沥青混凝土裂缝产生的原因及处理

2024-06-06

沥青混凝土裂缝产生的原因及处理(精选10篇)

沥青混凝土裂缝产生的原因及处理 篇1

近几年,城市道路建设发展速度。沥青混凝土路面较之水泥混凝土路面具有行车舒适性好、噪音小、对路基或不均匀沉降适应性强、修复快等优点,日益被越来越多的应用到城市道路建设中。但在各种因素影响下,沥砼路面会出现裂痕、车辙、深陷、泛油、拥包等现象,其中裂痕现象最为普遍,如得不到及时处理,会影响到道路的正常使用功能。为此,笔者就沥青砼路面裂缝的成因及预防、治理措施做一探讨。

一、沥青砼路面裂痕的成因:

裂缝是沥青砼路面最常见的病害之一,它的产生原因主要是路面整体强度不足以适应实际交通负荷,多在不利水温状况的季节出现。按其形状又基本分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种。

1、横向裂缝:横向裂缝与路中心线基本垂直,缝宽不一,缝长贯穿部分路幅或整个路幅。裂缝一般比较规则,沿路面大致呈均匀分布,裂缝间距的大小取决于当地的气温和沥青面层与半刚性基层材料的抗裂性能。

横向裂缝成因主要有三个方面:

(1)地基及基础沉降差异引起的横向裂缝。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,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。

(2)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面层裂缝。

(3)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砼的抗拉强度时,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。

2、纵向裂缝:裂缝走向基本与行车方向平行,裂缝长度和宽度不一。纵向裂缝形成的主要原因有以下四个方面:(1)地基原因。有些路段处于坑槽或出现弹簧土情况,在施工时处理不到位,在回填土后,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。由于土基施工时路基材料含水量不合适或压路机械压不到位而造成的路基压实不均匀。

(3)水的渗透、侵蚀破坏。花坛、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。

(4)接茬原因。沥青面层分路幅摊铺时,两幅接茬处未处理好,在车辆荷载及大气因素作用下逐渐开裂。

3、网状裂缝:网状裂缝纵横交错,缝宽1mm以上,缝距40cm以下,1m2以上。它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。

网裂主要是由于路面的整体强度不足而引起的。其产生原因主要有下列三种:

(1)路面结构设计不合理,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。

(2)路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填,致使水份渗入下层,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压到表面产生唧浆,基层表面被逐步淘空,产生网裂。

(3)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。

二、裂缝的预防措施:

1、产品生产前对原材料特别是沥青做试验,根据《沥青路面施工及验收规范》要求,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。采用优质沥青更有效。

2、合理组织施工,尽量避免冷接缝。对于冷接缝的处理,应先将接缝处沿边缘切割整齐、清除碎料,然后预热软化接缝处,涂刷乳化沥青,再铺筑新混合料。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。对于纵向裂缝,如分幅摊铺时,前后幅应紧跟,上、下层的施工纵缝应错开15cm以上,摊铺时控制好松铺系数,使压实后的接缝结合紧密、平整。

3、沥青路面摊铺前,对下卧层需认真检查,及时清除泥灰,处理好软弱层,保证下卧层稳定。在旧路面上加铺沥青路面结构层前,须铣削原路面后再加铺,以延缓反射裂缝的形成。

4、处理好地基。路基应分层填筑和压实合格,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,同时显著延缓纵向裂缝出现的时间。

三、裂缝的治理措施:在沥青路面出现微小裂缝时就必须及时处理整治。

1、对于横向裂缝的处治方法

(1)对于基层开裂、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,采用沥青砂或细粒式热拌沥青混合料填充捣实、封口。(2)对于由路基破损或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~100cm范围开槽,将破损或沉降结构层铲除,更换水稳定性好、收缩性小的半刚性材料进行基层的处理,然后进行沥青面层的恢复。

2、对于纵向裂缝的处治方法主要有以下几种:

(1)对于细裂缝(2-5mm)可用改性乳化沥青灌缝。对大于5mm的粗裂缝,可用改性沥青(如sbs改性沥青)灌缝。灌缝前,必须清除缝内、缝边碎粒、垃圾,并使缝内干燥。灌缝后,表面撒上粗砂或3-5mm石屑。

(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),将软弱层或不稳结构层铲除,更换水稳定性好、收缩性小的半刚性材料进行基层的处理,然后进行沥青面层的恢复。(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。

3、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。沥青混凝土路面裂缝问题不容忽视,应仔细分析沥青混凝土路面裂缝的成因,采取积极的预防措施和相应的治理措施,以提高沥青混凝土的质量,保证其良好的服务能力。

沥青混凝土裂缝产生的原因及处理 篇2

关键词:沥青路面,裂缝,防治

1 路面裂缝的类型

裂缝是沥青混凝土路面最主要、最常见的一种破损形式,它的危害在于水分通过裂缝不断下渗,损坏基层路基,导致路面承载能力下降,加速路面破损。

1.1 横向裂缝

横向裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两大类。荷载性裂缝是由于路面设计不当和施工质量低劣,或由于车辆严重超载,至使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而产生裂缝。非荷载性裂缝是横向裂缝的主要形式,它有两种情况:沥青面层温度收缩性裂缝和基层反射裂缝。

1.2 纵向裂缝

纵向裂缝产生的原因有三种可能性:一种是沥青面层分幅摊铺时,两幅接茬处未处理好,在行车荷载的作用下逐渐开裂;第二种是由于路基压实度不均匀或由于路基边缘受水浸蚀产生不均匀沉陷而引起的;第三种是路基加宽工程中新、老路基存在施工缝、压实度和强度不均匀而引起的整个施工路段裂缝。

1.3 不规则裂缝

这种裂缝主要是由于路面的整体强度不足而引起的。其原因可能是路面结构设计不合理,路基路面压实度不足,路面材料配合不当或拌和均匀等,也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,尤其在融雪期间冻融交加,加剧了路面的破损。沥青老化也是导致沥青面层形成不规则裂缝的原因之一。

2 路面裂缝产生的因素

2.1 沥青路面材料

沥青混合料性质是沥青路面产生裂缝的主要因素。

2.1.1 沥青质量的优劣与沥青路面的使用品质有着密切的关系,直接影响到沥青路面的使用性能。

由于近几年交通量急增,修建的里程也相应增加,有些施工单位购买不到十分理想的路用沥青,便用普通沥青代替,这种沥青大多数含蜡量高、延度小、温度敏感性强,使得许多沥青面层结构在远小于设计使用年限内出现损坏。这都是由于这种沥青中含蜡量高,导致沥青的延度小,与石料的粘结力较差,沥青混合料的低温抗裂性能和高温稳定性不好,就造成纵横向裂缝、不规则裂缝。

2.1.2 矿料。

矿料质量的好坏直接影响混合料的强度,也是沥青路面早期破坏的主要影响因素。碎石的压碎值、磨耗值不符合要求将造成沥青混合料的稳定度偏低。沥青混合料一般使用碱性矿料。矿料组成级配也与开裂有一定关系,一般来说油量偏低、矿粉含量高易产生裂缝。

2.2 路面基层

2.2.1 路基产生不均匀

路基填土机械压实不足,填筑材料含水量较大,路基交工后沉降时间不够,交工通车后在车辆荷载的作用下,半刚性基层的底部将产生拉应力,当拉应力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,并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。

2.2.2 路基冻涨裂缝

由于路基含水量大,冬季土体冻涨将路面拱起而断裂。

2.2.3 低温收缩裂缝

沥青材料在较高的温度条件下,具有良好的应力松驰性能,温度升降产生的变形不致于产生过大的温度应力,但当气温大幅度下降时,沥青材料逐渐发硬并开始收缩。首先,由于沥青混合料的应力松弛速度不及温度应力的增长,混合料劲度急剧增大;其次,由于沥青面层在路面中是受到约束的,面层中产生的收缩拉应力或拉应变一旦超过沥青混合料的抗拉强度,沥青面层就会开裂。在这种沥青面层与基层的附着力不够好的情况下,裂缝就容易发生;再有,由于沥青路面宽度有限,收缩受路面结构的相互约束小,所以低温裂缝主要是横向的。

2.2.4 温度疲劳裂缝

一方面,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层的增厚而增加,面层内的应力随深度而很快减少,同时面层的表面一旦开裂,随着持续低温或另一次降温,在裂缝尖端会产生较大的应力集中,使裂缝向下延伸并逐渐穿透整个沥青面层,由于面层底部与基层表面的粘结作用,裂缝呈现上宽下窄现象。

2.2.5 基层反射裂缝

基层反射裂缝多出现在半刚性基层中,半刚性基层反射裂缝通常有垂直位移和水平位移2种。垂直位移是由行车荷载引起的下卧路面结构在裂缝处的差动位移;水平位移是由温度变化或水分变化引起的差动位移;水平位移是由温度变化或水分变化引起的膨胀和收缩。在冬季或寒冷地区,在结合好的沥青面层下,开裂的半刚性基层的水分位移使裂缝面层内产生大的拉应力或拉应变。在较低温度下沥青面层通常较硬,它只能承受小的拉应力或拉应变,因此容易被拉裂,并且裂缝的扩展途径是由上至下的。

2.3 路面面层

采用同一种沥青混合料,面层厚度大的要比薄的裂缝率要小。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质量较差但厚度大的沥青路面。

2.3.1 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裂缝。

2.3.2 沥青混合料加热温度过度,一般矿料加热温度过高,当沥青和矿料拌和时,沥青便被矿料的高温灼焦,沥青老化,使路面强度不足产生裂缝。

2.3.3 施工季节不合理。雨季施工,又未采取有效的保护措施。低温度季节施工,又不能及时成型稳定,导致了沥青路面产生裂缝。

2.4 施工因素

优良的施工质量,特别是各结构层的压实度达到规范要求,稳定性优良,排水性能好,面层接缝处理完善是保证沥青混凝土路面不出现裂缝的前提条件。

3 防治措施

3.1

应选用材料强度高、水稳性好的基层和底基结构,并保证一定厚度。

3.2 应合理确定沥青路面结构,保证沥青路面最小厚度。

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,均可有效减少裂缝的产生。

3.3 应加强沥青路面的防水设计。

要设置沥青面层防水,设置沥青下封层,搞好硬路肩排水设计。

3.4 应精心施工,确保各结构层的压实度,达到规范要求。

对半刚性基层的养生要达到良好、防止其产生的裂缝反射到面层。

3.5

进行科学的养护管理,加强路面保洁,确保排水性能良好,免受雨水对路面、路基的长时间浸蚀,严禁超载车辆通行,发现裂缝及时处理,避免病害的进一步扩展。

4 结束语

沥青混凝土路面的病害产生在所难免,只有精心设计、精心施工、精心养护才能把损失降低到最小程度,才能更好地发挥公路的社会效益和经济效益。

参考文献

[1]吴文东.沥青路面裂缝修补技术探讨[J].城市道桥与防洪, 2010-03-15.

沥青混凝土裂缝产生的原因及处理 篇3

关键词:沥青 路面 裂缝

1、引言

按沥青路面产生裂缝的原因,裂缝可分成荷载型裂缝和非荷载型裂缝。荷载型裂缝主要由于路面设计不周或施工原因,结构层本身强度不足,不能适应日益增长的交通量及轴载作用而产生的强度裂缝,最初一般表现为纵向开裂,然后发展为网裂,由于我国普遍采用半刚性基层沥青路面设计的前提下,这一类荷载裂缝并不是主要的。非荷载裂缝主要有两种,一种是基层开裂在路面形成反射裂缝,一种是沥青路面本身产生的低温裂缝。我国新建高速公路早期路面开裂主要主要为非荷载裂缝,应该给予极大的重视。

2、沥青砼路面产生的成因

沥青路面建成后都会不同程度地产生各种各样的裂缝,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。按照开裂的主要原因,沥青路面裂缝可以分为两大类,即荷载型裂缝和非荷载型裂缝。

①荷载型裂缝,即主要由于行车荷载作用而产生的裂缝。在行车荷载作用特别是在重车作用下半刚性基层底部受拉引起开裂,然后随行车荷载的反复作用,底部的裂缝会逐渐扩展到上部,并反射到沥青面层,使沥青面层也开裂破坏。

引起荷载性裂缝的原因很多,如:路面厚度不足,路面强度不能满足行车要求。路面强度日趋不足,路面回弹弯沉值逐渐增大,满足不了交通量迅速增长的需要。由于施工技术水平和施工工艺的欠缺,施工材料材质缺陷等各种原因引起的工程质量问题。

②非荷载型裂缝,沥青面层上的非荷载型裂缝主要是温度裂缝。温度裂缝在我国很多地区都相当普遍,温度裂缝有两种,一种是低温收缩裂缝或简称低温裂缝,冬季气温下降,路面面层材料中产生的收缩拉应力或拉应变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,此类裂缝主要是横向裂缝。另一种是温度疲劳裂缝,由于环境气温反复升降,

在由此产生的温度应力长期作用下,沥青面层将产生疲劳开裂,该种裂缝称为温度疲劳裂缝在实际沥青路面上,还存在另外几种非荷载型裂缝,如由于路基不均匀沉降引起的纵向裂缝,桥涵构造物两头回填土固结沉降或地基沉降引起的路面裂缝等。

路面裂缝的产生是两中原因的结合,沥青路面使用初期产生的裂缝对路面的使用功能常无明显影响,但随着路表雨水或雪水的逐渐侵入,导致裂缝两侧的路面结构层含水量加大、路面承载力明显降低,在大量行车荷载反复作用下,病害逐渐扩大和发展,加速了整体路面的破坏,缩短了路面的维修周期,加大了公路的养护成本。因此应该尽早对路面裂缝进行封闭处治,以防止病害进一步发展,尽可能延长路面使用寿命。

3、防止沥青砼路面裂缝措施

沥青路面一旦出现裂缝就很容易导致水的下渗,当外荷载作用时在结构层内部产生冲刷,从而导致裂缝发展加快,而半刚性类基层水稳定性较差,极易产生水损害,造成基层松散破坏,最后导致路面结构性破坏,影响路面的使用功能。

要减少反射裂缝的产生应该从以下几方面进行控制

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,最好使用温度膨胀系数低的骨料;对采用水泥作为无机结合料的半刚性基层,在保证强度的同时尽量降低水泥剂量;从而降低基层本身的收缩裂缝的产生机率。

②在基层和面层之间设置土工织物、土工格栅中间层或在基层上加铺一层稀浆封层作为应力吸收层,使基层裂缝处的应力集中通过中间层的吸收扩散,从而均匀的传递到沥青面层。

③优化半刚性基层配合比,尽量降低细集料的掺配比例,从而降低干缩裂缝的产生。

④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。对分层摊铺的基层,应该使上下层之间接缝位置错开3-4m。

⑤在我国现阶段沥青面层高速公路中,基层一般分三层摊铺,因此在摊铺上一层基层时必须对下承层出现的裂缝进行处理,应该将裂缝凿成1cm宽2cm深的槽,灌入改性乳化沥青,然后在裂缝上覆盖土工布或土工格栅;施工时应准确记录裂缝位置,以后摊铺更上一层结构层时都必须在此位置铺。

4、结束语

沥青混凝土裂缝产生的原因及处理 篇4

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。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。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。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。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。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:

沥青混凝土裂缝产生的原因及处理 篇5

2010-07-22 12:12:41来源:土木工程网收集整理

RSS 打印 复制链接 | 大 中 小

1大体积混凝土裂缝形成的原因

裂缝产生的原因可分为两类:一是结构型裂缝,是由外荷载引起的,包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝。二是材料型裂缝,是由非受力变形变化引起的,主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。本文主要探讨材料型裂缝。其中具体原因如下。

1.1温度应力引起裂缝(温度裂缝)目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。温差可分为以下三种:混凝土浇注初期,产生大量的水化热,由于混凝土是热的不良导体,水化热积聚在混凝土内部不易散发,常使混凝土内部温度上升,而混凝土表面温度为室外环境温度,这就形成了内外温差,这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压强度时,就会导致混凝土裂缝;另外,在拆模前后,表面温度降低很快,造成了温度陡降,也会导致裂缝的产生;当混凝土内部达到最高温度后,热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度,它们与最高温度的差值就是内部温差;这三种温差都会产生温度裂缝。在这三种温差中,较为主要是由水化热引起的内外温差。

1.2收缩引起裂缝收缩有很多种,包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。这里主要介绍干燥收缩和塑性收缩。

1.2.1燥收缩混凝土硬化后,在干燥的环境下,混凝土内部的水分不断向外散失,引起混凝土由外向内的干缩变形裂缝。

1.2.2塑性收缩在水泥活性大、混凝土温度较高,或在水灰比较低的条件下会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少,表面蒸发的水分不能及时得到补充,这时混凝土尚处于塑性状态,稍微受到一点拉力,混凝土的表面就会出现分布不均匀的裂缝,出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加大,于是裂缝进一步扩展。

2防止裂缝的措施

由以上分析,材料型裂缝主要是由温差和收缩引起,所以为了防止裂缝的产生,就要最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩,具体措施如下。

2.1优选原材料

2.1.1水泥由于温差主要是由水化热产生的,所以为了减小温差就要尽量降低水化热,为了降低水化热,要尽量采取早期水化热低的水泥,由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数,要降低水泥的水化热,主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数,硅酸盐水泥的矿物组成主要有:C3S、C2S、C3A和C4AF,试验表明:水泥中铝酸三钙(C3A)和硅酸三钙(C3S)含量高的,水化热较高,所以,为了减少水泥的水化热,必须降低熟料中C3A和C3S的含量。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。另外,在不影响水泥活性的情况下,要尽量使水泥的细度适当减小,因为水泥的细度会影响水化热的放热速率,试验表明比表面积每增加100c㎡/g,1d的水化热增加17J/g~21J/g,7d和20d均增加4J/g~12J/g。

2.1.2骨料

①粗骨料尽量扩大粗骨料的粒径,因为粗骨料粒径越大,级配越好,孔隙率越小,总表面积越小,每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小,水化热就随之降低,对防止裂缝的产生有利。

②细骨料,宜采用级配良好的中砂和中粗砂,最好用中粗砂,因为其孔隙率小,总表面积小,这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少,水化热就低,裂缝就减少,另一方面,要控制砂子的含泥量,含泥量越大,收缩变形就越大,裂缝就越严重,因此细骨料尽量用干净的中粗沙。

2.1.3加入外加剂加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂的机会,外加剂对混凝土收缩开裂性能有以下影响:

①减水剂对混凝土开裂的影响减水剂的主要作用改善混凝土的和易性,降低水灰比,提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量,而水灰比的降低,水泥用量的减少对防止开裂是十分有利的。

②引气剂对混凝土开裂的影响引气剂在混凝土的应用对改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土的抗裂性能。在这里值得注意的是:外加剂不能掺量过大,否则会产生负面影响,在GB8076~1977中规定,掺有外加剂的混凝土,28d的收缩比不得大于135%,即掺有外加剂的混凝土收缩比基准混凝土的收缩不得大于35%。

2.2采用合理的施工方法

2.2.1混凝土的拌制:

①在混凝土拌制过程中,要严格控制原材料计量准确,同时严格控制混凝土出机塌落度。

②要尽量降低混凝土拌合物出机口温度,拌合物可采取以下两种降温措施:一是送冷风对拌和物进行冷却,二是加冰拌合,一般使新拌混凝土的温度控制在6℃左右。

2.2.2混凝土浇注、拆模:

①混凝土浇注过程质量控制浇注过程中要进行振捣方可密实,振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜,间距要均匀,以振捣力波及范围重叠二分之一为宜,浇注完毕后,表面要压实、抹平,以防止表面裂缝。另外,浇注混凝土要求分层浇注,分层流水振捣,同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。

②浇注时间控制尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注,若由于工程需要在夏季施工,则尽量避开正午高温时段,浇注尽量安排在夜间进行。

③混凝土拆模时间控制混凝土在实际温度养护的条件下,强度达到设计强度的75%以上,混凝土中心与表面最低温度控制在25℃以内,预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。

2.2.3做好表面隔热保护大体积混凝土的温度裂缝,主要是由内外温差过大引起的。混凝土浇注后,由于内部较表面散热快,会形成内外温差,表面收缩受内部约束产生拉应力,但是这种拉应力通常很小,不至于超过混凝土的抗拉强度而产生裂缝。但是如果此时受到冷空气的袭击,或者过分通风散热,使表面温度降温过大就很容易导致裂缝的产生,所以在混凝土在拆模后,特别是低温季节,在拆模后立即采取表面保护。防止表面降温过大,引起裂缝。另外,当日平均气温在2~3d内连续下降不小于6~8℃时,28d龄期内混凝土表面必须进行表面保护。

2.2.4养护混凝土浇注完毕后,应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润,这样既减少外界高温倒罐,又防止干缩裂缝的发生,促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇注完毕后12~18h内立即开始养护,连续养护时间不少于28d或设计龄期。

2.2.5通水冷却若是在高温季节施工,则要在初期采用通制冷水来降低混凝土最高温度峰值,但注意,通水时间不能过长,因为时间过长会造成降温幅度过大而引起较大的温度应力。为了削减内外温差,还应在夏末秋初进行中期通水冷却,中期通水一般采用河水,通水历时两个月左右。后期通水是使混凝土柱状块达到接缝灌浆的必要措施,一般采用通河水和通制冷水相结合的方案。

3结束语

沥青混凝土裂缝产生的原因及处理 篇6

但路面在使用过程中, 在自然因素和车辆的反复作用下, 会产生各种裂缝, 尤其在我省的漫长冬季里, 产生裂缝的机率更多。由于地表水的侵入, 使路面结构层和路基的含水量增加, 降低了路基的强度, 在车辆荷载反复作用下, 加快了路面的裂缝发展, 使路面破损, 降低了公路的使用功能, 缩短了沥青混凝土道路的使用寿命。

1 沥青混凝土路面裂缝产生的原因

1.1 设计原因

路基、路面结构设计没有超前意识, 路基、路面结构不能满足道路运输发展的需要, 没有或很少有路基排水设计, 忽视对路基基底承载力的检测。

1.2 材料因素

(1) 垫层材料含泥量过大, 天然级配砂砾在整平碾压时, 有离析现象。

(2) 基层材料结合料投放计量不稳定, 水泥结合料投料超过上限过多, 易产生收缩裂缝, 过少则承载力不够, 基层板易破碎产生裂缝。

(3) 沥青面层材料级配不正确, 油石比过低, 沥青混合料出厂温度过高。

(4) 选择沥青原材料不正确, 低温延展性差, 形成路面早期开裂。

1.3 施工因素

(1) 路堤填筑:不同类别材料杂填, 不能全宽填筑, 有帮填的现象。碾压不到位, 局部压实度达不到设计标准, 并使路基产生不均匀沉陷, 引起路面开裂。

(2) 垫层施工中, 天然级配砂砾中没有彻底清除超大粒径, 整形刮平时粗料集中, 压实度不均匀, 在车辆荷载的作用下产生裂缝。

(3) 基层、面层在施工中, 由于受条件限制不能全宽摊铺, 纵缝接茬宽度窄, 新铺与原铺纵缝处理不到位, 没有完全结合, 产生纵向裂缝, 横向接缝也有类似问题。

(4) 水泥稳定砂砾摊铺后, 不能及时养生, 从而产生干缩应力, 从而产生干缩裂缝, 养生期满, 随着暴晒时间的增加也会产生干缩裂缝。

(5) 沥青混合料摊铺时, 由于设备组合不当, 使摊铺时间过长, 混合料温度低, 或供料不及时, 不能连续摊铺, 形成多处接缝, 也可产生裂缝。

1.4 其他原因

(1) 我省冬季气温低, 在每年11月中旬至来年的2月末的冰冻期, 必产生冻缩裂缝。

(2) 由于利益驱使, 当今大型运输车辆超载严重造成路面过度疲劳, 不能正常自我恢复, 使之产生疲劳裂缝。

以上多种原因, 都能使沥青路面产生多种形状裂缝。因此应采取各应对措施, 预防或减少路面裂缝的产生和发展, 以保证公路的正常使用寿命, 保证运输安全快捷。

2 防治措施

2.1 设计应采取的措施

(1) 设计应本着一次设计满足发展的需求, 路基横断面设计, 应根据土质、气候、水文资料, 加宽坡脚及土路肩的宽度, 以保证路基的整体稳定性。

(2) 做好挖方路基排水设计, 尤其是路基两侧邻山或一侧邻山, 有空山水水线段, 应设计盲沟将地下水引出路基以外, 并结合地表水走势做好排水, 本人在抚顺高望线做监理时, 在K2+270~K2+450段右侧邻山, 有空山水水线, K3+160~K3+220段右侧邻山, 斜路方向有水线。因此, 建议业主在K2+270~K2+450段设管式盲沟, 将水排入已建雨水检查井中, K3+160~K3+220段设碎石盲沟, 按水线走向将水从路左侧排入原有排水沟, 至今这两段没有因水出现病害。

2.2 原材料质量控制

原材料应从货源抓起, 在选好料场的同时, 应按规定的频率严格检验, 发现有检验超差, 应增加检验频率, 如有不合格批次应坚决不能使用, 清除出场。

(1) 垫层材料, 要严格控制最大粒径, 压碎值不能超过公路规范标准, 天然砂砾还应控制含泥量。

(2) 底基层、基层材料, 以厂拌水泥稳定砂砾料为例, 应选择终凝时间长的水泥, 砂砾应选无杂质、含泥量在规定范围内的河砂, 应选择10cm×10cm方孔筛, 去掉大粒径后使用, 严格控制水泥剂量, 不能超过设计标准, 在试验的基础上, 在保证抗压强度的前提下, 应选择水泥剂量的下限。

(3) 沥青面层材料

①沥青路面使用的各种材料运至现场后, 必须取样进行质量检验, 经评定合格后方可使用, 集料粒径规格以方孔筛为准, 不同料源、品种、规格的集料不得混杂堆放。

②沥青路面采用的沥青标号, 宜按照公路等级、气候条件, 结合当地的使用经验经技术论证后确定, 沥青必须按品种、标号分开存放, 在运输、存放过程中应有良好的防水措施, 避免雨水或加热管道蒸汽进入沥青中。

2.3 施工阶段预防控制措施

(1) 路基是承受整个公路的静载和动载的基础, 因此在填筑路基时, 保证整体稳定性是关键所在, 在施工中应控制以下环节, 防止或减少路面裂缝。

①填方路基应在设计坡脚线的基础上, 两侧各增加一米宽度, 在保证碾压设备安全的前提下, 保证全宽压实度, 预防纵裂缝的产生。

②性质不同的填料应分层、分段、全宽填筑。

③通过试验确定各种填料的分层厚度。

④加强检测, 检查各层的平整度、压实度, 以保证沉降均匀, 防止路面网状裂缝的产生。

⑤每作业段、每标段接头、桥涵两头, 后填筑作业必须按规范挖台阶, 防止路面横向裂缝。

⑥高填方路基在达到设计标高还有20cm时, 应停止填筑, 在经过一个冻融期沉降后, 再补填到设计标高, 可防止不均匀沉降产生的裂缝。

(2) 垫层施工时应注意离析现象, 如有局部离析应铲出换填或用细料篏缝, 篏缝时应充分浇水、碾压, 以保证压实度, 垫层验收时, 除检查弯沉、压实度, 还应注意检测平整度、横坡, 以保证基层的厚度均匀。

(3) 底基层、基层施工, 应根据拌和设备的生产能力, 合理确定施工段, 尽量减少横向施工缝, 并在底基层横向施工缝处做好标记, 以免在基层施工时施工缝重叠。在不能封闭交通情况, 底基层、基层在纵向应留有台阶, 在先施工侧底基层宽度, 须超出中线70~80cm, 基层宽度须超出中线20~30cm, 后施工侧时, 须清除先施工侧基层松散部分20~30cm, 洒水湿润后, 再浇水泥浆, 保持后摊铺与先摊铺结合部在湿润状态进行 (图1) , 防止纵向裂缝。

(4) 水泥稳定砂砾底基层施工, 须在水泥稳定砂砾初凝后进行覆盖, 保湿养生7d以上方可摊铺基层。

在底基层、基层施工养生期间, 须封闭交通;严禁车辆碾压, 基层达到养生期, 须尽快浇洒乳化沥青做透层或做稀浆封层, 减少基层干缩裂纹反射到路面。

(5) 沥青混凝土路面施工

①沥青混凝土路面施工, 首先应合理配备碾压机械, 两台摊铺机应配备性能良好的双钢轮碾压机四台和一台胶轮碾压机, 严格控制碾压温度和碾压长度, 初压温度须控制120℃左右, 复压应紧跟其后, 终压温度应大于70℃, 碾压长度应控制在60m以内, 以保证压实度和密实度, 减少路面水害, 控制网裂的产生。

②沥青路面施工接缝必须紧密平顺, 纵向热接缝上下两层应错开15 cm, 冷接缝上下两层应错开30~40 cm (图2) 。

纵向冷接缝先摊铺一侧应保持接缝端直顺, 采取措施保护接缝面清洁, 如有泥土, 应采用铲、镐及工具清除, 不能用切缝机清除, 再摊铺另一侧时, 接缝面须洒粘层油, 使接缝能很好结合, 避免纵向裂缝的产生。

③沥青路面表面层, 横向接缝应采用垂直的平接缝, 以下各层可采用自然碾压斜接缝, 上下两层, 及相邻两幅的横向接缝须错开一米以上。平接缝宜趁未冷透时用凿岩机或人工刨除端部厚度不足部分, 使工作缝成直角连接, 刨除不得损伤下层路面, 并保护端面清洁。本人不赞成用切割机切直缝做平接缝。接缝前须涂刷粘层油, 接缝时应用热料将接茬软化, 人工找平后, 碾压机先进行横向碾压, 再纵向碾压。

斜接缝的搭接长度根据摊铺厚度, 以0.4~0.8m为宜, 搭接处须洒粘层油。

以上横接缝如能严格控制可减少接缝横向裂缝。

2.4 其他措施

(1) 在我省沥青混凝土路面横向裂缝是不可避免的, 冬季突然大幅度降温引起沥青面层产生低温收缩裂缝;再者日气温变化引起沥青面层产生温度应力, 温度应力的反复作用使沥青面层产生温度疲劳裂缝。因此, 应选用沥青较稀、黏度较高的优质沥青, 减少温度疲劳裂缝。

对于冬季大幅度降温引起的沥青面层低温收缩裂缝, 应加强养护, 宜采用喷灯加热裂缝两侧5~10cm, 缝中填热沥青, 避免和减少路面冰雪融化的水进入路基形成水害, 形成网裂, 避免路面砂土进入裂缝, 在天气转暖后, 温缩裂缝难以恢复, 形成路面病害。

(2) 对于当今大型运输车辆严重超载已引起各级政府的关切, 还应加强治理, 维持良好运输道路;再者应选用新技术、新材料解决沥青路面疲劳裂缝问题。近几年, 胶粉改性沥青面层的使用, 已取得了明显效果。

3 结语

沥青混凝土路面裂缝产生的因素很多, 设计、原材料质量的因素固然重要, 但在多年的施工中体会到, 施工质量为第一重点, 树立质量高于一切的观念, 加强对各个环节的检查验收, 做到事前有措施, 事中有检测, 及时发现质量隐患, 及时处理补救, 将裂缝控制在小范围, 加强养护, 及时修复, 才能够确保公路畅通, 延长公路使用寿命。

摘要:对沥青混凝土路面裂缝产生的原因进行分析, 提出相应的防治措施。

沥青混凝土裂缝产生的原因及处理 篇7

关键词:路面类型 沥青砼 裂缝类型 防治措施

1 路面分类

现有路面主要分为刚性路面(水泥砼路面)、柔性路面(沥青砼路面)两种,由于柔性路面(沥青砼路面)在行车的舒适性、噪音等方面远超刚性路面(水泥砼路面),公路路面特别是高等级路面越来越多的使用沥青砼。

沥青混凝土路面是加热到一定温度后拌和,经摊铺压实而成的路面面层,它的主要材料是适当比例的各种不同大小颗粒的集料、矿粉和沥青。它有多种分类方法,较普遍的分类方法是按其施工方法、技术品质和使用特点分为:路拌沥青碎(砾)石混合料路面和沥青表面处治路面、沥青贯入式路面、沥青砼路面、厂拌沥青碎石路面。按沥青材料品种不同分为:渣油路面、天然沥青路面、煤沥青路面和石油沥青路面。按集料种类不同分为:沥青砂、沥青砼、沥青碎石混合料等。

2 沥青混凝土路面裂缝类型

许多高速公路路面在通车一年后平整度衰减很快,有的通车时间不长就出现了桥头跳车和路面早期破坏,特别是裂缝的产生,致使其使用性能大大降低,达不到设计的要求,如何防治沥青路面的裂缝,提高其性能已成为一个主要课题。

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。宁徐公路北段是江苏省连接南京与苏北的重要通道,其设计等级为二级,路面宽9米,路面结构为20cm二灰碎石+4cmAC16沥青砼+3cmAC13沥青砼,从1999年开始,几次翻修,可往往不久就出现大面积裂缝,表现形式面层呈龟裂状,裂缝纵横交错,缝宽在1mm以上,缝间距离在10cm以下,裂缝面积在1m以上。通过实地调查,裂缝主要是体现在沥青上面层,沥青下面层及基层(二灰碎石)基本完好,是典型的荷载型裂缝。

2.1 沥青砼面层产生裂缝的原因

经过调查,沥青砼面层产生裂缝的原因如下:①随着经济的发展,车流量日益增多,特别是重车增多,同时临近正在修建高速公路,各种建材均从该公路通过,在车辆荷载下,拉应力大于其本身的抗拉强度,直接导致面层出现裂缝。②本段路属于北方地区,经过冰冻水的侵入发展而成,纵横裂缝出现后,继续扩展。③沥青层的厚度不足,加速了网状裂缝的形成,水分侵入,导致层间结合较差。

如果任由裂缝发展,该段路路况不可堪忧,可其设计等级为二级,采取增加路面层厚度等方法势必增加其投入,好在随着临近高速公路的通车,该段路车流量减少一半,通过最后一次大修,几年下来,其路况基本完好,可见,行车荷载是沥青砼路面产生裂缝的一大主因。

沥青砼路面裂缝另一种是非荷载型裂缝,其产生原因比较复杂,主要有两种,一种主要是以温度裂缝为主的低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝;另一种是基层裂缝所导致的反射裂缝。

与宁徐公路翻修同期修建的还有一条沟通市县的一级公路,在沥青路面还在铺筑的期间,就出现规则的横向裂缝,顺着裂缝鉆芯取样,发现基层(二灰碎石)对应位置均有贯通裂缝。

二灰碎石基层属于石灰工业废渣稳定土基层的一种。它是由石灰、粉煤灰和具有一定级配的碎石加水拌合,经摊铺压实后所形成的基层。这种基层具有强度高、板结性好、抗水毁能力强、分布荷载能力大,资源丰富和造价低廉等许多优点,但在其上修建的沥青路面往往建成通车1年左右会相继出现裂缝,在二灰碎石施工阶段,由于配合比、温度、湿度等原因造成的早期裂缝,则更为迅速的反映到沥青砼面层上。

2.2 防治措施

①控制二灰碎石施工工艺,缩短其拌合、摊铺、碾压成型的时间,特别是洒水养护,以防止其出现早期裂缝。②基层改用水泥稳定碎石,水泥稳定碎石是近几年新兴的用于高等级公路底基层、基层施工的一种半刚性路面结构型式。作为沥青混凝土的下承层,因其具有良好的板体性、水稳性和抗冻性,相对于二灰碎石而言,其结构缝减少,对沥青砼路面造成的反射裂缝也就减少。③对现有裂缝,沥青面层必须凿除,长与裂缝等长,宽1.5米,将乳化沥青分次灌入二灰碎石裂缝中,必须灌满整个裂缝,再在裂缝上铺设1米款玻纤格栅,最后补上沥青砼,沥青砼施工过程中不得將玻纤格栅推移、起皱,同时注意接缝的平整。

2.3 沥青砼裂缝产生的自身原因

沥青砼裂缝的产生除了外因车辆荷载引起的荷载型裂缝、基层引起的反射性裂缝外,其自身的原因也挺多,主要是以下几个方面:①沥青砼主要分为悬浮型、悬浮密实型及骨架型。前两种的强度主要体现在沥青的粘结作用,时间长了,沥青容易产生疲劳型老化,最终导致裂缝的产生,骨架型因为有了骨料的嵌挤效应,其强度、抗车辙、抗裂缝的性能有明显的提高,近来在高速公路上得到广泛使用,但骨架型对沥青的选择、施工工艺的要求相对提高。②沥青的选择。温缩裂缝产生主要是与沥青有关,一般认为,因温度下降而造成路面开裂,它与沥青混合料的体积收缩有关,这种裂缝是由表面开始发裂逐渐发展成为裂缝,即温缩裂缝。由于沥青路面结构层通常位于路表,直接接受气温变化。当温度下降时,沥青面层就会产生收缩变形。不同于水泥混凝土路面,沥青路面没有收缩缝,于是这种变形就会受到基层对路面的摩阻力和路面无限连续板体对收缩变形的约束作用,使沥青面层内部产生拉应力。而这种拉应力大于沥青的粘着力,就出现了裂缝。不同类型的沥青对温度的敏感性、稠度即粘着力不同,其抗应变能力也就不同。③骨料的选择。沥青砼的强度是靠沥青与骨料相互粘结体现,骨料除自身的抗压强度外,与沥青的亲附性尤其重要,亲附性与骨料岩性有关,加工后的骨料还要检查其粒径、针片状含量,尤其要注意其含泥量不得超过1%。

3 施工过程导致沥青砼裂缝的原因

沥青砼裂缝除了设计(配比、厚度)、外因(温度、荷载、基层裂缝)、内因(原材料的物理、化学特性外),与施工工艺也有很大关系,主要体现在以下几个方面:①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,沥青混合料质量差,拌和时间过长,导致混合料抗变形能力降低而易产生的裂缝。②摊铺过程中的间断,导致摊铺机下的混合料温度过低,碾压不密实,前后不连贯,在此处就形成薄弱段,就容易形成裂缝。③摊铺作业尽可能连续,尽量避免冷接缝。如不能避免,用新的热混合料敷贴到接缝部位,使冷料部位预热软化,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,清除敷贴料后,再摊铺新的沥青混合料,向接缝壁涂刷0.3~0.6kg/m的粘层沥青。④上下层施工间隔太长,泥灰等杂物侵入下层沥青砼中的空隙,导致上下层粘结较差,不能形成一个整体,在行车阻力的作用下,造成上下层的推移效应,所以在沥青面层摊铺前,认真检查下承层的施工质量,以保证层间结合,同时还要清除泥灰等杂物,并喷洒0.7—1.1L/m2的透层油。

⑤充分压实横向接缝。碾压时,钢轮伸入新摊铺部位15cm左右,压路机先在横向接缝已压实的路幅上,然后每压一遍向新铺层移动15~20cm,在转入纵向碾压前,压路机一定要完全进入新的摊铺层。

4 裂缝的处理措施

沥青混凝土裂缝产生的原因及处理 篇8

水利工程是我国农业发展的基础。在新时期,国家加大了对于水利工程的建设步伐,大量的新修或是扩建工程不断上马使得我国的水利工程建设进入了一个新的阶段。在现今的水利工程的建设过程中多采用的是钢筋混凝土作为水利工程的主体以确保水利工程主体的稳固性。但是在水利工程的实际应用过程中钢筋混凝土所产生的裂缝问题是影响水利工程建设质量的一个重要的影响因素。做好裂缝产生原因的分析与排除对于确保水利工程的建设质量有着十分重要的意义。文章在分析水利工程钢筋混凝土施工中在非载荷作用下裂缝产生的原因的基础上对如何做好裂缝的防治进行分析阐述。

水泥混凝土是水利工程施工中采用较多的一种建筑形式。水泥混凝土作为一种多相复合的材料其受到水泥、水灰比、骨料等各种因素的影响。同时由于其结构较为复杂使得其在形成的过程中会产生较多的裂缝和缺陷从而对其的使用性能产生较为严重的影响。因此应当对水利工程混凝土结构所产生裂缝的原因进行分析,针对性的予以处理,以确保水泥混凝土结构的可靠性与稳定性。

沥青混凝土裂缝产生的原因及处理 篇9

摘要:地下室混凝土在浇筑过程中,由于各种原因会导致构件混凝土产生裂缝,作者认为工人作业水平、施工配合比偏差、构件温差、外界温度与湿度都会导致构件混凝土产生裂缝,并提出采用添加减水剂、增加防分裂钢筋、控制混凝土的拆模时间、加强前期养护等相应措施,经现场建议,方法是可行的,对同类工程有借鉴作用。

关键词:混凝土裂缝 产生原因 控制措施

0 引言

某高层建筑物,总用地面积约9031平方米(13.55亩),总建筑面积约70413.28平方米,其中地上建筑面积约54186平方米,地下建筑面积约16227.28平方米。在施工地下室工程时,发现混凝土有较多细裂缝,经现场检验,该裂缝为贯穿裂缝,它切断了结构的断面,有可能破坏结构的整体性和稳定性,影响了建筑的结构安全和正常使用,必须对其产的生原因进行分析并进行整改,具体裂缝见图1。地下室混凝土裂缝产生的原因

1.1 施工作业时工人偷工减料造成裂缝。

混凝土浇筑时,一般用泵送混凝土,由于混凝土流速较快,需要工人用振动棒多次振捣,直至混凝土冒浆,但工人为了偷工减料,往往振动棒插几下就扒出,导致混凝土振捣不密实出现蜂窝麻面现象,容易产生裂缝。还有施工方为了赶进度,过早的拆除模板,此时混凝土强度还没有达到龄期要求,构件在外部荷载及自身的重力作用下,容易产生各种受力裂缝。1.2 施工配合比中各材料用量有偏差造成裂缝。施工配合比中,使用的砂子、水泥、石子、水的用量有偏差,导致水泥混凝土的水灰比不一样,坍落度过大或偏小,由此形成出现不规则的网状裂缝。1.3 由于混凝土构件浇筑时的温差造成裂缝。

地下室混凝土中钢筋承受拉应力,混凝土承担压

图1 某地下室混凝土贯穿裂缝

应力。在钢筋混凝土的边角部位会出现较小的拉应力,这些拉应力钢筋无法承受,只能通过混凝土构件自身解决。在施工过程中,混凝土进场时由搅拌车通过泵送时温度比较高,但浇筑到模板后由于散热,温度变低,由此形成温度差,这个温差会在混凝土内形成较大的拉应力,由此照成裂缝。1.4 由于环境温度与湿度的变换造成裂缝。

随着环境温度和湿度的变化,会导致混凝土的不均匀性与脆性,由此可能引发基础不均匀沉降与模板变形等情况发生,如混凝土构件多次受温度湿度变换影响,使混凝土内部产生较大内应力,促使已有裂缝变宽,是混凝土结构疏松、表层剥落、表面龟裂、整体崩溃等危害发生。地下室这类薄而长的结构对温度、湿度变化较敏感,常因附加的温度收缩应力导致墙体开裂。同时还应注意,设计时地下室墙均按埋入土中或室内结构考虑,即伸缩缝最大间距为30m。实际施工中很难做到墙完成后立即回填土和完成顶板,因此实际工程应取最大伸缩缝间距20m。这也是地下室墙裂缝普遍的一个因素。

1.5 由于设计问题导致墙体出现裂缝

《混凝土结构设计规范》规定:现浇钢筋混凝土墙伸缩缝的最大间距为20(露天)-30m(室内或土中),但实际工程中墙长均超过此规定。需要指出的是,一些工程设计突破了规范规定后,地下室墙的水平钢筋仍按构造配置,这是墙较易裂缝的又一因素。

地下室混凝土裂缝的控制措施

2.1 添加混凝土减水剂

减水剂是指在混凝土和易性及水泥用量不变条件下,能减少拌合用水量、提高混凝土强度;或在和易性及强度不变条件下,节约水泥用量的外加剂。添加混凝土减水剂剂,可以混凝土防止开裂,保证混凝土工程质量,提高构件使用的耐久性,使用混凝土减水防裂剂主要作用有如下几方面:

1、掺量低、减水率高,减水率可高达45%;

2、坍落度轻时损失小,预拌混凝土坍落度损失率1h小于5%,2h小于10%;

3、增强效果显著,砼3d抗压强度提高50~110%,28d抗压强度提高40~80%,90d抗压强度提高30~60%;

4、混凝土和易性优良,无离析、泌水现象,混凝土外观颜色均一。用于配制高标号混凝土时,混凝土粘聚性好且易于搅拌;

5、含气量适中,对混凝土弹性模量无不利影响,抗冻耐久性好;

6、能降低水泥早期水化热,有利于大体积混凝土和夏季施工;

7、适应性优良,水泥、掺合料相容性好,温度适应性好,与不同品种水泥和掺合料具有很好的相容性,解决了采用其它类减水剂与胶凝材料相容性差的问题;

8、低收缩,可明显降低混凝土收缩,抗冻融能力和抗碳化能力明显优于普通混凝土;显著提高混凝土体积稳定性和长期耐久性; 2.2 适量增加一些温度筋

地下室混凝土体积大,配筋率低,在结构外层侧面增加一些温度筋,依据GB50010-2002,在收缩应力较大的现浇区域内,钢筋间距宜取为150-200MM,并应在未配筋表面布置温度收缩钢筋.温度收缩钢筋可利用原有钢筋贯通布置,也可另行设置构造钢筋网,并与原有钢筋按受拉钢筋的要求搭接或在周边构件中锚固成型,混凝土结构内的裂缝一般就小,如果钢筋的间距更密直径更细时,对提高混凝土抗裂性的效果更好。

2.3 控制混凝土的拆模时间

混凝土达到正常龄期需要28天才可达到设计强度,但在混凝土的施工中,施工方为了赶进度,也为了提高模板的周转效率,往往要求新浇筑的混凝土尽早尽快拆模。拆模时需对试块进行试压,并根据试压结果确定能否拆模,在拆除模板后能及时在构件表面覆盖轻型保温材料,如薄膜、泡沫、海绵、麻袋等,可以防止混凝土表面产生过大的拉应力,经现场试验,具有相当显著的效果。2.4 加强混凝土浇筑后的早期养护

混凝土浇筑后需进行早期养护,混凝土施工完成后需对结构实体及时进行洒水保湿或者覆盖(根据季节)养护,作用有二:

1、混凝土内部前期因水泥水化热反应使混凝土强度在上升,强度与弹模在浇筑后前几天变化较大,伴随风干、日晒等因素,如果养护不及时、不规范会导致内部温度应力过大产生温度裂纹或混凝土表面收缩裂纹,而影响混凝土质量。

2、养护期限为7天,是根据规范的要求,一般养护7天后混凝土后期除常规的收缩徐变外,不会再有水化热等反应;再者就是一般7天强度可以作为一个反推28天强度的公认指标,有的可以将7天强度是否达到作为前期计量的一个硬性指标。2.5 采用表面涂抹法处理裂缝

常用材料有环氧树脂类、氰凝、聚氨酯类等。混凝土表面应坚实、清洁,有的表面根据材料要求还要求干燥。以涂抹环氧树脂类为例,其处理要点是先清洁需处理的表面,然后用丙酮或二甲苯或酒精擦洗,待干燥后用毛刷反复涂刷环氧浆液,每隔3~5min涂一次,至涂层厚度达到1mm左右为止。国外曾报道用这种处理方法的环氧浆液渗入深度可达16~84mm,能有效防止渗漏。

2.6 采用灌浆法法处理裂缝

灌浆材料常用的有环氧树脂类、甲基丙烯酸甲酯、丙凝、氰凝和水溶性聚氨酯等。其中环氧类材料来源广,施工较方便,建筑工程中应用较广;甲基丙烯酸甲酯粘度低,可灌性好,扩散能力强,不少工程用来修补缝宽≥0.05mm的裂缝,补强和防渗效果良好。环氧树脂浆液和甲基丙烯酸酯类浆液配方可参考《混凝土结构加固技术规范》。灌浆方法常用以下两类:一类是用低压灌入器具向裂缝中注入环氧树脂浆液,便裂缝封闭,修补后无明显的痕迹;另一类是压力灌浆,压力常用0.2~0.4MPa。本工程用水溶性聚胺酯处理地下室混凝土裂缝,虽然裂缝较宽,渗水较严重,经用聚胺酯灌浆处理后,再无渗漏。结束语

地下室混凝土裂缝产生原因是多方面的,产生裂缝是构件混凝土中普遍存在的现象,它的出现会影响到构件的质量,甚至影响到整个建筑的安全与使用功能,尤其在地下室,会出现渗水现象,严重时会导致钢筋生锈,混凝土老化,材料塑性变形,影响整个建筑物的承载。因此要对构件混凝土裂缝高度重视,出现裂缝以后项目部要及时会同监理、业主、设计院共同研究对策,甚至可以请专家一同会审,拿出可行方案,方案实施后还要请质检单位检测验收合格后才算处理完毕。

参考文献:

土石坝渗漏裂缝产生的原因及处理 篇10

关键词:土石坝;渗漏;裂缝;处理措施

中图分类号: TV698 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/j.cnki.jlny.2014.20.0044

1 堤坝的渗漏

堤坝渗漏主要是指水体顺着坝体的缝隙及孔洞流过坝体,而导致围护区的水量漏失,渗流量小时,一般不会产生大的危害,但由于渗漏会呈徐变渐进式变化,会使坝体漏点管路周围的土质变软,慢慢浸润下而导致渗孔变大,最后形成大的渗流,对坝体的稳定性产生影响,严重可能造成堤防溃决、垮坝等灾难性后果,所以要引起足够的重视。

1.1 坝基渗漏

由于土石坝对于坝基的要求不是很高,所以在处理坝基时,往往存在很多不足之处,比如坝基含水土质的清理、坝基的夯实以及对于坝基地质的勘察等,都可能产生疏漏而导致坝基渗漏产生,一旦发生渗漏,水体就会沿坝基和坝肩的透水岩土带流出,产生大量失水现象,失水同时要能带走大量的坝体材质,而使坝体损坏。

1.2 坝体渗漏

土石坝的主要构成是以土质为主,土料的本身具备一定的透水性,如果水位较高,而且填筑的土料具备很强的渗水性,或者在施工时夯实不到位,坝体长期受水的浸润,坝体内的水分就会大量增加,这样就会大大提高浸润线的出逸点,处理不及时,就会使水体透过坝身而大量流失,随着流出水的流速增加而产生渗漏流土、管涌等现象,导致滑坡、漏洞、塌坑等坝体事故。

2 堤坝常见的渗漏裂缝

土坝的渗漏裂缝按照裂缝产生的方向划分,如果与坝轴线垂直就称为横向裂缝;如果与坝轴平行,则称为纵向裂缝;如果是状如龟背纹一样的裂缝就称为龟裂缝;如果在大坝内侧,与坝基平行,称为水平裂缝。每种裂缝的产生原因都比较复杂,一旦有裂缝产生,就会伴有渗漏,对坝基坝体的稳定与安全产生威胁。

2.1 龟裂缝的特征与成因

龟裂缝多产生在坝顶及坝坡,在水库泄空后,露出的上游防渗铺盖的表面也有可能出现,主要形成原因是土坝的填土收缩产生,当土坝填土中的水分失去后,土质会产生收缩变形而体积变小,一般用来填坝的土料如果土质过粘,含水过高,则很容易产生龟裂缝,其特点是没有规律,错纵交织,一般裂缝间距分布相对均匀。

2.2 横向裂缝的特征与成因

横向裂缝与坝轴垂直,多数会伸入到坝体内,一般都较深,上面宽,下面窄,多数是由于坝基出现不均匀沉降,或是填土材料不一致,缝口宽几毫米到十几厘米,偶尔也能见到更深、更宽的。

2.3 纵向裂缝的成因与特征

在坝面上,纵向沉陷裂缝一般接近于直线,基本上是铅垂地向坝体内部延伸,裂缝两侧填土的错距一般小于30厘米,缝长几米到十几米居多,也有更深的更长的。纵向滑坡裂缝一般成弧形,裂缝向坝体内部延伸时弯向上游或下游,缝的发展过程逐渐加快,直至土体发生滑动以后才逐渐变慢。

3 土坝裂缝的处理

土石坝裂缝对土石坝安全的影响是相当严重的,发现裂缝后,要通过表面观测、开挖探坑及探槽等方法和手段,查明裂缝的具体情况,比如产生部位、长度、深度、错距、走向,还要根据裂缝的产生情况,分析裂缝的发展,采取合理的处理措施。

3.1 开挖回填

开挖回填,就是把裂缝处开出槽坑,然后再把土石料回填到坑中,重新夯实,这种办法施工简单,效果比较好,一般处理比较彻底,但适用深度不宜过大,一般要在5米之内,而且裂缝已经停止发展。在开挖前,在裂缝口处,用石灰水进行灌注,石灰水会沉到裂缝深处,这样便于掌握开挖的范围,开挖槽深宽都要超过裂缝,一般在50厘米。

梯形台阶:槽坑开挖时顺着缝隙进行开槽,同时要保持开出梯形的断面,这种断面能使回填土料与原坝很好的结合,如果裂缝较深,可以挖出台阶高1.5米的队梯形槽坑,挖时要保持槽口整齐,不要堆放土料,回填料前要把台阶削除,同时进行洒水使槽壁润湿,并且把槽壁刨毛,然后再回填同样的土料,分层进行夯实,确保密实度。

十字形结合槽:适用于贯穿堤坝的横向裂缝。开挖时顺裂缝方向每隔5~6米,设一道垂直于裂缝的结合槽,回填时要注意新老土的结合。一般裂缝处理宜在枯水期或降低水位后进行,必要时应在上游堤坝坡加筑临时围堰,以策安全。

3.2 充填灌浆

根据裂缝产生的情况,如果较深,不适合开控法,那么可以采取灌浆的方式进行处理,也可以采取上部用开挖回填法,在下面采用灌浆的形式,这样能减少工程开槽量,灌浆时,顶部要保持2米以上的开挖回填层,用来阻浆液外喷,回填时可以预先埋设灌浆管,根据情况,可以分段灌浆的方法,充填灌浆时,要控制好浆液的浓度,一般是先调稀一些,然后再用稠一些的,灌浆时逐渐调大灌浆压力。在灌浆压力作用下,挤密裂缝周围坝体填土,达到堵塞裂缝加固坝体的目的。

3.3 压力灌浆

堤顶部位可先压浆后开挖,以利于打眼机压浆机施工方便,堤坡部位可以先挖槽用人工锥探,压浆机灌浆,锥探深度堤顶堤坡均为不小于5 米,以保证裂缝处理质量。灌浆对每眼无论吃浆大小都应进行复灌。

3.4 预防措施

为防止裂缝的产生,在工程施工阶段,一定要加强基础处理,这样能避免不均匀沉降的产生,降低裂缝产生的机会。对于土石坝土料的配制,要保证土质均匀,减少固结,要尽可能采取现代施工技术中的先进工艺,提高土堤的压实程度,保证压实紧密,防止填料固结变形过多而产生裂缝。

上一篇:简单的电力承包工程合同下一篇:童年的时代作文