某道路沥青路面裂缝的处理措施

2022-11-18

某道路工程为市政一级公路, 路宽5 0 m, 双向六车道。在路面沥青施工完成后, 在里程K2+100~K2+230南幅路面, 在距路缘侧石约5.5 m处出现与道路中线平行的纵向不连贯的裂缝, 裂缝长度合计约80多m, 裂缝宽度约0.1m~0.5cm。

1 工程水文地质及路基施工简况

根据地质资料显示, K 2+1 0 0~K 2+2 3 0南侧地段为山间洼地, 天然含水量较高, 地层岩性自自然地面以下依次为:

(1) 面层为人工填土, 由素填土及耕植土组成, 厚度约1 m左右。

(2) 二层为淤泥及淤泥质土, 厚度约0.3 m~1.6 m左右。

(3) 三层为软塑状亚粘土。

K2+100~K2+230北幅为挖方路基, 南幅为填方路基, 为半挖半填路基。填方施工设计要求只作浅层处理, 采取清表1 m, 回填素土压实处理。路基填方施工情况为:道路中心填方高度为0.5 m~3.4 m, 南侧路边填方高度约为4 m左右。

2 裂缝产生的原因分析

从K 2+1 0 0~K 2+2 3 0填方施工情况分析, 填方路堤地基部分为软塑状亚粘土, 部分为淤泥及淤泥质土, 而基底淤泥层厚度不均, 地基总体承载力较低, 局部地方满足不了填土荷载的变形要求, 产生不均匀沉降, 最终导致了裂缝产生。

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、龟裂与网裂几种。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, 为了保持道路的使用功能, 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。

3 裂缝的处理方法

3.1 采取反压护道的方法对路基进行处治

针对软土地基承载力较低, 为了防止由于路基的不均匀沉降引起路堤边坡连同部分软土地基的侧向滑动对路基造成的破坏, 采取反压护道的方法对软土地基进行处治, 沿已有路堤边向南回填素土压实, 填土宽度为6米, 高度跟路基高度持平。清表、填土施工方法及压实标准均按路堤路基设计要求进行施工。由于该地段地势低洼, 地下水丰富, 为了有利于地基中孔隙水的排出。确保路基具有足够的强度, 在清表1 m米后, 抛填毛石或设置透水性能良好的碎石垫层, 换填厚度约1 m, 利用垫层将地基中的孔隙水排出, 保护路基。

3.2 路基裂缝的封堵和路基加固

3.2.1 路基裂缝的封堵

由于裂缝的存在, 地面雨水、地下水等沿裂缝渗透破坏路基, 会对路面产生更严重的破坏, 为了防止地表水、地下水等破坏路基, 同时也对软土地基进行局部加固, 沿裂缝延伸方向采用高压注浆的方法对裂缝进行封堵止水处理和对软土地基进行局部加固。沿裂缝每隔1 m设置钻孔, 采用工程钻机成孔, 钻孔深度以进入软土地基1 m左右, 采用单管注浆法, 注浆材料采用R 4 2.5的普通硅酸盐水泥, 水灰比为1∶1, 配制浆液充分均匀搅拌, 做到随搅随用, 一次搅拌的水泥浆应在初凝前用完, 注浆压力控制在2 M p a~2.5 M P a之间, 压浆施工直至满灌裂缝为止。

3.2.2 路基加固措施

提高路基工作区的强度和稳定性。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, 该深度区域具有足够的强度和整体稳定性对保证路面结构的强度和稳定性极为重要, 否则将产生不均匀沉降使路面发生开裂。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。

(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、砂低液限粘土, 再次选用低液限粘土。粉质土和有机土不能用于填筑路基。

(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, 施工中必须严格检测控制。使其达到规定值。填土层的厚度对压实度有直接的影响, 施工中要插杆挂线, 每层的松铺厚度不应大于3 0 c m。检测压实度试坑要打到下一层顶面, 凡是检测结果达不到规定值的要加压处理, 或推除重填。

3.2.3 基层应有合理厚度

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2 5 c m时, 其承载力提高为原来的3倍。

3.2.4 修筑防裂路面

研究表明, 面层反射裂缝明显地受沥青面层厚度的影响, 厚度超过1 5.0 c m的面层可以有效的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。相关资料介绍, 在贫混凝土上铺筑1 0.0 c m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15.0cm, 则可通过20×10次。如沥青面层加厚到1 7.5 c m则可放心使用。

3.3 选择防裂性能好的材料

(1) 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, 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。在沥青混凝士中使用软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。

(2) 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, 则应填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, 尽可能使用人工砂代替原形颗粒的天然砂。

(3) 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 (S M A) 混合料和采用改性沥青。