沥青路面裂缝修补技术

2023-01-15

第一篇:沥青路面裂缝修补技术

关于沥青路面裂缝修补技术探讨

摘要:沥青路面裂缝修补的效果与材料的选择,裂缝封闭处理设计和施工工艺等有着密切的关系,本文阐述并归纳了工程工作的实践经验,在裂缝修补过程中要选择优质的灌缝材料,尽可能的运用开槽贴缝式处理设计,优化施工工艺,使裂缝修补的成功率更高,增加沥青路面的使用寿命。

关健词:沥青路面;裂缝;修补技术

沥青建成后,不管它基层是柔性的还是半刚性的,都可能出现不同的裂缝,裂缝的出现不但影响了路面的连续性、整体性和美观,还会使自由水轻易地进人沥青面层,导致沥青路面出现卿浆,坑洞,形变,网裂等破坏,所以,要早期预防,防止路面破坏。延长路面使用寿命,就要对沥青路面裂缝很好的修补。

1 裂缝的种类

1.1 荷载型裂缝

在行车荷载作用下,基层的底部产生拉应力,当拉应力大于基层材料的抗拉强度时,基层的底部就会开裂,在行车荷载的反复作用下,基层底部的裂缝会逐渐扩展到沥青面层,使沥青面层开裂,荷载裂缝在形式上主要表现为沿轮迹方向的纵向裂缝和龟裂。

1.2 温度裂缝

由于沥青面层温度变化而产生的裂缝称为温度裂缝,这包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝。温度裂缝为非荷载型裂缝,在温度降低特别是气温骤降时,面层表面的温度最低,其温度变化率也最大,因此,表面产生的温度拉应力最大。表层材料受下层材料的约束而不能自由伸缩,产生较大的张拉应力,当张拉应力大于表面材料的抗拉强度时,沥青面层就会开裂。温度裂缝在形式上主要表现为横向裂缝和块状裂缝,有时也表现为纵向裂缝。

1.3 反射裂缝

对于半刚性基层沥青路面,半刚性基层材料由于干缩和温缩产生开裂,干缩和温缩裂缝的产生和扩展会引起裂缝上方面层底部先开裂并逐渐向上扩展,最终将沥青面层拉裂,这种裂缝习惯上称为反射裂缝。反射裂缝在形式上主要表现为横向裂缝。

1.4 沉降裂缝

它是由于填土固结或路基不均匀沉陷所引起的纵向和横向裂缝,常出现在桥涵的两头或路基半填半挖处。

1.5 其他裂缝

此外,在沥青路面施工的纵向接缝处,由于施工接茬处理不善也容易产生纵向裂缝。另外,沥青老化容易在沥青表面产生龟裂。

2 裂缝修补最佳时机

裂缝修补时机的选择非常重要,它关系到裂缝修补的成败。对于季节性冰冻地区,沥青路面裂缝在每年3月初至3月中旬,路面即将解冻前明显扩大。因此,修补裂缝的最佳时机为解冻前裂缝最大时,这样可以防止道路表面及裂缝内存留的冰雪雨水融化后渗人缝内破坏路基。一般来说,对于东北地区的北部,每年的3月10日至3月巧日开始修补裂缝为最佳时机,此时修补裂缝效果最好。对于南方无冰冻地区,修补时机应安排在雨季来临之前,裂缝基本上已全部张开的季节。

3 裂缝修补新旧材料

3.1 传统的裂缝修补材料

传统的裂缝修补材料有热沥青、乳化沥青和沥青混合料等,使用这些修补材料,养护费用较低,但这些材料的抗老化性、粘结性、温度敏感性以及韧性较差,维修后的裂缝容易在原裂缝处重新开裂,其失效率在85%以上。

3.2 新型裂缝修补材料

近年来,许多公路养护部门已开始研发新型裂缝修补材料,新材料在抗老化性、粘结性、温度敏感性以及韧性方面比传统材料有了较大的改进。美国科氏工业集团科氏材料公司开发了科氏改性沥青冷灌缝材料,该材料在低温下柔韧有弹性,不会在冬季脆裂,在高温下强度和硬度高,在夏季不会发软或流动。美国Crafco公司研发了公路路面和机场道面裂缝修补材料―密封胶,该密封胶属于聚合物改性沥青材料,外观为固体状,使用前需要加热成液体。密封胶在常温和低温时均有着较高的弹性,可随着裂缝的胀缩而发生弹性变形,始终保持着密封作用,可长期、有效地密封沥青路面的裂缝。壳牌“克裂王”和韩国路保沥青路面密封胶均属于聚合物改性沥青材料,是由合成橡胶、矿物填料和特殊沥青调配而成的,具有极佳的耐久性、抗衰老性和特强的粘附力,同时具有足够的韧性可抵抗石子和其他硬物进入裂缝。

4 裂缝修补的方法

4.1 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轻微裂缝,可沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青或采用乳化沥青灌缝。

4.2 对于路面的纵向或横向裂缝,应根据裂裂缝的宽度按以下方法进行处理:缝宽在2mm~5mm以内,采用沥青预拌石屑或砂灌缝;基层及沥青面层均出现裂缝,缝宽在5mm

以上时,采用填补热拌沥青混合料直接灌缝。

4.3 因沥青性能不好或路面使用年限较长、油层老化等原因出现的大面积裂缝,此时如基层强度尚好时,通过技术经济比较,可选用下列维修方法:① 乳化沥青稀浆封层,封层厚度易为3mm~6mm;② 加铺沥青混合料上封层,或先铺设土工合成材料后,再在其上加铺沥青混合料上封层;③改性沥青薄层罩面;④单层沥青表处。

4.4 由于土基、基层强度不足或路基翻浆等引起的严重龟裂,应先处治好基层后再重做面层。

5 填缝技术

5.1 灌缝设备

灌缝设备主要有切缝开槽机、吹风机、灌缝机、烘干机和平坦机等。目前在国内使用的国外设备主要来自美国Crafco公司、韩国路保公司、德国Gruin公司等。国外灌缝设备的品种和机型较多,性能比较稳定,在国内有较大的市场。近年来,国内一些企业也开始研发自己的产品,例如,鞍山森远集团公司开发了一系列灌缝配套设备,其中包括:AD5070TGF型多功能灌缝车、LGJ- 500型公路灌缝机、GFY- 1型电动式公路灌缝机GFCZ型车载式灌缝机、LF- 1型开槽机等。

5.2 灌缝工艺

使用灌缝设备和密封胶,采用标准槽贴缝式结构对高速公路沥青路面裂缝进行了灌缝处理,具体施工工艺如下:①开槽用开槽机正确开槽,跟踪指示装置对准裂缝,向后拉动开槽机对裂缝进行开槽,一般宽深比为1∶1,尺寸控制在10mm~20mm之间;②清缝为取得良好的密封效果,必须用压缩空气喷枪对所开凹槽进行清缝,确保槽内干净;③烘干用烘干机对凹槽进行预热,并烘干进入缝里的水分,确保密封胶与凹槽紧密结合;④灌缝用灌缝机对槽口进行灌缝,并控制好胶体的用量,实践证明,采用标准槽贴缝式比标准槽非贴缝式更有效;⑤贴缝用平坦机贴近裂缝均匀向前移动形成最佳的贴缝效果;⑥开放交通待密封胶温度冷却到50℃以下后方可开放交通。

6 结语

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅影响建筑物的美观,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此,混凝土裂缝应针对成因,预防为主,完善设计及加强施工等方面的管理,使结构尽量不出现裂缝或尽量减少裂缝数量和宽度,以确保结构安全。

参考文献:

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[4]李宏伟,石喜真,李金. 论沥青路面裂缝的形成和防治[J]. 周口师范学院学报,2005(02)

[5]韩龙. 沥青路面裂缝及防治对策[J]. 河南科技,2005(04)

第二篇:沥青路面裂缝处治方法

1 前言

由于沥青路面具有造价低、噪音小、行车舒适、施工快捷、维修方便等优越性,因而沥青路面得到了广泛的推广和应用。裂缝是沥青路面常见的病害,对道路的危害极大,特别在冬季和春季,因时有雨、雪水渗入,在行车荷载的作用下,使本来就处于裂缝状态的路面病害更加趋于严重,最终导致破坏。因此,为了提高路面质量,减少路面病害,必须加强对沥青路面早期裂缝的认识及防治工作。

2 沥青路面裂缝的型式

沥青路面裂缝按裂缝的形状可分为纵向裂缝、横向裂缝、网状裂缝(龟裂)和不规则裂缝等四种型式。

2.1 纵向裂缝

损坏特征:与道路中线大致平行的长直裂缝,有时伴有少量支缝。这类裂缝通常由路基、基层沉降,或施工接缝质量或结构承载力不足而引起。路基、基层沉降引起的纵缝,通常断断续续,绵延很长;施工搭接引起的纵缝,其形态特征是长且直;而结构承载力不足引起的纵缝多出现在路面边缘,由于路基湿软造成承载力不足,从而导致纵缝。

2.2 横向裂缝

损坏特征:与道路中线近于垂直的裂缝,有时伴有少量支缝。横向裂缝多由路基、基层裂缝的反射或由路面低温收缩造成;最初多出现于路面两侧,逐渐发展形成贯通路幅的横缝。

2.3 网状裂缝(龟裂)

损坏特征:相互交错的裂缝将路面分割成形似网状或龟纹状的锐角多边形小块,块的尺寸小于50cm×50cm。网状裂缝(龟裂)是行车荷载的重复作用而引起的疲劳裂缝,其最初形态是一条或几条平行的纵缝,随着荷载重复作用次数的增加,平行纵缝间出现了横向、斜向连接缝,形成多边的、锐角的、形似网状、龟裂状的裂缝型式。

2.4 不规则裂缝

损坏特征:路面裂缝呈不规则形状,块的最长边长小于100cm。不规则裂缝主要由面层材料的收缩和温度的周期性变化所致。

3 沥青路面裂缝产生的原因

3.1 纵向裂缝产生的原因

(1)改建公路中新老路衔接处处理不符合技术规范要求,造成路基不均匀的沉陷或者滑坡,形成裂缝;

(2)新建公路中由于碾压不均匀,出现路基、基层局部未压实或两侧密实度不够,使路基、基层承载力不足产生不同程度的沉陷,形成裂缝;

(3)沥青混合料摊铺时,接缝处理不当,造成路面渗水或面层压实度未达到要求,在行车作用下形成裂缝;

(4)傍山公路一半是挖方,一半是填方,如果施工时未按规范要求处理,易造成自然沉降,经长时间行车的作用形成裂缝。

3.2 横向裂缝产生的原因

(1)路基、基层出现干缩或冻缩形成裂缝,反射到沥青路面上产生裂缝;

(2)在施工过程中路基、基层的上、下层横接缝出现重叠或搭接过少而形成裂缝,反射到沥青路面上产生裂缝;

(3)冬季气温下降,沥青路面收缩形成裂缝。

3.3 网状裂缝、不规则裂缝产生的原因

(1)基层整体强度不足,沥青路面老化,在行车的作用下形成网状或不规则裂缝;

(2)沥青面层偏薄,不符合设计要求,或交通量超过设计能力,造成网状或不规则裂缝;

(3)沥青面层在温度周期性的变化下产生收缩,造成不规则裂缝。

4 裂缝的处治方法

4.1 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轻微裂缝,可采用以下两种方法进行处治:

(1)将有裂缝的路段清扫干净并均匀喷洒少量沥青(在低温、潮湿季节宜喷洒乳化沥青),再匀撒一层2~5mm的干燥洁净石屑或细砂,最后用轻型压路机将矿料碾压。

(2)沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青。

4.2 对于路面的纵向或横向裂缝,应按裂缝的宽度按以下步骤分别予以处治:

(1)缝宽在5mm以内:

①清除缝中杂物及尘土;

②将稠度较低的热沥青(缝内潮湿时应采用乳化沥青)灌入缝内,灌入深度约为缝深的2/3;

③填入已筛好的干净的石屑或细砂(视缝宽窄选料),并捣实;

④将溢出缝外的沥青及石屑、砂清除干净。

(2)缝宽在5mm以上:

①除去已松动的裂缝边缘;

②清除缝中杂物及尘土;

③用拌和均匀的热沥青混合料分层填入缝中,并捣实(缝内潮湿时应采用乳化沥青混合料)。

4.3 因沥青性能不好、或路面设计使用年限较长、油层老化等原因出现的大面积网状裂缝或不规则裂缝,此时若基层强度尚好时,通过技术经济比较,可选用下列维修方法:

(1)乳化沥青稀将封层,封层厚度宜为3~6mm。

(2)加铺沥青混合料上封层,或先铺设土工合成材料后,再在其上加铺沥青混合料上封层。

(3)改性沥青薄层罩面。

(4)单层沥青表处。

4.4 由于路基、基层强度不足或路基翻浆等原因引起的严重龟裂,应先处治好基层后再重作面层。

第三篇: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

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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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第四篇:沥青路面裂缝病害分析与防治

摘要:目前,沥青混凝土路面常见的路面裂缝病害极具普遍性和严重,是公路工程质量的通病,对新建公路的正常使用够成了严重的威胁,对公路养护提出了更为严峻的挑战。本文就以沥青路面裂缝的成因进行分析并结合实际情况提出相应的预防措施。 关键词:沥青路面;裂缝病害;防治

一、沥青路面的裂缝分类

沥青路面建成后,都会产生各种形式的裂缝。初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能基本上没有影响,但随着表面雨水的侵入,导致路面强度下降,在大量行车荷载作用下,使沥青路而产生结构性破坏。沥青路而裂缝的形式是多种多样的,裂缝从表现形式可分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种。影响裂缝的主要因素有:沥青的品种和等级、沥青混合料的组成、面层的厚度、基层材料的收缩性、土基和气候条件等。

二、纵向裂缝原因分析、防治措施及处理方法

纵向裂缝一般有两种:一种主要发生在紧急停车带或路肩部位,其形状是沿路肩边缘向内逐步扩大,呈月牙形,这利,裂缝容易使路基发生滑移,危险性很大;另一种是发生在行车道部位,多为纵向条带状,裂缝两端未延伸到路堤边缘。

1、纵向裂缝形成的主要原因有以下三个方面: (1)地基原因。

有些路段处于丘陵低洼、河谷处,地基土天然含水量较高,在设

计及施工时未做处理,在高填土后,由于地基承载能力的差别出现不均匀沉降,造成路面纵向开裂; (2)路基施工原因。

如果土基施工时天气干燥,局部路堤填料土块粉碎不足,路基压实不均匀,暗埋式构造处因构造物长度限制,路基边缘不能超宽碾压,致使路基边缘抓实度不够,或者混合料摊铺时纵向施工搭接质量不好,都会造成纵向裂缝。 (3)水的渗透破坏。

中央分隔带、路表、边坡等渗水,使局部路基受水浸泡后承载力值降低,在动静荷载的作用下,路基滑动产生裂缝,另外填料若为弱膨胀土,如施工未做处理,渗水后含水量变化,也会导致裂缝产生。

2、预防纵向裂缝产生的主要措施是:

处理好地基,若路基分层填筑和抓实得好,使路基尽可能均匀,特别在预先采取措施防止地表面水渗入地基的情况下,可以大幅度减少纵向裂缝的数量,同时显着延缓纵向裂缝出现的时间。

3、对于纵向裂缝的处治方法主要有以下几种

(l)对于缝宽小于3mm的裂缝可不作处理,大于3mm小于5mm的纵向裂缝,可将缝隙刷扫干净,并用压缩空气吹净尘土后,采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵。

(2)如纵缝进一步发展,出现啃边、错台且裂缝宽大于5mm,则需铣刨上面层和中面层(铣刨宽度为裂缝两侧各1m),并对裂缝按方法

(1)先行填实,沿纵缝铺设玻璃格栅,摊铺中面层,然后在中面层上沿纵向舟隔5m设宽为1.2m的玻璃格栅,最后再摊铺上面层。 (3)对于尚未稳定的纵向裂缝,除按方法(1)处治外,还应根据裂缝成因,采取排水、边坡加固等措施,以使裂缝稳定不继续发展。

三、横向裂缝原因分析、防治措施及处理方法

横向裂缝是与路面中线近于垂直的裂缝,裂缝起初大多出现于路面两侧的硬路肩,逐渐发展而贯通全路幅。贯通裂缝沿路面大致呈均匀分布。

l、横向裂缝通常不是由于荷载作用引起的,其成因主要有三个: (l)材料收缩引起横向裂缝。

一方面在基层成型过程中因基层材料失水收缩而形成规则的横向裂缝,另一方面基层材料因温度骤降而发生低温收缩开裂。这两种收缩变形使面层底面承受拉力,当拉力超过沥青面层的抗拉强度时就使沥青面层底部拉裂,并随着温湿的循环变化及行车荷载的反复作用而导致沥青而层低而裂缝。 (2)沥青及混凝土的温缩引起的裂缝。

因沥青是一种对温度变化比较敏感的粘弹性材料,温度下降时,沥青混合料逐渐变硬变脆,并发生收缩变形.当收缩拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时,沥青路面表面就会被拉裂,并逐步向下发展,形成上宽下窄的横向裂缝,这种温缩裂缝在北方温差较大地区初冬,一般宽度为3-5mm,到严冬可加宽到10mm,最宽达到20 mm,而到春季则又缩回。

(3)差异沉降引起的横向裂缝。

在软土地基与非软土地基交界处、软土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差异沉降导致基层开裂,并反射到沥青面层,形成横向裂缝。

因为温度变化引起的沥青面层本身收缩是造成横向裂缝的重要原因,所以自由沥青含量越多裂缝越多,选用符合重交通道路石油沥青技术要求的沥青,控制沥青用量,精选矿料,准确组成级配,或使用纤维等添加剂,均可有效减少裂缝。另外还应设计合理的路面结构并且精心施工。

2、对于横向裂缝的处治方法

(l)对于基层开裂引起的反射裂缝及沥青混凝土温缩等引起的横向裂缝,如缝宽较小可不予处理,如宽度在3mm以上,可将缝隙刷扫干净,并用压缩空气吹净尘土后,采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵。如缝宽在5mm以上,可将缝口杂物清除,或沿裂缝开槽后用压缩空气吹净,采用砂料式或细粒式热拌沥青混合料填充捣实,并用烙铁封口。

(2)对于由土基沉降引起的横向裂缝,如出现错台、啃边、裂缝宽度大于5mm以上的,则需沿横缝两侧各50cm一100cm范围开槽,挖除上面层,按照方法(l)先将裂缝填实,然后沿横缝加铺玻璃格删,重新摊铺上而层。

四、网裂原因分析、防治措施及处理方法

网裂是相互交错的疲劳裂缝,形成一系列多边形小块组成的网状

开裂,它的初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行的纵缝,而后,在纵缝间出现横向和斜向连接缝,形成缝网。

网裂主要是由于路而的整体强度不足而引起的:一个原因可能是路而结构设计不合理,路基路面压实度不足,路面材料配合不当或未拌和均匀等使沥青与石料粘结性差;另一个原因可能是由于路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填,致使水分渗入下层,使基层表面被泡软,在汽车荷载反复作用下,粉浆通过面层裂缝及空隙被振到表面产生卿浆,基层表面被逐步淘空,产生网裂。另外,沥青老化和汽车严重超载,使基层产生疲劳破坏也是导致沥青面层形成网裂的重要原因。

为预防网裂必须加强货车的载重管理,在路面出现裂缝时要及时修补处理。

网裂的处治方法如下:对于轻微网裂可用玻璃纤维布罩面,对于大面积的网裂、常加铺乳化沥青封层或在补强基层后,再重新罩面,修复路面。

除以上的分析措施外,在具体情况下,还应注意施工材料方面、设计方面、施工方面及养护方面的措施,及时对裂缝的进行科学的处理,避免病害的讲一步扩展。

结论

沥青路面中的裂缝病害给道路交通带来各种各样的隐患,这是一个不容忽视的问题,但这些病害不是不可克服的,只要我们认真选

材,精心设计,把握住各个施工环节,严格按照施工规范和操作规程进行施工,做好道路养护工作,加强变通管理,很多病害是可以避免或降低其破坏力。 参考文献

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第五篇:沥青路面裂缝及其预防措施

摘要:综述沥青路面裂缝类型,产生裂缝的原因及其防治措施。提出合理设计、选材得当、精心施工、及时养护和维修是提高沥青混凝土路面使用性能,减少路面裂缝的根本保证。

关键词:沥青混凝土路面 裂缝 防治措施

1 常见裂缝类型及成因

1.1 表面龟裂、网裂

龟裂是指缝宽3mm以上,且多数缝距在10cm以内,面积为1 m。以上的块状不规则裂缝。网裂是指缝宽1 mm以上,缝距在40 cm以下,面积为1 m。以上的网状裂缝。表面龟裂、网裂的产生,通常是由于路面整体强度不足,基层局部软化、稳定性不良等原因引起的。因超荷载使用,养护不及时,造成沥青面层老化变脆,也会发展成网状裂缝。

1.2 纵向裂缝

产生纵向裂缝的原因大致有两种情况,一种是由于路基施工时压实度不均匀,在使用过程中,路面产生了不均匀沉降而引起,常见于半填半挖路段或为赶工期而快速施工的道路;另一种是在沥青面层施工中,用沥青摊铺机分幅摊铺时,两幅接茬未处理好,在行车荷载作用下,也易形成纵向裂缝。另外,急刹车产生的车辙边缘往往也会有纵向裂缝。

1.3 横向裂缝

横向裂缝可分为荷载型裂缝和非荷载型裂缝。

产生荷载型裂缝的主要原因是:

(1)路面结构设计不当,未充分考虑到各种不利的综合因素,加上施工质量低劣而影响沥青面层的正常使用寿命,或由于开放交通后,反复受到严重超载车辆的荷载作用,致使沥青面层或半刚性三渣基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而产生裂缝。

(2)横断面设计失误或施工时质量控制不当,造成路拱度不足,形成雨天不能及时排除路面积水的隐患,当高速运转的车轮接触路面积水的瞬间,巨大的压力迫使受压水将压力迅速传递到路面,造成沥青路面因强度不足而产生裂缝。

非荷载型裂缝是横向裂缝的主要表现形式,它的产生主要有两种情况:

(1)沥青面层温度收缩性裂缝;

(2)基层反射性裂缝。

2 裂缝的危害

裂缝的出现会使路面开裂,破坏道路结构的完整性;同时还会带来其他类型的路面损坏。如:在行车荷载的作用下形成啃边、坑槽;水分通过裂缝渗入,会降低路面结构的强度,与交通荷载、气候共同作用,会导致剥落、松散、唧泥、坑槽,产生新的裂缝和使原有裂缝更加严重,甚至导致基层或路基产生冻胀、翻浆等,严重影响路面的使用寿命和结构的稳定性。裂缝的出现会使车辆通过时产生跳车,造成行车不舒适,影响车速;同时会对司机和乘客心理造成压力,影响道路的使用信誉等。对罩面层最直接的危害就是产生反射裂缝,影响罩面层的效果。

3 产生裂缝的原因分析

3.1 沥青混合料

沥青混合料的性质是个重要影响因子。

(1)沥青:一方面沥青混合料低温劲度指标是决定是否开裂的根本因素,沥青劲度又决定沥青混合料劲度的关键。沥青老化越严重,劲度越大,裂缝就越容易出现;另一方面沥青的温度敏感性也对裂缝的产生造成直接的影响,温度敏感性大的沥青易开裂。通常,沥青的含蜡量越高,其拉伸应变就越小,沥青的脆性越大,温度敏感性也越大,温度稍有变化,就容易产生裂缝。

(2)碎石级配:骨料组成级配也与开裂有一定关系,一般情况下,沥青含量偏低、石粉石屑含量偏高易产生裂缝。

3.2 基层

半刚性基层(粉煤灰三渣)较之级配碎石、沥青稳定碎石等柔性基层,热容量小,与沥青表面层的附着粘结性能差,尤其是本身收缩的附加影响,使面层的横向裂缝要多一些。特别是由于现在的城市道路大多不按定额工期进行施工,施工周期缩短,有相当部分的三渣基层养生不足,直接造成摊铺不久后就产生了裂缝,这些裂缝在荷载和温度的作用下,由基层逐渐反射到表面,引发沥青面层产生裂缝。

3.3 路面面层厚度

沥青面层厚度增加,裂缝就减少。这是指用同一种沥青混合料时,厚度大的比薄的裂缝率要小。但采用质量好的沥青即使铺筑较薄的路面其横向裂缝也可能少于沥青质量差但厚度大的路面。

3.4 施工因素

优化施工方案,进一步提高施工技术,确保优质的施工质量,特别是采取必要的措施,确保各结构层的压实度达到规范要求,提高基层的稳定性和排水透水性,提高和完善面层接缝处理等,这些是保证不出现裂缝特别是纵向裂缝和表面龟裂、网裂的前提。

3.5 气候与交通条件

气温的升降是温度收缩性裂缝出现的先决条件,温差越大,就越容易形成裂缝;雨水入侵是直接导致裂缝的形成或加速原有裂缝的形成,甚至破坏路面。当然,不论何种裂缝,一旦产生,即使在正常行车荷载的作用下,都会加速路面破坏。

4 防治措施

4.1 合理设计

合理的路面结构设计是保持沥青路面具有良好使用性能的基础,也是避免出现早期裂缝的保证。

(1)采用半刚性基层与底基层:半刚性基层具有较高的强度和较高的承载模量,可有效避免沥青路面荷载性裂缝的产生。施工时最好在合适位置预先留出有规则的微小裂缝,引导化解回弹应力,以防止基层裂缝反射到沥青面层,造成面层的裂缝;为了使半刚性基层保持良好的工作状态,还应注意土路基对基层的作用,因为土路基的承载模量对减少基层底面的拉应力和拉应变有很大影响。

(2)合理确定路面厚度:作为柔性路面,应根据其道路等级、交通量、自然地基地质情况、道路基层情况和施工季节等综合因素,独立计算其设计厚度。作为旧水泥路面的改造,沥青面层厚度的确定主要应考虑结构强度因素;与非结构强度因素有关的加罩层厚度的确定,主要应考虑道路沿线高程的控制、沥青面层的最小摊铺厚度要求、加罩层与原路面板块的结构性能等问题。

(3)重视沥青混合料的级配设计:采用优质含蜡量低的进口沥青密级配沥青混合料,以提高沥青混合料的抗裂缝性能。

(4)采取有效措施吸收应力:在路面结构层中设置各种类型的应力吸收层和设置某些土工织物,以消除应力集中,降低裂缝产生的几率。

(5)使用粘层油:粘层油是指在封层之问或具有裂缝的路面层之间的涂刷层,它能有效地祛除反射裂缝,在半刚性基层和需改建的旧水泥混凝土路面上摊铺时必须使用。

(6)设置独立隔水层:它设置在面层与半刚性基层之间,以减少路面水下渗。

4.2 选材得当

使用温度和干燥收缩较低的基层材料;选择抗裂性好的材料做基层;使用抗裂性好的沥青;选择级配合适的骨料。无论什么骨料,为使沥青与骨料产生很好的吸附作用,应使用抗剥落剂,以延缓因荷载和温度的反复作用使沥青剥落而产生的水毁现象;严格控制骨料的酸碱度,限制碱性骨料的使用。

4.3 精心施工

精心施工以确保施工质量的优良,方案合理以确保摊铺质量、碾压强度,减少由于混合料表面温度降低影响温度均匀性而生的离析和表面毛细裂缝;基层、底基层养护及时合理,养生期应满足正常工期要求,切勿为抢工期而提前铺筑面层,造成基层损坏而导致面层产生反射裂缝;加强运料车的保温作用,保证适宜的摊铺、碾压温度,及时摊铺,保证供料和施工的连续性,以避免面层产生施工表面裂缝;做好施工接缝的连接。另外,三渣基层的表面平整度也是关键的因素,基层越平整,沥青混凝土摊铺厚度就越均匀,产生表面裂缝的几率也会大大降低。

4.4 加强养护和维修

完善路基、路面的排水设施,保证路面排水顺畅,避免基层与面层之间形成蓄水槽,可有效防止面层裂缝的产生。

5 结束语

综上所述,合理设计、选材得当、精心施工、及时养护和维修是提高沥青混凝土路面使用性能、减少沥青混凝土路面裂缝产生的根本保证。

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