沥青路面裂缝预防处理措施

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浅论沥青路面裂缝的预防及处理措施

摘 要:处理沥青路面裂缝是一项比较复杂的技术工作。笔者结合工作实际,阐述了沥青路面裂缝的分类,并针对沥青路面裂缝产生的原因进行了全面深入的分析,最后就沥青路面裂缝的防范和治理提出了相应措施。

关键词:沥青路面;裂缝成因;防治措施

abstract: treatment of cracks on asphalt pavement is a

complicated technical work. author union work is real,

elaborated the asphalt pavement crack classification, and

aimed at the causes of cracks in asphalt pavement were

comprehensively analyzed, finally on the asphalt pavement

crack and puts forward corresponding measures of prevention

and control.

key words: asphalt pavement; crack; prevention measures

中图分类号:u416.217文献标识码:a文章编号:

引言

裂缝是沥青路面的主要缺陷之一。但实际上初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能并无明显影响,裂缝主要是影响美观,但随着裂缝的逐渐增加和发展,不仅使沥青路面的使用品质下降,而且会带来路面病害的恶性发展。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。如何阻止或延缓沥青路面裂缝的发展,延长沥青路面使用寿命,需引起工程人员的重视。

1 沥青路面裂缝的分类

按裂缝的形状可分为网状裂缝(龟裂)、纵向裂缝、横向裂缝和不规则裂缝等四种型式,具体表现如下:

(1)网状裂缝

裂缝纵横交错将路面分割成形似网状或龟纹状的小块。网状裂缝主要是行车荷载的反复作用而引起的疲劳裂缝,在车轮荷载作用下,大于半刚性基层材料的抗拉强度时,半刚性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,并使沥青面层也产生开裂破坏。开始可能是一条或几条平行的纵缝,随着荷载反复作用,平行纵缝间出现了横向、斜向连接缝,形成多边的、形似网状、龟裂状的裂缝型式。

(2)纵向裂缝

裂缝走向与路线走向基本平行,裂缝长度和宽度不均。这类裂缝主要是由于由路基和基层承载力不足而引起。常见于以下几种情况:新建路基的碾压不合格,未达到规范要求;基层的碾压不密实,压实遍数不一致;老路扩建时,老路路基两侧与新路基衔接不好,压实效果不一致;沥青半幅施工时,纵向接缝没有处理好。

(3)横向裂缝

裂缝与路中心线基本垂直,线宽不一,缝长有的惯穿整幅路面。其产生的原因主要是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;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;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;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。

(4)不规则裂

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。有时也是温度和荷载共同作用的结果。由于温度反复升降导致沥青面层温度应力疲劳,使沥青混合料的极限拉伸应变(或劲度模量)变小,加上沥青的老化使沥青劲度增高,应力松驰性能降低,最终达到极限抗拉强度使路面产生裂缝。基层整体强度不足,沥青面层偏薄,在行车的作用下形成不规则裂缝。

2 沥青路面裂缝产生的原因

(1)设计因素

路面结构设计不合理或厚度不足,路面强度不能满足行车要求或者对路面设计年限内交通量年均增长率估计偏小,致使路面强度

日趋不足,满足不了交通量,迅速增长和汽车载重明显增大的需要。

(2)施工因素

由于基层混合料的离析或碾压不密实及机械组合不合理,造成基层上部lcm~2cm细粒上浮,形成强度较弱的薄层。在行车荷载作用下,易产生龟裂。另一方面由于施工控制不好,无机结合料没有拌和均匀,在底部存有素土夹层,导致沥青面层产生块状裂缝。另外,对于水泥稳定类的半刚性基层,若水泥用量过大,基层的强度就高,刚性就大,基层材料与下层材料的模量比就会增加,从而增大基层底面由行车荷载而引起的拉应力,容易使基层在行车荷载的作用下开裂。同时,材料的抗拉强度较高,裂缝的间距就大,其宽度也大,容易将沥青面层拉裂,形成反射裂缝。

(3)结构因素

沥青结合料的温度稳定性差,延性低,不适应当地气候条件和行车作用,极易造成沥青路面裂缝。另外,由于沥青混合搅拌不均或者温度过高,也是造成沥青路面裂缝的因素之一。

(4) 气候因素

雨水等水的损害加剧了裂缝的产生。水分渗到路面空隙和裂缝中,在外力作用下,导致沥青与集料之问粘结力降低并逐渐丧失粘结力。因为水分的不断侵人,在汽车车轮动态荷载的反复作用下,进入路面空隙裂缝中的水分又不断产生动水压力或真空负压抽吸的反复循环,水分逐渐渗入到沥青与集料的界面上,沥青膜从面料表面脱落,沥青混合料掉粒、松散,形成网状裂缝并不断扩大。

3 沥青路面裂缝防范措施

沥青混凝土路面裂缝的产生原因是多方面的,因而防治就成为一个综合治理的问题,在设计、施工、选用材料等方面充分考虑防裂问题,有着重要意义。

(1)精心设计,对地形复杂地段做好地质调查工作。要特别注意加固地基,防止因地基软弱而出现不均匀沉降,使用合格填料填筑路基,或对填料进行处理后再填筑路基,确保路基有足够的强度和稳定性,以保证路面具有稳定的基础,选用抗冲刷性能好、干缩系数和温缩系数小及抗拉强度高的半刚性材料做基层,选用优质沥青做沥青面层,在稳定度满足要求的前提下,应该选用针人度较大的沥青做沥青面层。

(2)拓宽路段的基层厚度和材料须与旧路面一致或稍厚,土路基应密实、稳定。铺筑沥青面层前,对下层需认真检查,清除杂物灰尘,处理好软弱层及病害,保证下卧层稳定,并在旧路面侧壁涂刷o.3kg/m— o.6kg/m,粘层沥青。铺筑的沥青面层应充分压实,新旧路面接缝宜用热烙铁烫密。

(3)充分压实路面横向接缝,碾压时,压路机在已压实的横幅上横向碾压,钢轮伸入新铺层1.5cm左右,每压一遍向新铺层移动15cm-2ocm,直到压路机全部在新铺层为止,再改为纵向碾压。对分段施工的基层,在碾压时,应预留3cm一5m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3cm一5m,以减少出现裂缝,桥涵两侧填土充

分压实或进行加固处理,沉降严重地段,事前应进行软土地基处理和合理的路基施工组织。

(4)合理组织施工,路面摊铺作业应连续进行,减少冷接缝。采用全路幅一次摊铺,如分幅摊铺时,采用两个摊铺机,前后间距15cm-20m同时摊铺,避免前摊铺幅混合料冷却后才摊铺相邻半幅,确保热接缝。

(5)合理选配基层混合料的配比,严格控制粗细料数量,并及早铺筑上面层或下封层以利于减少干缩缝。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大或过小,导致压实度、强度不足。

4 裂缝的治理措施

(1)缝宽小于2mm时,随着气温的上升,裂缝可以愈合者,可不作处理。2mm-5mm的裂缝可用开槽机沿裂缝进行扩缝,缝宽约2cm,缝深1.5mm-2cm,并将缝中杂物清除干净,然后用改性沥青灌缝;大于5mm的裂缝可用改性沥青(如sbs改性沥青)灌缝。灌缝前,须先清除缝内、缝边碎垃圾,并保持缝内干燥,灌缝后,表面撒一层粗砂或3mm~

5mm石屑。

(2)如夹有软弱层或不稳定结构层时,应将其铲除,如因结构层积水引起网裂时,铲除面层后,需加设排水设施将路面渗透水排除至路外,然后再铺筑新混合料。

(3)如基层强度满足要求,网状裂缝因沥青面层厚度不足时,可采用先铣刨网裂的面层后再加铺新料来处理。加铺厚度按现行设计规范计算确定,如在路面上加罩,为减轻反射裂缝,可采取各种“预防”措施进行处理。

(4)由于路基不稳定,导致路面网裂时,可采用石灰或水泥处理路基,或注浆加固处理,深度根据具体情况确定,一般为20cm-4ocm。消石灰用量5%-10%或水泥用量4%-6%,待土路基处理稳定后,再重做基层、面层。

(5)由于基层软弱或厚度不足引起路面网裂时,可根据情况,分别采取加厚、调换或综合稳定的措施进行加强,水稳定性好,收缩性小的半刚性材料是首选基层,基层加强后,再铺筑沥青面层。

结束语

沥青路面裂缝的形式多种,路面裂缝产生的原因不一。因此在处理时要根据裂缝产生的原因,采取不同的方法进行处理,才能达到好的效果,同时在处理沥青路面裂缝的过程中还要不断采用新技术、新材料、新没备、新工艺才能更好地把沥青路面的裂缝处理工作做好。

参考文献

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注:文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。