第一篇:沥青路面裂缝及预防
沥青混凝土路面裂缝分类、裂缝预防及裂缝处治的探讨论文
摘要:
文章针对在高等级公路建设中,沥青混凝土路面的广泛应用,以及沥青混凝土路面常见的裂缝现象,分析了沥青混凝土路面裂缝成因及分类,并从沥青面层原材料、施工工艺及组织方面对怎样预防沥青路面裂缝进行了分析,并对裂缝出现后,各种裂缝处治方法进行了探讨。
关键词:
沥青路面;路面裂缝成因;路面裂缝预防;路面裂缝处治
1、沥青混凝土路面现状。
在高等级公路建设中,由于沥青混凝土路面具有噪音小,施工周期短,行车舒适,养护维修施工方便等诸多优点,沥青混凝土作面层已经成为高等级公路路面面层的主要形式,因此沥青路面施工质量及后期养护维修好坏,直接关系到行车安全及行车舒适度。但沥青混凝土路面由于行车荷载、温度变化等原因,会产生各种裂缝,如温度裂缝、荷载裂缝等,随着降雨,路基土含水量增大,结构层强度迅速降低,使沥青混凝土路面发生破坏及使用寿命大大降低,所以,对沥青路面裂缝进行预防和处治显得特别重要。
2、沥青路面裂缝分类。
一般可按形成原因和裂缝形状分类,按形成原因可分为三类:
第一类是由于沥青面层温度变化产生的温度裂缝:包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝,一般称之为非荷载裂缝。
第二类是由于车辆行车荷载的作用,超过路面材料的抗拉极限而产生的破坏裂缝,又称之为荷载型裂缝。
第三类是反射裂缝,由于基层材料产生裂缝(如路基沉降拉裂,基层材料在行车荷载下产生疲劳裂缝等),逐渐向上向沥青面层反射,引起沥青面层裂缝。
按形状可分为:第一类是横向裂缝,主要是由于:
(1)半刚性基层收缩裂缝的反射裂缝。
(2)桥梁、涵洞或通道两侧的填土产生固结或地基沉降,施工缝未处理好,接缝不紧密,结合不良。
第二类是纵向裂缝,主要是由于:
(1)拓宽路段的新老路面交界处沉降不一。
(2)前后摊铺幅相接处的冷接缝未按有关规范要求认真处理,结合不紧密而脱开。
(3)纵向沟槽回填土压实质量差而发生沉陷。
第三类是网状裂缝(龟裂),主要是由于:
(1)沥青与沥青混合料质量差,延度低,抗裂性差。
(2)沥青层厚度不足,层间粘结差,水分渗入,加速裂缝的形成。
(3)路面总体强度不足。
3、沥青路面裂缝预防。
预防措施:
(1)材料品控方面,采用干缩、温缩稳定,抗拉能力高的半刚性材料做基层,根据沥青路面施工及验收规范要求,调查本地区气候条件,再结合道路等级选择性能优良沥青产品,宜采用优质沥青做面层。
(2)沥青混合料出厂及运送方面,沥青混合料出厂时应有出厂合格证明。混合料外观应拌合均匀、色泽一致,无明显油团、花白或烧焦。运输中,应加盖篷布等保持混合料温度。
(3)施工方面:
①合理组织施工,摊铺作业连续进行,减少冷接缝。冷接缝的处理,应先将已摊铺压实的摊铺带边缘切割整齐、清除碎料,使其预热软化;对缝壁涂刷粘层沥青,再铺筑新混合料。尽量采用全路幅一次摊铺,如无条件全路幅摊铺采用分幅摊铺时,上、下层的施工纵缝应错开15cm以上,并采用热接缝。雨天时不得施工。
②桥台两侧填土分层填筑、压实;沉降严重地段,事前应进行软土地基处理。加宽路段的新旧路衔接处要采取措施,如采取挖台阶等,防止不均匀沉降,引起纵向开裂。在旧路面加罩沥青路面结构层前,可铣削原路面后,将残料和粉尘清除干净,采用铺设土工布、格栅等后再加罩,以延缓反射裂缝的形成。
③地下管线及构筑物埋深不能小于50cm,确保基层结构的完整性。沟槽回填土应分层填筑、压实,回填土土质、含水率应符合要求,过湿土必须经过翻晒,并满足含水率才能用于回填。
4、沥青路面裂缝处治。
裂缝的处治可按以下方式及要求进行:
(1)裂缝宽度在2mm以下的轻微裂缝,在高温季节大部分会闭合,可不进行处理。
(2)开槽灌缝是现在沥青路面裂缝处治最常用方法。缝宽在2——10mm的裂缝,应采用热沥青灌缝,缝内潮湿时应采用乳化沥青灌缝。开槽灌缝施工要求:
①开槽灌缝禁止在雨天施工。
②用压缩空气清除缝内的杂物及尘土,喷灯对裂缝进行烘干,保证裂缝内干燥。
③每条裂缝的灌注工作要连续,并应在裂缝表面形成T形密封层。
④灌缝时将灌封胶加热到要求温度,慢慢挤压胶液,否则,灌完胶后,缝底部易积存气泡,气泡上升,缝内胶液易积聚成球状,影响灌缝质量。
⑤灌缝完成后要求灌缝胶温度下降至常温方才能够通车放行。
(3)沥青混合料填缝。缝宽在10mm以上的宽缝,应采用热拌沥青混合料或乳化沥青混合料填缝,填缝要饱满并保证压实。
(4)路面贴缝带,路面贴缝带是一种裂缝修补新技术,它不用开槽,只需对裂缝表面作简单清扫,即可施工,但在雨天、积水路面严禁施工。
(5)铣刨罩面法。对网状裂缝(龟裂),情况严重时,应采用铣刨后罩面方法,解决沥青路面裂缝。
5、结语。
加强沥青路面预防性养护及小修,可以减少后期大修次数及维修成本,保证沥青路面平稳运行,值得引起更大重视。
参考文献:
[1] JTG F40—2004。公路沥青路面施工技术规范[S]。2004。
[2]李志华。沥青混凝土路面裂缝原因分析及防治措施[A]。全国路面材料及新技术研讨会,2004。
[3] JTG D50—2006。公路沥青路面设计规范(JTG D50—2006)[S]。2006。
第二篇: 公路沥青路面裂缝的预防和处理
(内蒙古交通建设监理咨询有限责任公司,内蒙古 呼伦贝尔 021008)
摘 要:文章针对沥青路面裂缝的形成、危害及裂缝的种
中图分类号:U418.6 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(XX)07—0215—0
2沥青路面开裂是沥青路面使用中遇到的主要病害之一。沥青路面开裂的原因和裂缝的形式多 种多样,但就沥青路面开裂的主要原因而论,裂缝可分为荷载型裂缝和非荷载型
荷载型裂缝主要是由于交通荷载作用下产生的疲劳裂缝。在半刚性基层沥青路面设计合理、 施工质量良好的条件下,单纯由荷载作用引起面层开裂的可能性不大。非荷载型裂缝主要为 温缩型裂缝,沥青路面温缩型开裂包括低温收缩开裂与温度疲劳开裂。对于沥青路面基层存 在裂缝情形,按沥青面层裂缝开裂部位,又可以分为反射裂缝与对应
由于环境温度、交通荷载等因素的影响,沥青路面初期 产生的裂缝对沥青路面使用性能常无 明显影响,但由于半刚性基层自身干缩和温缩应变胀缩产生的拉应力超过半刚性基层自身的 极限抗拉强度,使其从强度薄弱处产生断裂,随着路面使用时间的延长。已有的裂缝逐渐向 上扩展到路表,横向裂缝不断增加。缝宽不断增大,横向裂缝再不断附生纵向裂缝,最终形 成大小不等独立板块,在表面水的作用下,致使裂缝附近基层的含水量加大,甚至饱和。其 结果是路面强度明显降低,在大量行车荷载反复作用下,产生冲刷、唧浆和沉陷等现象,最 终导致路面很快产生结构性破坏,使道路结构逐渐丧失承载能力。认识沥青路面开裂机理、 阻止或延缓裂缝的发展,对于延长沥青路面的使用寿
延缓和减轻半刚性基层沥青混凝土面层的荷载型裂缝和非荷载型裂缝.可采用两大类方法: ①在施工期间就采用相应的预防裂缝或处理措施;②在维修养护时选用合适的加铺层体 系。本文仅从半刚性基层沥青路面裂缝的预防或处
2.1
路基是路面的基础,路基工作区又是路基经受行车荷载影响较大的深度区域,该深度区域必 须具有足够的强度和整体稳定性,否则将产生不均匀沉降而导致路面发生开裂。 因此,必须 采取有效措施处理好影响路基工作区的稳定性和强度的关键环节,最大限度地减小路基完工 后沉降量。
2.1.1 路基工作区的强度主要是在填筑过程中形成的。必须严格控制路基的填筑工艺, 确保路基强度。填筑材料首选石、砾、砂类土,其次选用含砾、砂低液限黏土,再次选用低
2.1.2 压实度是反映路基强度的重要指标,也是提高路基强度和稳定性的最经济、最有 效的技术措施,施工中必
2.1.3 降低地下水位是提高路基强度的重要措施。路面底以下80cm路床是路基的关键部 位,它直接承受和吸收路面的扩散应力,要有足够的强度和稳定性。当开挖后发现底下渗水 ,不论流量大小都要处理。填方地段要采用较好的材料填筑,土质差的地段要进行换填处理 ,确保其强度和
2.2
当基层厚度增加时,其承载能力也迅速增加,试验证明,半刚性基层厚度由10cm增加到25c m时,其承载力提高为原来的
32.3
研究表明,面层反射裂缝明显受沥青面层厚度的影响, 厚度超过15.0cm的面层可以有效地防 止受拉疲劳所产生的裂缝,还可以降低车辆荷载引起的剪应力。国外资料介绍。在贫混凝土 上铺筑100cm的沥青面层时,在形成反射裂缝前可累积通过标准轴载10×10次。如果沥青面 层加厚到10cm,则可通过20×10次。如沥青面层加厚到175 cm则可
2.4
选用抗冲刷能力好,干缩、温缩系数小、抗拉能力高的半刚性材料作基层,最好使用温 度膨胀系数低的骨料。
选用松弛性能好的优质沥青做面层,保证沥青的针入度、延度等指标;在缺少优质沥青 的情况下。应采用某些添加剂或聚合物。以提高沥青的低温抗裂性能及高温稳定性能。
在稳定度满足要求的前提下。选用针人度较大的沥青作两层。在沥青混凝土中使用针人 度较大的沥青可以阻止低温收缩及高温疲劳作用两种机理引起的裂缝扩展。
采用密实型沥青混凝土面层孔隙率对面层的疲劳寿命有很大影响,密实型沥青混合料在 使用中沥青硬化缓慢,同时也延缓了裂缝的扩展。
沥青混合料的集料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性 好的材料。如果集料呈酸性,则应添加一定数量的抗剥落剂或石灰粉,确保混合料的 抗剥落 性能,同时应尽量降低集料的含水量,尽可能使用机制砂代替圆形颗粒的天然砂。
沥青混合料的级配也是一项重要因素。在合理选配混合料级配时,应兼顾其高温稳定性 ,疲劳性能和低温抗裂性能以及路表特性和耐久性等各方面的要求。
在条件允许的情况,可以采用间断级配、大空隙、密实型的沥青玛蹄脂碎石(sMA)混合料 和采用改性沥青。sMA混合料具有良好的高温稳定性、低温抗裂性能,抗车辙性能好、使用 寿命长,是防裂路面设计时应选用的一项新技术。
采用橡胶沥青或聚合物改性沥青在沥青混凝土表面作封层,可进一步提高表面层的抗温
2.5
在基层与面层之间铺橡胶沥青中间层。预制织物膜带条、土工织物或土工格栅中间层、 低黏度沥青混凝土层等
采用应力吸收薄膜(如土工格栅加筋沥青路面、橡胶沥青吸收膜),对减缓反射裂缝的产生与 扩展有明显的效果,可使裂缝处相对位移产生的应力传到面层时大为减少,明显降低应力强
2.6
在半刚性基层上锯缝,即在结构层碾压前切割一条缝直到层底。缝宽为0.5cm,内填沥青砂 或沥青乳液随即;降切 缝快速封闭,然后以正常方式碾压该层。这样可预先制造更直、更多 规则间距的裂缝(通常间距为2.3in)。这样它比自然裂缝更细、裂缝位移更小,从而避免裂 缝边缘的快速恶
在施工方面,控制半刚性基层碾压时的含水量为最佳含水量的0.9倍,压实度达到规范要求 ,碾压完成后要及时保湿养护,防止基层干晒,养护结束后,立即喷洒沥青乳液,做成透层 或粘层,然后尽快铺沥青面层。
制备沥青混合料时控制好加热时间和加热温度不使沥青老化,加强碾压,使沥青混合料达到 规定的压实度,也
尽可能采取有效措施来减少半刚性基层本身的收缩裂
公路铺设沥青面层前,针对裂缝产生的不同因素,采取有效的裂缝预防措施和处理技术,可 以大大减少路面裂缝的出现提高路面使用性能,延长路面使用寿命。
第三篇:沥青路面裂缝病害原因及治理措施
2010-10-13 15:28 来源于网络 【大 中 小】【打印】【我要纠错】
1、裂缝的表现形式
沥青路面的开裂原因是多种多样的,主要有横向、纵向、网状和反射裂缝等。
1.1横向裂缝表现
裂缝与路中心线基本垂直,缝宽不一,有时伴有少量支缝,缝长有的贯穿整个路幅,有的贯穿部分路幅,裂缝弯弯曲曲、有枝有叉。
1.2纵向裂缝表现
裂缝走向基本与行车方向平行,裂缝长度和宽度不一。一般都发生在高填方的路基上。纵向裂缝容易形成沿行车方向呈台阶状,影响行车舒适性。
1.3网状裂缝表现
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。是行车荷载的重复作用而引起的疲劳裂缝。
1.4反射裂缝表现
基层产生裂缝后,在温度和行车荷载作用下,裂缝逐渐反射到沥青表面,路表面裂缝的位置形状与基层裂缝基本相似。对于半刚性基层以横向裂缝居多,对于柔性路面上加罩的沥青结构层,裂缝形式不一,主要取决于下卧层。
2、裂缝产生的原因分析
引起沥青路面开裂的原因很多,大体可分为三种:(1)由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝。在车轮荷载的作用下,当路面结构层底部产生的拉应力大于其材料的抗拉强度时,产生的开裂称之荷载型裂缝。(2)由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝,包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝,称之非荷载裂缝。(3)经常出现在桥涵两端的横向裂缝,或在路段上出现较长的纵缝,主要是由填土固结沉陷或地基沉陷引起,称为沉降裂缝,尽管沥青路面开裂的原因和裂缝的形式是多种多样的,但其中的行车荷载作用、沥青面层温度变化是产生裂缝的主要原因。
2.1横向裂缝
(1)沥青面层的自身温缩开裂;(2)半刚性基层的开裂反射到沥青面层;(3)某些基层开挖沟槽埋设管线以及冰冻地区路基冻裂导致路面的横裂;(4)面层施工时,施工缝未处理好,接缝不紧密,结合不良;(5)桥梁、涵洞或通道两侧的填土产生固结或地基沉降等。
2.2纵向裂缝
(1)填方材料和填方的不均匀性,以及填方密实度达不到设计要求。经过一段时间的自然沉降,特别是经过雨水浸泡后,路基强度有所下降,沿边坡部分路基承载力也下降,就会出现纵向裂缝;(2)施工时,前后摊铺幅相接处的冷接缝未按有关规范要求认真处理,结合不紧密而脱开;(3)纵向沟槽回填土压实质量差而发生沉陷;(4)拓宽路段的新老路面交界处土层处理不彻底,沉降不均匀引起纵向开裂;(5)边坡值小于设计值,边坡压实不够和边沟过深使实际填土高度加大而滑坡等引起的纵向开裂。
2.3网状裂缝
(1)路基局部压实度不足或基层材料局部松散不成板体,使路面的承载能力下降形成的裂缝;(2)沥青与沥青混合料质量差。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仓储时间过长,使沥青变硬,对拉应变敏感而产生的裂缝;(3)沥青层厚度不足,层间粘结差,水分渗入,形成的裂缝;(4)行车荷载重复作用下引起的疲劳裂缝;(5)外界原因如污染、腐蚀等造成的局部网裂。
2.4反射裂缝
基层反射裂缝是由温度收缩和干燥收缩变形引发所致。曝露时间、失水率、级配和水泥剂量对干缩性能有影响,降温时间、温度、级配和水泥剂量对温缩性能有影响。
3、预防措施
3.1横向裂缝
(1)对基层进行处治。采取防裂措施,及时对基层进行养生以减少前期开裂,及时铺筑沥青面层或浇洒透油层以减少裸露时间,减少基层横向干缩性开裂。(2)桥涵两侧填土充分压实或进行加固处理。沉降严重地段,事前应按软土地基处理。(3)按本地区气候条件和道路等级选取适用的沥青类型,以减少或消除沥青面层温度收缩裂缝。优先考虑采用优质沥青。(4)合理组织施工,摊铺作业连续进行,减少冷接缝。冷接缝的处理,应先将已摊铺压实的摊铺带边缘切割整齐、清除碎料,然后用热混合料敷贴接缝处,使其预热软化;铲除敷贴料,对缝壁涂刷粘层沥青,再铺筑新混合料。(5)充分压实横向接缝。碾压时,压路机在已压实的横幅上,钢轮伸入新铺层15cm左右,每压一遍向新铺层移动15~20cm,直到压路机全部在新铺层为止,再改为纵向碾压。
3.2纵向裂缝
(1)路基填筑时,使用合格的填料,并进行分层压实,同时正确放坡,高填方段放缓边坡,减少边坡深度。(2)面层施工时,尽量采用全路幅一次摊铺,如分幅摊铺时,前后幅应紧跟,避免前摊铺幅混合料冷却后才摊铺后半幅,确保热接缝。如无条件全路幅摊铺时,上、下层的施工纵缝应错开15cm以上。前后幅相接处为冷接缝时,应先将已施工压实完的边缘坍斜部分切除,切线须顺直,侧壁要垂直,清除碎料后,宜用热混合料敷贴接缝处,使其预热软化,然后铲除敷贴料,并对侧壁涂刷粘层沥青,再摊铺相临路幅。摊铺时控制好松铺系数,使压实后的接缝结合紧密、平整。(3)沟槽回填土应分层填筑、压实,压实度需达到要求,宜采用T型搭接。(4)拓宽路段的基层厚度和材料须与老路面一致或稍厚。土路基应密实、稳定。铺筑沥青面层前,老路面侧壁需涂刷粘层沥青。沥青面层应充分压实。新老路面接缝宜用热烙铁烫密。
3.3网状裂缝
(1)沥青原材料质量和混合料质量严格按《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)的要求进行选定、拌制和施工。尽量采用低温变形能力高的优质沥青。(2)控制好半刚性基层的施工质量,有条件的可以采用沥青碎石柔性基层,以缓解网裂的程度。(3)沥青路面摊铺前,对下卧层需认真检查,及时清除泥灰,喷洒好透层油。(4)沥青面层各层应满足最小施工厚度的要求,保证上下的良好连接;并从设计施工养护上采取措施有效地排除雨后结构层内积水。(5)路面结构设计应做好交通量调查和预测工作,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。上基层必须选用水稳定性良好的有粗粒料的水泥稳定类材料。
3.4反射裂缝
(1)采取有效措施减少半刚性基层收缩裂缝。(2)基层混合料应在接近最佳含水量的状态下碾压,要防止碾压时含水量过小,压实度和强度不足,造成强度裂缝。(3)对分段施工的基层,在碾压时,应预留3~5m混合料暂缓碾压,待下段混合料摊铺后一起碾压,以利于衔接。对于分层碾压的基层,上下层的接头应错开3~5m,以减少出现裂缝的机会。(4)合理选择混合料的配比,控制细料数量;重视结构层的养护,并及早铺筑上层或下封层以利于减少干缩裂缝。(5)在旧路面加罩沥青路面结构层前,可铣削原路面后再加罩,或采用铺设土工布、土工隔栅后再加罩,以延缓反射裂缝的形成。
4、治理措施
沥青路面裂缝修补方法很多,一般可根据裂缝的实际情况(如宽度、深度等)确定具体的修补工艺。目前常用的方法主要有普通沥青灌缝、专用灌缝料施工、压浆法修补裂缝和进口密封胶灌缝,乳化沥青稀浆封层,路面再生技术等,如在高温季节全部或大部分可愈合的轻微裂缝,可不加处理。在高温季节不能愈合的裂缝,一般采用灌缝修补法进行处理,用灌缝机,采用改性乳化沥青较好,根据实际情况选用不同的方法,考虑经济和适用性。
第四篇:沥青路面裂缝产生的原因及处治措施
陈根宝
(扬州市汇通公路养护工程有限公司 仪征 211400) 摘 要:裂缝是沥青路面主要病害之一,对裂缝如不及早处治,将影响公路使用性能,缩短公路的使用寿命,因此,分析其成因,提出防治措施,保持道路的使用功能,是非常有必要的。 关键词:路面裂缝 原因分析 处治措施
一、常见沥青路面裂缝类型
裂缝是沥青路面主要的病害之一,其裂缝的形式有纵向裂缝、横向裂缝、龟裂与块裂几种。初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能常无明显影响,但随着表面雨水或雪水的侵入,在行车荷载作用下,使处于裂缝状态下的路面病害日趋严重,特别是裂缝附近土基的含水量加大,甚至饱和,在大量行车荷载作用下,产生沉陷、翻浆等路面病害,严重影响沥青路面的使用性能,因此为了,必须加强沥青路面的预防养护及沥青路面早期裂缝的防治。
二、裂缝产生原因
沥青路面开裂缝的原因是多种多样的,影响裂缝轻重程度的主要因素有:沥青和沥青混合料的性质,基层材料的性质,气候条件、交通量和车辆类型及施工因素等。但就导致沥青路面产生裂缝的主要原因而论,可以分为:
(一)非荷载性裂缝产生的原因
沥青面层上的非荷载型裂缝主要是温度裂缝,也有因施工不当、材料选取不当等引起的裂缝。非荷载裂缝主要形式是横向裂缝,也有纵向裂缝和网状裂缝。其产生原因有:
1、冬季气温大幅度下降,沥青路面层中产生的收缩拉应力或拉应力一旦超过沥青混合料的抗拉强度或极限拉应变,沥青面层就会开裂,这种裂缝一般是横向的、贯通的、平均间距在5m-6m。
2、沥青品种和等级也是影响沥青路面开裂的最重要的因素,在长期的实践经验中,选用高粘度、低稠度的沥青,其温度敏感性较低,可延迟温度裂缝的产生。
3、路基填土含水量偏大,在冻胀作用下使路面形成裂缝。
4、路基碾压不均匀,出现填土局部未压实或两侧密度不够,使路基产生不同程度的沉陷,形成裂缝。
5、旧路拓宽时,新旧路基衔接处理不符合技术规范要求,新路基压实度不够,造成路基不均匀沉陷或滑坡,形成裂缝。
6、路基半填半挖地段,桥台与填土路基接头处,路基施工未按规范要求施工,易造成自然沉降,经长时间行车作用易形成裂缝。
7、基层施工过程中,上下层间横向接缝重叠或搭接尺寸太小而出现面层裂缝。
8、在旧水泥路面上加铺沥青面层,由于原水泥路面接缝的反射作用,导致的沥青面层的反射裂缝。
(二)荷载裂缝产生的原因
道路反射裂缝是沥青路面普遍存在的一种病害现象,由道路基层的裂缝所引起。基层裂缝的原因很多,除了因行车荷载反复作用而基层无侧限强度不足导致的荷载裂缝外,还有干缩和温缩两种,这种基层反射与交通车流的荷载共同引起的裂缝以横向或网状居多。
(三)路面整体强度不足,沥青面层老化,往往形成闭合图形的龟裂、网裂。
三、裂缝的处治措施
沥青路面一旦产生裂缝,应尽早对其进行封闭,其处治时间宜为每年的3-4月份,即春季处治最佳,因为经过一个冬季的“冷缩”过程,裂缝的缝宽在初春时应为最大值,此时对裂缝进行处治有利于在气温升高时裂缝逐步变小,还可以在梅雨季节防止和减少雨水下渗至基层。对裂缝的处理,应根据裂缝类型和严重程度采取不同的措施。在裂缝的处治上主要采取如下措施:
(一)表面封闭法
对于裂缝出现的初期,裂缝宽度在2MM以下的轻微裂缝,能在高温季节大部分会闭合,可不需要进行处理,但要观察裂缝发展趋势,如果裂缝呈发展趋势可用以下方法处治:
1、对平整度要求不高的沥青路面可在高温季节采用喷洒沥青撒料压入方法维修或微表处处理,在低温季节宜采用乳化沥青稀浆封层。
2、对平整度要求高的沥青路面,可沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青,在低温潮湿季节宜采用阳离子乳化沥青。
(二)开槽灌缝法
开槽灌缝是目前沥青路面裂缝处治的最常见的方法,对于裂缝宽度在2MM以上的纵向或横向裂缝且基层强度较好可采取以下维修方法:
用专用开槽机沿裂缝方向进行开槽,开槽宽度为1CM-1.3CM,深度为1CM-3CM,然后用风力灭火机将缝内的碎石和灰尘以及裂缝两边的杂物清理
干净,在专用密封胶加热到160℃-170℃左右时,用灌缝机上带有专用刮平器的喷头将密封胶均匀地灌入槽内,并在裂缝两侧形成一定宽度(3CM左右)的密封胶封层,如果局部密封胶塌陷还要再次补灌,直到平整饱满为止。待密封胶冷却后,即可开放交通。
(三)铣刨加铺法
对于非基层强度不足原因引起的路面龟裂和网裂,采用铣刨机铣刨病害部位的面层,采用与原面层材料相同的沥青混凝土铺筑即可。
对于因基层强度不足或翻浆的严重龟裂、块裂,采用铣刨机铣刨病害部位的面层和基层,然后用同原基层材料回填,按规范压实、养生,如果底基层强度不足出现“弹簧”还需要对底基层进行处理,如有可能在基层顶面加铺一层玻纤格栅以提高整体强度,最后摊铺与原面层材料相同的沥青混凝土面层。
结束语
当前的沥青路面裂缝是不可避免的。因此,在施工过程中,应加强对路基、基层以及面层施工等各环节的质量管理,把影响面层裂缝的各种因素都减少到最小,这样才能达到标本兼治的良好效果。
第五篇:沥青路面裂缝产生的原因及防治方法
陈洪林
摘要: 介绍了沥青路面裂缝的种类,分析了沥青路面由于施工原因以及非施工原因产生的裂缝,并针对裂缝产生的不同原因提出了沥青路面裂缝的预防与处治方法,从而最大限度地提高沥青路面的使用寿命。
关键词: 沥青路面; 裂缝原因;防治方法;使用寿命
1概述
随着我国公路建设的发展,沥青路面在高等级公路建设当中成为了首选路面类型, 但是不容忽视的一个问题是,由于汽车数量的增多,加之超载现象突出,沥青路面的早期破坏越来越严重。众所周知,高速公路沥青路面的设计基准期是 15年,而很多沥青路面为何在早期就必须小修甚至是大中修呢?通过调查发现,沥青路面早期损害中,有很大一部分病害属于沥青路面的裂缝或者由于裂缝没有及时修补而产生的次生病害。由于沥青路面裂缝对行车安全、行车舒适性以及沥青路面的使用寿命有很大的关联性,因此,研究沥青路面的裂缝具有很重大的意义。
很多研究人员对于沥青路面裂缝都进行了广泛而又深入的研究,对裂缝的分类、产生的原因以及治理措施提出了很好的建议,大部分裂缝分类是基于沥青路面裂缝的表面损坏情况来进行分类,把沥青路面裂缝分为横向裂缝,纵向裂缝以及龟裂等。把沥青路面裂缝产生的原因归为荷载型裂缝和非荷载型裂缝。从而针对这些分类和原因提出了沥青路面的处治方法。可以说这些成果都为后来的研究奠定了坚实的基础。
但是,不仅要研究路面接缝的处治方法,更要研究路面接缝的预防措施,从源头上根治沥青路面裂缝。本文通过对沥青路面裂缝产生的根本原因来对裂缝进行分类,提出沥青路面裂缝的预防措施和处治方法。
2 沥青路面裂缝的分类
高等级公路建成通车后,沥青路面不可避免会产生各种类型的裂缝,引起沥青路面开裂的原因和裂缝的形式也是多种多样的,影响裂缝轻重程度的主要因素包括: 沥青和沥青混合料的性质、基层材料的性质、气候条件(特别是冬季气温及其变化量 )、交通流量、车辆类型和施工因素等。按照开裂的最根本的原因,把沥青路面裂缝分为两大类[ 1], 即施工型裂缝和非施工型裂缝。 2.1 施工型裂缝
施工型裂缝,顾名思义,是在整条沥青路面在路基路面施工期间,由于施工的不合理或者是由于不可避免的施工工序产生的裂缝。再把这些裂缝细分为:路基施工不当引起的裂缝、沥青路面施工横向裂缝、沥青路面施工纵向裂缝。 2.2 非施工型裂缝
非施工型裂缝,是在整条沥青路面建成通车后,由于气候以及行车荷载等原因产生的裂缝。把这些裂缝细分为: 低温收缩裂缝、疲劳开裂 (包括温度疲劳裂缝和行车荷载疲劳裂缝)、基层反射裂缝。
3 沥青路面裂缝产生的原因
3.1 路基施工不当引起的裂缝
(1)
路基填挖结合部,由于填方和挖方的压实程度不一样,容易造成其不均匀沉降,最终反映到路面的不均匀沉降,引起路面裂缝。
(2)
新路与老路拼接处,道路的拓宽与改造时,老路基与新路基交界处, 由于老路基的沉降基本稳定,新路基还处于沉降期,施工控制不好就容易在新路与老路路基拼接处产生不均匀沉降,这种不均匀沉降也容易反映沥青路面上,引起路面裂缝。
(3) 路基压实不均匀处,高速公路路基施工中,有些地方缺少优良填筑的土方, 有些施工单位用大粒径的石块、片石进行填筑,这些填筑大粒径土石方处压实比较困难,并且后期的沉降量以及沉降速度会比一般的土方填筑要大、要快。这样就会造成路基路面的不均匀沉降,引起路面裂缝。
(4) 在软土地基与非软土地基交接处、地基处理方法变化处或构造物台背与路段交接处,因地基或路基与构造物之间的路基衔接处引起的差异沉降导致基层开裂,并反射到面层,形成路面裂缝[ 2]。 3.2 路面施工横向裂缝
沥青路面要求连续施工,正常条件下不得停工,但是由于天气、机械以及人员的休整等各方面原因,横向的路面接缝不可避免,如果冷热接缝处理不好,道路通车运营后,很容易发展成路面的横向施工裂缝。从而进一步产出次生病害。 3.3 路面施工纵向裂缝
(1) 沥青路面全幅摊铺容易发生离析,并且沥青混合料随着布料器往两侧送料时,温度下降过快,从而导致两侧的沥青混合料不易压实。基于这些原因, 有些施工单位摊铺时采用梯队作业,如果热接缝处理不好,后期容易造成纵向裂缝。
(2) 沥青路面摊铺时,采用半幅摊铺或者由于其他不可避免的原因形成纵向冷接缝,如果处理方式不得当,也容易形成纵向裂缝。 3.4 低温收缩裂缝
(1) 沥青混合料在温度较高时具有良好的应力松弛能力,当沥青路面温度下降幅度较大时,沥青路面的拉应力来不及松弛,从而导致路面的温度应力超过沥青混合料的极限拉应力,最终导致沥青路面的横向裂缝。
(2) 沥青混合料具有热胀冷缩的性能,在低温条件下,沥青路面具有收缩的趋势,但由于沥青路面与基层是一个整体,这样沥青路面的这种趋势受到了约束,从而产生了沥青路面的拉应力,如果这种拉应力超过了沥青混合料极限拉应力,就会产生沥青路面裂缝。 3.5 疲劳开裂
疲劳开裂的特点就是沥青混合料的极限抗拉应力变小,弹性模量变小。其中疲劳开裂包括温度疲劳裂缝和行车荷载疲劳裂缝。疲劳裂缝是由于沥青路面在温度升降以及行车荷载的反复作用下, 沥青混合料的极限拉应力变小,沥青路面产生疲劳,导致沥青路面的拉应力超过沥青混合料的极限拉应力,从而引起路面开裂。
3.6
基层反射裂缝
沥青路面采用半刚性基层时,水泥稳定碎石容易产生温缩和干缩,在已经产生温缩和干缩的基层上铺筑沥青面层时,沥青面层在基层的温缩和干缩处引起应力集中,导致此处的沥青面层拉应力超过沥青混合料的极限拉应力。从而半刚性基层的裂缝会反射到沥青面层上。这种裂缝一般都是贯穿于整个路面,对路面结构的影响比较大,没有及时处理,水分很容易沿着裂缝侵入路基,造成路基软化,路面唧泥,最终导致路面的坑槽,影响行车安全。
4 沥青路面裂缝的预防措施
4.1 在设计期间
(1) 应根据当地的气候条件选择沥青的标号,在冬季寒冷的气候条件, 应该选用软质沥青,但是由于我国大部分地区不仅冬季寒冷,而且夏季炎热,所以沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性是一个很难调和的矛盾,无法二项路用性能都满足要求,只能兼顾。因此,在条件允许的情况下,尽量采用抗裂性能更好的沥青玛蹄脂碎石路面(SMA)和改性沥青。
(2) 基质沥青的含蜡量一定要控制在规范规定的极限范围之内,含蜡量是导致沥青混合料低温抗裂性不好的一大因素。
(3) 基层材料优先选用强度高、收缩性小和抗冲刷能力强的水泥稳定粒料或二灰稳定粒料,以减少低温收缩裂缝的发生[ 3]。 4.2 在施工期间
(1) 在路基填挖结合部、新路与老路拼接处、软土基地与非软土地基交接处、地基处理方法变化处以及三背填土的地方,压实度一定要控制好,变化处压实度要均匀,切不可出现压实度较大的突变。
(2) 在铺筑沥青层之前,应仔细检查半刚性基层,如果半刚性基层已经产生了温缩和干缩,应使用防裂卷材进行处理。
(3) 合理组织施工,摊铺作业连续进行,减少冷接缝,当半幅施工或因特殊原因而产生冷接缝时,宜加设挡板或加设切刀切齐,也可以在混合料尚未完全冷却前用镐刨除边缘留下毛茬的方式,但不宜在冷却后采用切割机作切缝。加铺另半幅或者接着上一段沥青路面施工前应涂洒少量沥青。
(4) 当摊铺采用梯队作业时产生的纵向热接缝,应将已铺部分留100mm~200mm宽暂不碾压,作为后续部分的基准面,然后作跨缝碾压以消除缝迹。
5 沥青路面裂缝的处治方法
对于已建成的沥青路面,应采取早发现,早处治!的原则,切不可听之任之, 以免小病害发展成大病害。最终影响路面的行车安全以及路面的使用寿命。 5.1 灌缝
灌缝是最常用的裂缝治理措施之一。对于缝宽在2mm以内的裂缝,可接沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青;对于缝宽在2mm~5mm的裂缝,将稠度较低的热沥青灌入缝内,灌入深度需大于缝深的2/3,填入干净石屑或粗砂,捣实并清除缝外的沥青与石屑;对于缝宽在5 mm以上的裂缝, 应清除已松动的裂缝边缘, 然后用热拌沥青混合料填入缝中,捣实,缝内潮湿时应采用乳化沥青混合料。 5.2 铺筑封层
对于较细、较密的裂缝,可使用上封层进行处治,铺设上封层之前,必须彻底清扫干净下卧层,对裂缝进行处理。下卧层处理好后,对二级及二级以下公路的旧沥青路面可以采用普通的乳化沥青稀浆封层,也可在喷洒道路石油沥青后撒布石屑(砂)后碾压作封层; 对高速公路、一级公路裂缝处宜铺筑微表处。这种方法对于裂缝的初发阶段可以延缓裂缝的发展,不能很有效的解决沥青路面裂缝的问题。
5.3 加铺罩面
只有当旧沥青路面出现翻浆、坑槽、大面积网裂、龟裂、沉陷、拥抱、松散以及车辙等综合病害时,影响路面的行车安全,才考虑使用罩面,加铺罩面绝对成本大、造价高,同时由于加铺,路面的高程升高,因此对于加铺罩面必须综合各方面的因素。 5.4 洗刨重铺
对于大面积的网裂、龟裂,将原有的路面材料洗刨、破碎、添加新骨料、沥青和再生剂、搅拌、摊铺等施工工艺重新形成路面结构层。这种工艺实现了废料的再生利用,降低造价、节省资源。
6 结语
总而言之,沥青路面裂缝产生的原因贯穿于路面的设计、施工和养护。解决路面裂缝问题应从源头抓起,路面设计时合理选择路面材料和结构形式,路基路面施工时合理组织,精心施工,养护时做到预防为主,防治结合,只有这样才能尽可能地减少路面裂缝,提高路面的行车安全和延长路面的使用寿命。
参考文献:
[1] 韩长新,段妹,赵恒伟. 高速公路沥青路面裂缝病害原因及处治[J]. 辽宁省交通高等专科学校学报,2006,3 ( 1) : 32. [ 2] 张连强. 高速公路沥青路面裂缝病害成因分析[J]. 交通世界,2005,8:71. [3] 吴小平,张朝者,吴志永 高等级公路沥青路面裂缝的成因及防 治[ J]公路与汽运,2007,9 ( 5 ):61. [4] 沈金安沥青及沥青混合料路用性能 [M]. 北京: 人民交通出版社,2001. [5] JTG F40-2004. 公路沥青路面施工规范[S]. 北京: 人民交通出版社,2004. [6] JTJ 073- 2-2001公路沥青路面养护技术规范 [S]. 北京: 人民交通出版社,2001.