沥青路面裂缝的处理

2022-08-19

第一篇:沥青路面裂缝的处理

小议沥青路面裂缝的密封胶灌缝处理

目前江苏省高速公路密度位居全国第一,且还在继续扩大建设规模。然而,困扰了国内外道路工程界近半个世纪的沥青路面开裂问题却至今仍未得到很好的解决。缝隙的存在会造成道路内部的冻胀、矿料的腐蚀和剥落等局部破坏,最终将严重影响行车的平稳性和安全性,并且会大大降低路面的使用寿命。对高等级公路进行预防性养护,可有效延长路面的使用寿命,并保证其始终具有良好的使用性能,大大降低路面的总体养护成本。

1 裂缝的类型及产生的原因

1.1 荷载裂缝

半刚性路面结构性破坏裂缝,主要是由于行车荷载引起的。在车轮荷载作用下,半刚性基层的底部产生拉应力,当大于半刚性基层的抗拉强度时,半刚性基层的底部就会很快开裂。在拉应力大于半刚性基层材料的抗拉强度时,其基层的底部就会很快开裂。在行车荷载的反复作用下,底部的裂缝会逐渐扩展到上部,使沥青混凝土路面产生开裂破坏。

1.2 温度裂缝

沥青面层上的非荷载裂缝主要是温度裂缝。在寒冷的地区,沥青面层表面和底部的温度相比,始终有温度差,沥青面层愈厚,表面温度与底面温度差愈大。沥青面层表面产生的温度收缩应力一旦超过沥青面层某一薄弱点(或面)的混合料的抗拉强度,面层的表面就首先开裂,这也就是沥青面层温度开裂首先从表面开始的原因。另一种是温度疲劳裂缝,随着沥青面层表面温度的大幅度变化,白天与夜间温差较大,即使在夏天,由于骤降暴雨,路面的表面温度在短时间内也会急剧下降,使沥青面层表面产生较大的温度收缩应力,这种温度应力在反复作用下使沥青面层从表面开始产生温度疲劳裂缝。这两种温度作用,都使裂缝从面层表面开始逐渐向下延伸,形成对应裂缝。

1.3 沉降裂缝

由于不均匀沉降而引起的,主要出现桥涵两端,就是我们平时常说的桥涵头跳车,由于桥涵是刚性的而路面基层、底基层是半刚性的,因此沉降裂缝是不可避免的,我们在施工时只能减轻裂缝的程度。

1.4 施工裂缝

施工裂缝也叫工作缝,是施工时引起的裂缝。要减少工作缝施工时应尽量采用大型拌和站和较为先进的摊铺机,能连续作业尽量连续作业。

2 道路密封胶灌缝处理

2.1 道路密封胶特性

道路密封胶是含沥青的人工合成胶,渗透性好,结合力强。优于传统沥青灌缝。

2.2 道路密封胶的材料、施工工艺及要求

(1)材料

道路密封胶粘度(沥青标准粘度计)C25.3=12~45 (s)

针对度 (100g,25,55)=80~200(0.1mm)与矿料的粘附性、裹复面积≥2/3.

(2)清缝

对于在缝宽6mm以内的裂缝,宜将缝隙刷扫干净,并用空压机吹去尘土。缝宽在6mm以上的应剔除缝内杂物和松动的缝隙边缘或沿裂缝开槽后,再用空压机吹干净,开槽深度不宜大于1cm.

(3)灌缝

用机器把道路密封胶压人缝槽灌满,有坡度的裂缝,应从高处往下灌,并用细砂洒在道路密封胶表面,使其加速吸附控制流淌。槽缝渗漏部位应尽量用道路密封胶灌满,灌满完成后在道路密封胶上轻洒少量砂即可开放交通。灌缝效果要求做到饱满、平顺、整洁和美观,对于宽度在6mm以上的宽缝,先用道路密封胶灌一次底,然后将砂轻轻使砂面平顺。对于宽度在6mm以下的裂缝,用道路密封胶间隔分多次灌注,间隔时间长一点。道路密封胶与缝壁吸附形成丝网,再次灌人下渗的阻力就会增大。经多次灌注,可以将裂缝灌满。

(4)施工程序

① 选择施工段,放置好规范的施工标志和改变交通流量标志,一般是施工段长度100m左右。

② 按流水线作业,清缝、灌缝、洒砂、补缝,清扫一条龙。不露灌,各部工序协同作业,循环监禁。

③ 施工监理人员检查灌缝效果,保证所有灌缝达到质量要求。

④ 灌好一段,验收一段,检查合格,才能转到下一个作业段。

使用效果

采用道路密封胶处理过的裂缝,经过一年的时间,质量比较稳定,在对广靖高速公路、南京长江二桥和328国道密封胶修补带进行了抽查的基础上,我们发现采用半幅封闭施工方式处理的横缝效果都很好。

结论

(1)灌缝效果好,能够做到饱满、平顺、整洁和美观;

(2)便于小型机械和人工施工;

(3)施工方法简单,易于操作和掌握;

(4)施工成本低。

通过合理的选择高性能的裂缝热修补材料以达到提高裂缝修补效果的目的,即为本文写作的目的。应用道路密封胶灌缝处理沥青路面裂缝,具有以上优点,随着在今后的工作中取得更好的灌缝经验,以及更优良的灌缝材料的使用,密封胶灌缝必将会得到大力推广。

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第二篇:沥青路面产生裂缝的原因

沥青路面产生裂缝的原因

裂缝是沥青路面主要病害之一,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,是非常有必要的。

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。 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。

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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

2

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。

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第三篇:公路沥青路面裂缝成因分析的论文

摘要:

随着交通量的增加,轴载的增大和高等给公路上行车速度的提高,按照传统沥青规范修建的道路出现了严重的初期损坏现象,沥青路面早期破坏常见的现象有:泛油、波浪、拥包、裂缝、坑槽、松散等。在此基础上提出了防治措施及维修后的检测措施。

关键词:

沥青路面;早期损坏;防治措施

1路面早期破坏的原因

1.1路基方面

(1)设计与路段实际情况相差大,设计结构不合理。沥青面层结构选用不当,混合料类型不合理,沥青混合料配比设计不准确。

(2)路面厚度设计不足导致路面强度明显不能满足行车要求,交通运输发展迅猛,路面回弹弯沉值逐渐增大,满足不了交通量迅速增长和汽车载重明显增大的需求,沥青路面过早产生疲劳破坏,路面网裂伴随着纵向裂缝和形变产生。

(3)路线设计未对路面排水系统详细考虑,如路堑段纵坡宜20.3%,路线纵坡宜小于等于2%,凹曲线底部宜设计在涵洞处,井在边坡上设急流槽,超高段尽量避免设在路堑地段,原则上要求考虑加深边沟。

1.2路基施工方面

(1)路基填土含水量偏大,在冻胀作用下使路面形成裂缝。

(2)路基碾压不均匀,出现填土局部未压实或两侧密实度不够,使路基产生不同程度的沉陷,形成裂缝。

(3)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。

(4)傍山公路半填半挖地段、桥台与填方接头处、路基施工未按规范要求,易造成自然沉降,经长时间行车作用易形成裂缝。

1.3养护管理方面

(1)养护不及时。沥青路面在行车作用下出现小面积松散,个别坑槽后,未及时进行养护。初期及时养护更为重要。

(2)养护方法不当,有些养护人员在沥青混凝土路面上采取人工喷油,人工洒料方法进行养护。

1.4基层施工方面

(1)目前,高等级公路路面结构基本上是半刚性基础层的结构,采用这样的结构有很多毛病,半刚性基层容易开裂,反射到表面,路面进水后,又很难排出,容易造成路面界面条件和受力状态的变化。

(2)基层、底基层、路面表面清除不干净。在铺筑上一结构层前,若路面结构层及路基表面的浮土、浮灰、浮砂清除不干净,在雨水作用下,浮层油料变软被行车挤压造成的高压水流冲刷成浆,进而波及到沥青面层表面。

(3)由于施工质量不好,无机结合料稳定基层没有拌和到底,底部留有素土夹层,在行车反复作用下导致路面产生块状裂缝。

(4)基层松散及系数控制不严而导致的二次补加层。

(5)在基层施工过程中,灰土的上、下横接缝因重叠或搭接过少而出现裂缝。

(6)部分基层压实度不足,在最大干密度确定的情况下,基层的压实度与混合料中粗、细集料的比例特别是粗粒料的含量密切相关。

1.5路面施工方面

(1)沥青混合料的组成。矿料级配,沥青含量,集料品种不符合设计规范要求,对原材料检验不严,对沥青混合料的配合比控制不够,特别是矿粉和沥青用量不准,使沥青路面早期出现推拥,油包,松散,露骨,坑槽,裂缝等。

(2)当沥青面层的空隙率较大时,沥青面层的通透性增大,外界水易侵入结构内部。

(3)施工当中未按照施工工艺和程序进行施工,部分路面混合料离析和不均匀容易造成局部渗水,使路面出现病害。

(4)施工中压实不足,片面追求平整度,不能在温度较高的时候及时压实,不敢采用轮胎压路机,这样就造成了路面表层看起来很平整,通车不久就很快衰减。

(5)施工机械设备陈旧,不配套,使混合料的配合比计量、拌和均匀性、压实度、平整度等受到很大影响。

(6)沥青混合料加热温度过高,沥青和矿料拌和时,沥青便被矿料的高温灼焦、使沥青老化、路面强度不足,产生松散、坑槽等病害。

2周围环境影响

(1)老化和环境因素。在严冬,沥青材料最易破碎,其强度将难以承受由温缩引起的拉伸应力,可能由于路面的温缩和翘曲在路表出现微裂缝。

(2)沥青路面裂缝扩展的影响因素。沥青路面开裂主要由交通和环境因素引起,与行车荷载有关的沥青路面开裂的典型例子就是龟裂。这种类型裂缝是由于温度下降或干缩变形时沥青路面结构层收缩引起的。

(3)交通荷载诱发裂缝。根据经典的疲劳强度理论,交通荷载引起的沥青路面裂缝产生于受约束层底部,然后向上扩展到路表。这种裂缝应出现在车轮轮迹处,应为横向裂缝。

(4)环境因素诱发裂缝。事实上,由环境因素诱发的裂缝通常呈现为横向裂缝,这是因为温度下降或干湿变化而收缩变化的应力一般在纵向最大。在特殊条件下,如高摩擦力和温度或含水是急剧下降,就可能产生横向裂缝,在这种情况下也可能产生典型的块裂。

(5)荷载与环境因素对沥青路面开裂的综合影响。与交通荷载和环境因素相关的应力不是彼此孤立的,而且在许多气候条件下,沥青路面裂缝在白天主要受交通影响,而夜晚主要受环境因素影响。

3新建沥青路面裂缝的预防

(1)材料的选择。根据道路所在地区的气候条件和混合料类型选择结合料,对于水泥处治基层,如果条件允许,最好使用温度膨胀系数低的骨料。对于沥青结合料,使用某些聚合物或添加剂可以提高其抗裂能力。沥青混合料中的集料应选用表面粗糙,石质坚硬,耐磨性强,嵌挤作用好,与沥青粘附性的材料,尽可能使用人工砂代替圆形颗料的天然沙。

(2)路面结构设计。显然,所设计的道路必须能适应客观存在的交通荷载水平和温度条件。若道路随载力不足,将加速路面疲劳开裂过程。

在设计中应特别注意路面排水与防水措施:

(1)沥青混凝土配合比设计。沥青混合料级配也是一项重要因素,在合理选择混合料级配时,应兼顾其高温稳定性,疲劳性能和低温抗裂性,以及耐久性等各方面的要求。对受拉疲劳开裂的研究表明,沥青用量从4.2%增加到6.2%,可以使用25m板长为基层的密级配沥青碎石路面的抗疲劳寿命由10年延长到45年。

(2)设计应力吸收层。设计应力吸收层,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,可明显减弱裂缝尖端应力的奇异性,降低应力强度因子,而吸收层的弹模越低,防裂效果越好。就目前常用的材料而言,土工织物与沥青橡胶薄膜的弹模较低,变形率越大,且不存在低温脆化问题,效果最佳。

(3)施工质量。铺筑路面材料时,应该遵循正确的施工原则。

4半刚性基层反射裂缝的预防

(1)结构层顶部切槽。这种方法是结构层碾压后在其顶部预切槽口,深度约为层厚的1/3~1/4。

(2)沥青乳液接缝。这种预开裂技术是在结构层碾压前切割一条缝直至层底,并在缝壁内注和速破沥青乳液。

(3)嵌入硬质波浪形夹片。这种技术形成所谓的“活性接缝”。

(4)嵌入柔性塑料带。这种技术是在刚处理的摊铺材料中埋入柔性塑料带,以形成裂缝,其厚度大约为结构层厚度的1/3。保证了裂缝处有效的传递荷载能力。

(5)结构层底部预开裂。与(1)类似,通过在结构层底放置三角开采木板或木块,减少水硬性结合性结构层横断面,使首先在该处产生裂缝。

5复合式沥青路面裂缝的预防

复合式路面是用沥青混凝土铺筑在旧水泥路面上,反向裂缝的预防如前所述,采取的措施还包括:

(1)铺筑20cm全厚式沥青混凝土。

(2)在水泥混凝土和沥青混凝土之间铺设应力吸收层。

(3)采用裂缝固定技术后,再铺筑三层体系的防裂沥青混凝土面层。

(4)在原水泥混凝土路面加铺一层3cm厚的钢纤维混凝土,再铺沥青混凝土。

(5)锯开水泥混凝土面板。

(6)用1~2mm厚,0~10cm宽的弹性沥青层覆盖裂缝。

(7)用水泥砂浆或环氧树脂填充来限制混凝土板的移动和填充水泥混凝土板下脱空。

(8)用沥青或改性沥青注入裂缝或接缝来阻止水渗入到下部结构。

(9)在水泥处治基层接缝处上的沥青加铺层内预切缝并灌填缝料。

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.

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