和養護。現階段,道路工程最常出現的病害問題就是路面裂縫。產生裂縫的具體原因比較復雜,如:交通荷載、路面基層材料等方面的影響都有可能導致裂縫出現,而且隨著路齡的增長裂縫問題會更加嚴重,導致道路使用期限降低,甚至對人們的安全造成威脅。由于路面裂縫的類型不同,需要采取的防治措施也具有一定的差異性,以下進行具體地分析。
道路工程的骨架及其內部需要材料進行有效的支撐,混凝土路面基材的質量會對道路使用期限和使用效果產生直接的影響。在進行施工建設時,需要對多方面因素進行綜合考慮,如:道路用途、外界環境等,采用適宜的材料,并且在運輸途中進行安全的存儲,對材料質量進行實時檢測,防止材料變質。如果水泥選擇不適宜或者在進行骨料級配時出現問題,就會導致混凝土強度下降,從而產生路面裂縫。
一般情況下,施工不當是造成路面裂縫最主要的人為因素,具體原因如下:在進行施工時,由于計量出現失誤導致水灰比穩定性差,混凝土出現強度不均等問題,在路面早期產生大規模裂縫;在運輸或存儲過程中出現問題,導致混凝土出現離析現象,無法獲得良好的振搗效果,使得路面產生早期裂縫;在進行施工時,沒有振搗次數未達到規定要求就拆除模具,使得混凝土強度不達標,最終造成路面開裂;沒有對切縫時間進行合理控制,使得路面出現向裂縫;結束澆注工作后沒有進行及時養護,使得路面在短時間內失去水分,致使混凝土收縮增大,出現裂縫[1]。
受到高溫環境的影響,混凝土內部的熱能不斷增加,容易導致其內部應力出現不均等問題而產生一定程度的形變,致使裂縫出現。在溫差較大的環境下,混凝土表層和內部會產生一定的溫差,溫差應力的出現會導致路面產生裂縫。另外,在干熱天氣下,混凝土水分不斷流失,混凝土強度不斷下降,最終導致裂縫出現。
出現水化反應的實質就是一個不斷放熱的過程,由于混凝土不具有良好的熱傳導性,當水化熱過高時就會導致路面表層加速散熱,內外收縮應力出現較大的差異,而混凝土強度會不斷降低極易出現形變,使得裂縫產生[2]。
產生荷載裂縫的原因比較復雜,主要原因如下:首先,因為道路荷載沒有進行準確的分析設計,導致車輛運行無法滿足有效需求;其次,道路在施工過程中存在不足使得道路出現荷載不均等問題,在荷載能力較差的區域一般比較容易出現裂縫;最后,因為道路長期處于超載狀態下,導致其使用期限受到影響并出現開裂等問題[3]。
科學合理地規劃路面強度、厚度,可以有效地降低裂縫問題的出現。首先,相關人員需要對道路的實際要求進行全面了解,包括該區域的發展規劃、車流量等,同時,還需要對未來可能會增加的車輛進行準確的評估,這樣可以確定有效地道路承載,防止因為設計問題而出現路面裂縫。
除了上述原因外,溫度因素也會對混凝土路面產生較大的影響,為了防止出現溫度裂縫,必須要確保施工條件符合規定要求,盡可能地避免在高溫環境下施工,同時在選取水泥品種時應該盡可能地以水化熱較低類型為首選。
由于水灰比會對混凝土強度造成一定的影響,因此,必須要加強對水灰比的有效控制。在施工過程中,需要結合具體的施工工藝、環境溫度等選取適宜的水灰比,并按照具體需求增加一定量的添加劑,以便于增強混凝土質量,降低裂縫問題的出現。
一般情況下,可以將瀝青路面的裂縫分為兩種,包括荷載裂縫和非荷載裂縫。第一種裂縫主要是由于路面設計不科學而導致的,第二種裂縫又可以分為低溫和反射裂縫兩種。因為我國瀝青路面主要應用半剛性基層,荷載裂縫不會造成較為嚴重地危害,這里主要對非荷載裂縫進行具體的分析,引發裂縫問題的主要原因如下。
首先,瀝青成分具有一定的差異,一般稠油瀝青具有良好的抗裂性能,但是蠟含量越高導致其抗裂性越差。其次,瀝青含量越高聚會具有較強的收縮應力。除此之外,礦料級配也會對路面質量產生較大地影響。如果混合料的空隙率超過一定限度,其內部空隙會不斷增加,導致應力松弛溫度不斷下降,增添礦粉加強混合料的黏稠度,但也會導致其抗裂性能受到不良影響。
反射裂縫的成因可以分為兩種,第一種是由溫縮開裂導致反射裂縫出現。當裂縫出現后,雨水會從裂縫中不斷滲入并進入瀝青基層當中,對基層、面層產生破壞,使得瀝青路面受到不良影響。第二種為干縮開裂導致反射裂縫出現。新鋪設的混合料會隨著水分的不斷流失而產生干縮應力,最終導致干縮裂縫出現[4]。
首先,需要選取具有良好延展性且抗老化效果好的瀝青。對其配合比進行科學的調整, 把控好混合料的具體比例,采取優化工藝來促進混合料整體強度的不斷提升。采用堿性碎石,這樣可以有效地增強其與瀝青的結合力,并使混合料具有較強的抗裂性能。在施工過程中需要對瀝青混合料的碾壓溫度進行有效的掌控,防止出現低溫裂縫。最后,在施工前通過攤鋪機進行預熱,確保接縫處能夠緊密連接,這樣也可以減少低溫裂縫的產生。
針對反射裂縫,需要先選取適宜的原材料,確保其具有良好的抗沖刷性并且溫縮系數較小。在確定路面厚度時,需要對道路等級、交通運輸量、環境因素等進行綜合考慮。另外,對于瀝青用量也需要進行嚴格控制,保障其混合料級配符合規定標準,一般油石比需要掌控在4%~4.5%,而空隙率則需要保持在3%~5%之間[5]。對于其基層裂縫進行控制,首先需要進行分段施工,對其混合料進行科學的配比,然后在鋪設瀝青時需要將老化路面進行刨除,這樣可以有效地推遲裂縫的形成。除了上述內容之外,還需要定期對道路進行養護,在發現路面出現裂縫時必須要進行及時有效地修補,防止病害問題惡化。
綜上所述,混凝土或瀝青路面出現裂縫主要是因為形變應力超過其混合料的實際黏結力,但是具體的影響因素比較復雜,必須要對材料、施工、養護工作等多方面進行綜合分析和嚴格管控,從而保障道路使用期限和道路行駛安全,促進我國社會經濟的穩步發展。