沥青路面裂缝的原因

2022-08-19

第一篇:沥青路面裂缝的原因

沥青路面出现裂缝的原因

路面结构是一个整体,它依附在土基之上,由沥青面层、基层、垫层几部分组成,任何一个结构层次存在缺陷或者各层间联结不当都可能使路面出现裂缝。垫层虽然作为一个独立层,但所用材料一般分为两类,一类是由松散粒料,如砂、砾石、炉渣等组成的透水性垫层,为减少分析层次,在下面按结构层分析原因时把这类垫层同土基一同分析;另一类是用水泥或石灰稳定土等修筑的稳定类垫层,在下面按结构层分析原因时把这类垫层同基层一同分析。

1 土基原因

土基是路面的基础,承受路面结构传递下来的全部动载和静载,要求具有足够的强度和整体稳定性。当土基存在质量缺陷,如设计工作区深度偏小、软土地区土基处理不当、换填或淤泥处理不彻底、填筑密实度不足、填料的液限偏高、填料差异造成不均匀沉降等都会导致结构破坏,致使路面发生开裂。

2基层原因

基层分刚性基层、半刚性基层和柔性基层。基于我国国情,只谈半刚性基层产生裂缝的原因。

半刚性基层结构缺陷主要是干燥收缩。新铺的半刚性基层,随着混合料中水分的减少,要产生干缩变形,形变积累产生裂缝。对基层干燥收缩影响较大的因素很多,集料级配不好、细料过多、水泥用量大、水泥标号高、集料含水量大、施工温度高都会增大基层干燥收缩。

3面层原因

集料规格、质量、级配以及沥青的路用性能对抵抗沥青面层裂缝的发生起着很关键作用。由面层自身因素引发裂缝的情形为:沥青材料低温稳定性能差使面层在低温情况下出现开裂;集料含土或天然砂比例高,碾压时出现“呲牙”,甚至推移;沥青加温时间长及温度过高造成沥青老化、摊铺温度低、油料离析等使油料间粘结力下降,碾压和使用后出现开裂。

4层间结合原因

我国公路沥青路面结构设计理论为双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论。即假设在车辆荷载作用下,各结构层是一个联系紧密共同受力的整体。结构没有破坏时最大弯拉应力出现在基层底面,破坏顺序由下而上。然而由于种种原因,各层间联结没有实现连续的理论状态。如下基层表面有浮土杂物、路拌基层出现素夹层、基层和面层之间粘结油不匀等因素都会影响体系的连续性。基层间连续不好会导致承载力不够引发裂缝。外观特征是先发生纵向裂缝再逐步发展成纵向网裂、龟裂,直至破坏。基层与面层之间连接不好,会导致面层推移开裂。

5结构组合原因

由于行车荷载和自然因素对路面的影响,路面的使用功能随深度的增加而逐渐减弱。为了适应这一特点,路面结构通常是分层铺筑的。按照使用要求、受力状况、土基支承条件和自然因素影响程度的不同,进行不同结构组合。即由上而下强度递减、差距均衡的强度组合;功能互补的功能组合;厚度适当、满足要求的厚度组合。每种组合不好都可能使结构功能弱化甚至破裂。对于厚度方面,本人以为我国高等级公路沥青路面基层总厚度不足。由于种种原因,运输市场管理缺乏严厉手段,超限车辆不能根除,结构设计时要给予考虑。基层结构本身来说,由于受外界环境特别是水的影响,半刚性基层随时间推移自身强度逐渐衰减,受荷载频繁作用抗疲劳变形能力下降。又由于半刚性基层破坏的不可恢复性,决定了这种结构要采取相当大的安全系数,同时,基于长寿路面的理念和交通长远发展的要求,对高等级公路基层厚度确定主张保守做法。现在高速公路采用的60-80cm结构总厚度太冒险。

温度变化 半刚性基层、沥青面层乃至土基都会随温度变化在结构内部产生温度应力,当应力聚集足够大时,结构出现开裂。

1基层温度变化

半刚性基层大都在高温季节施工,随着昼夜温差和季节温差的变化,结构将产生收缩,收缩应力大于结构承受能力时发生裂缝。裂缝的发生破坏了结构的整体性,材料在水平方向发生位移,随着车载的作用,横向位移加大,竖向也产生位移。基层材料的位移变化必然在面层结构引发应力,超过自身强度时,结构被拉裂。当基层和面层连接很好时,即出现由基层引起的同位置反射裂缝,当基层和面层连接不好时,在不一定和基层同位置的薄弱部位出现反射裂缝。由于材料温度系数和抗变形能力不同,基层裂缝不一定对应反射到面层。

2面层温度变化

主要是季节低温使面层产生的应力超过结构抵抗能力引发裂缝和温差变化造成结构疲劳累积,使终极应力超限引发结构裂缝。

超限荷载

路面本身功能就是为行车服务,理论上讲正常行驶的车辆不会造成路面结构的破坏。只有当超过设计的最大轴载和有限时间通过累积轴次超量时,结构才发生开裂破坏。

1超重荷载

在超限重荷载作用下,按连续理论设计的结构,理论上最下面结构层底部首先开裂。依次向上发展,直至面层开裂破坏。按光滑或半光滑理论设计的结构,理论上承载能力相对低的结构层底部首先开裂,按承载能力从低到高依次破坏,直至面层开裂破坏。超重荷载造成路面开裂和破坏是瞬时的、快速的、严重的、危险的。

2超量次荷载

没有理想的弹性材料,路面结构每承受一次荷载作用都会产生残余变形,短时间大流量的荷载势必加速路面结构残余变形的累积,变形达到极限时,结构随之出现开裂甚至破坏。 施工方式或工艺缺陷

施工方式和工艺选择对路面结构质量有很大影响,对直接引发路面裂缝的因素有以下情况。

(1)路拌基层施工方法造成层间素夹层; (2)基层分幅施工,间隔时间长造成联接部位薄弱; (3)边施工边通车使各结构层间及分幅连接部位薄弱; (4)压实功能不匹配造成面层过压; 构造因素

构造裂缝一是说桥涵构造物两侧裂缝。由于压实不够或处理措施不当,在桥涵两端出现开裂,开裂严重时,出现跳车或其他病害。二是指施工工作缝。构造因素引发的裂缝虽然难以避免,但在施工过程中要尽量采取有效措施减轻危害。

总之,造成沥青路面裂缝因素很多,除上述几项引发沥青路面裂缝因素外,还有如日照老化、冻胀春融、漏油污染、机械损坏等等,不再赘述。

第二篇: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:沥青混凝土路面裂缝产生原因及防治措施

一、 沥青混凝土路面裂缝类型

一般来说,沥青混凝土路面裂缝大体分为两种类型:一种是荷载型裂缝,即主要由于行车荷载作用下产生的裂缝。在车辆荷载作用下,半刚性基层底部产生拉应力,如果拉应力大于基层材料的抗拉强度,则基层底部很快开裂,直至影响到沥青面层;另一种是非荷载型裂缝,以温度裂缝为主的低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝;由于施工工艺不当或用了不合格材料产生的裂缝。两种类型的裂缝分别通过横向裂缝、纵向裂缝、网裂和反射裂缝等形式表现出来。

二、裂缝形式产生原因分析及预防措施

1 横向裂缝

1.1 表现形式

裂缝与路中心线基本垂直,线宽不一,缝长有的贯穿整幅路面,有的路面部分开裂。

1.2 产生原因

(1)沥青质量没有达到本地区施工气候要求或者没有达到相关技术标准,致使沥青混凝土面层温度收缩或温度疲劳应力大于沥青混凝土的抗拉强度,产生横向裂缝。

(2)施工缝处理不当,接缝不紧密,造成不同部位结合不良,从而产生横向裂缝。

(3)半刚性基层由于水泥剂量、施工质量等综合因素产生的路面收缩裂缝,通过横向裂缝形式表

现出来。

(4)桥梁、涵洞等结构物回填部位没有按照要求进行施工,或处理不得当,从而产生不均匀沉降,导致路面产生横向裂缝。

1.3 预防措施

(1)按照《公路沥青路面施工技术规范》中的相关要求,结合本地区的气候条件和道路等级选用符合要求的沥青种类,以减少或消除沥青面层的温缩裂缝。施工中所采用的沥青应该到本地区相关试验检测机构进行试验检测,验证其是否符合相关技术标准。

(2)合理组织施工。摊铺作业尽可能连续,尽量避免冷接缝。如不能避免,冷接缝应按照要求先将已压实的摊铺带边缘切割整齐,清除浮料,用新的热混合料敷贴到接缝部位,使冷料部位预热软化,清除敷贴料,向接缝壁涂刷0.3~0.6kg/m 的粘层沥青,再摊铺新的沥青混合料。

(3)充分压实横向接缝。碾压时,压路机先在横向接缝已压实的路幅上,钢轮伸入新摊铺部位15cm左右,然后每压一遍向新铺层移动15~20cm,直到压路机完全进入新摊铺层,然后再转入纵向碾压。

(4)半刚性基层所用的水泥宜为质量稳定旋转窑生产,水泥剂量应符合设计及施工要求,并且水泥与其他混合料要充分拌和,使之均匀。路用水泥应该按照要求频率到相关部门进行试验检测。

(5)桥涵回填部位应选择透水性及材质良好的砂砾等材料,并按照要求填筑充分碾压;沉降严重地段,应先进行软土基处理,并合理组织施工,以减少回填部位的不均匀沉降。

2 纵向裂缝

2.1 表现形式

裂缝走向基本与路线走向平行,裂缝长度和宽度不一。

2.2 产生原因

(1)路基填筑使用了不合格材料,路基吸水膨胀引起路面开裂。

(2)纵向加宽没有按照要求进行施工,或者碾压没有达到要求,从而造成加宽部位沉降,产生纵向裂缝。

(3)路基边坡坡度小于设计值,路基边坡压实度不足产生滑坡。

(4)边沟过深,使实际填土高度加大从而产生滑坡,造成路面开裂。

(5)面层前后摊铺相接处的冷接缝没有按照相关要求进行处理,结合不紧密而相互脱离,产生纵向裂缝。

2.3 预防措施

(1)使用合格材料填筑路基或对填料进行处理后再进行填筑。

(2)旧路加宽或半填半挖路段,路基填筑应先将边坡松土清除,并按照填土厚度要求逐级进行台

阶处理并充分碾压。

(3)路基施工分层填筑,边坡充分压实,采用重型压实标准;正确放坡,高填方路段放缓边坡,减少边沟深度。

(4)面层施工尽可能采用全幅摊铺,如果不具备全幅摊铺条件,可2台摊铺机前后紧跟摊铺,尽可能避免前幅混合料已冷却再进行后半幅摊铺,确保混合料热接;分幅摊铺时,上、下面层施工缝应该至少错开15era以上。如果产生冷接缝,应按照本文

3 网状裂缝

3.1 表现形式

裂缝纵横交错,缝宽在lmm以上,缝间距离在40mm以下,裂缝面积在lm 以上。

3.2 产生原因

(1)纵横裂缝出现后,继续扩展,尤其是在北方地区,经过冰冻水的侵入发展而成。

(2)沥青混合料质量差,拌和时间过长,拌和温度过高或者在储料仓中存储时间过长,沥青本身老化,导致混合料抗变形能力降低而易产生的裂缝。

(3)沥青的性能差,尤其是低温抗变形能力过低。

(4)路面结构中含有软弱夹层,粒料层松动,水稳定性差,从而形成网状裂缝。

(5)沥青层的厚度不足,水分侵入。导致层间结合较差,加速了网状裂缝的形成。

(6)沥青总体强度不足,在损坏初期形成网裂,151后裂缝逐步扩展,缝间距变小。

3.3 预防措施

(1)采用低温变形能力高的优质沥青,并按照要求控制好沥青混合料的拌和质量。

(2)沥青面层摊铺前,认真检查下承层的施工质量,及时清除泥灰等杂物,处理好软弱层,保证下承层稳定,并喷洒0.7—1.1l/m 的透层油,必要时可以按照要求洒石屑或砂,保证层间结合。

(3)沥青各层要满足最小施工厚度的要求,保证上下之间有良好的连接,并从设计、施工、养护上采取相应的措施及时排除雨后结构层内的积水。

(4)路面结构设计中应该做好交通量调查和预测工作,使路面结构组合和路面总体强度满足设计年限内交通荷载的要求。有条件的可以采用沥青碎石柔性基层,以缓解网状裂缝程度。

4 反射裂缝

4.1 表现形式

基层产生裂缝以后,在温度和行车荷载的作用下,裂缝逐渐反射到沥青混凝土面层,路面的裂缝形式与基层裂缝形式基本一致。对于半刚性基层以横向裂缝居多,对于柔性路面上加盖的沥青结构层,裂缝形式不一,主要取决下承层。

4.2 产生原因

(1)在已经开裂的旧沥青、旧水泥路面上加铺沥青面层,由于温度的变化(降低),老路面的裂缝继续拉开,从而使新铺层在旧裂缝处断开。

(2)由半刚性基层温缩开裂引起的反射裂缝。

(3)新铺半刚性基层随着混合料中水分的减少产生干缩和干缩应力,从而产生开裂,反射到沥青面层。

4.3 预防措施

(1)在旧有路面上加铺沥青面层,最好先铣除原有路面后再进行加铺;或者铺设土工布或土工格栅,以减少反射裂缝。

(2)适当控制基层材料中粉料的含量及塑性指数,小于0.075mm的颗粒含量不应超过5%。

(3)基层施工尽可能使混合料在接近最佳含水量状态下碾压,并且碾压充分,保证基层强度;同时要加强对已完基层的养生,要尽早铺筑上层,或进行封层,以减少干缩缝。

三、裂缝的处理措施

沥青路面裂缝产生后,应及时予以处理,防止水等有害物质侵入,影响道路使用寿命。对于细裂缝(2~5mm)可用乳化沥青进行灌缝处理;对于大于5mm的粗裂缝,可用改性沥青(如SBS改性沥青)进行灌缝处理;灌缝前,必须清除缝内、缝边碎料、垃圾等,并保证缝内干燥;灌缝后,表面应洒布粗砂或3~ 5mm的石屑。 素混凝土路面

在公路、城市道路及机场道面中,目前我国采用得最广泛的是现场浇筑的普通混凝土路面,这类混凝土路面除接缝区和局部范围(边缘或角隅)外,不配置钢筋,亦称素混凝土路面。

图2

用素混凝土或仅在路面板边缘和角隅少量配筋的混凝土,就地灌筑成的路面结构,施工方便,造价低廉。素混凝土路面应沿纵向每隔5~6米设一缩缝,满足冬季缩裂要求;每隔20~40米设一胀缝,防止夏季热胀,板屈曲压裂或缝边混凝土挤碎;沿横向每隔3~4.5米设一纵缝(图1)。由于横胀缝易引起路面板的破坏,增加施工和养护的麻烦,20世纪60年代中期以来,对夏季施工的混凝土路面,除在桥头、隧道口、道路交叉口小半径曲线或纵坡变换处,必须设置胀缝外,其他路段可少设或不设。纵横缝一般做成垂直相交,但也有把横缝做成与纵缝交成70°~80°斜角,并按

4、4.5、

5、5.5和6米的不等间距顺序布置。

胀缝间隙宽1.8~2.5厘米,为防止渗水,上部5~6厘米深度内应灌以填缝料,下部则设置用沥青浸制的软木嵌条。为传递荷载,混凝土板厚中央处设钢传力杆,杆径20~32毫米,长40~60厘米,间距30厘米。杆的半段涂沥青并套以套筒,筒底部填以木屑等材料(图2a)。如不设传力杆,可在混凝土板下设置垫枕(图2b)。

图3

缩缝一般做成裂口深4~6厘米的假缝形式(图3a),上部亦灌以填缝料,可不设传力杆。但在路基软弱或交通繁忙路段以及邻近长间距胀缝的二三个缩缝上,也应设置传力杆(图3b)。纵缝可做成假缝、平头缝或企口缝形式(图4),上部也灌以填缝料。为防止板块向两侧滑移,板厚中央可设置钢拉杆,杆径14~20毫米,长40~60厘米,间距80~100厘米。

素混凝土路面板大多做成等厚断面,厚约20~25厘米。由于板的边缘和角隅最易遭到破坏,可设置边缘钢筋和角隅钢筋(图1)予以加固,或做成厚边式断面,从靠路肩1米处开始厚度逐渐增加,至板边缘厚度较中间大25%。在高速公路和一级公路上,可做成由内侧向外侧边缘逐渐加厚的梯形断面。路面板大多做成单层式;当板较厚时也可做成双层式,上层厚度不小于6~7厘米。下层使用品质稍差的材料做成低强度混凝土;为使上下层结合牢固,下层表面应清洁、粗糙并设凹槽。

混凝土路面切缝要注意:

1、要注意切缝的时间,时间隔太长了会出现裂缝,太短了,会出现毛边;

2、要注意切的深度,浅了起不到效果,还是会出现裂缝,太深了,又耗时耗力,浪费资源;

3、间距要合适,一般控制在4-6米之间,间隔太长了,中间会出现裂缝,起不到作用了,太短了,也是浪费;

4、注意线形的顺直美观,特别是在弯道上,注意不要斜了;

5、切完后及时进行灌缝。

第五篇: 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。

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