公路沥青路面裂缝处理论文

2024-09-08

公路沥青路面裂缝处理论文(精选12篇)

公路沥青路面裂缝处理论文 篇1

沥青路面是我国公路路面的主要形式之一,在我国公路网中占有较大比重,尤其是北方地区应用更为广泛。它具有表面平整、行车舒适、耐磨、噪音小、施工周期短、养护维修简便等优点。

近年来,由于交通量剧增,汽车轴载日益重型化,路面结构中半刚性基层的广泛使用,以及设计施工等方面原因,路面过早出现裂缝。路面出现裂缝不但影响路容美观和行车的舒适性,而且容易扩展造成路面结构性破坏,缩短路面的使用寿命。如果不及时封灌缝处理,雨(雪)水及其它杂物沿裂缝进入面层结构及路基,会导致路面承载能力下降,加速路面局部或成片损坏,从而增加养护费用。为了防止路面裂缝的发展,减少路面病害的发生,延长公路使用寿命,必须及时采取有针对性的封灌缝修补措施。

1 沥青路面的裂缝类型

(1)根据裂缝状况,裂缝可分为龟裂(网裂)、不规则裂缝、纵向裂缝、横向裂缝。

①龟裂又称网裂,裂缝纵横交错,形似龟背状的网状裂缝,缝宽1mm以上,缝距50cm以下,1m2以上。

②不规则裂缝,路面分割成块度大于50cm的交叉裂缝。

③纵向裂缝,走向基本与行车方向平行,裂缝长度和宽度不一,有时伴有少量支缝。

④横向裂缝,裂缝与路中心线基本垂直,缝宽不一,缝长有的贯穿整个路幅,也有的贯穿部分路幅。

(2)根据裂缝宽度,裂缝可分为微裂缝、小裂缝、中裂缝、大裂缝。

①微裂缝,缝宽<5mm,裂缝边缘无碎裂或仅有轻微碎裂,没有或有少量支缝,对车辆行驶的平稳性影响不太大。

②小裂缝,缝宽为5~15mm,裂缝边缘有轻微碎裂,并有少量支缝,能引起车辆轻微跳动。

③中裂缝,缝宽为15~25mm,裂缝边缘有中等碎裂,并有少量支缝,能引起车辆明显跳动。

④大裂缝,缝宽>25mm,裂缝边缘有严重碎裂,并有较多支缝,能引起车辆剧烈跳动。

2 裂缝产生原因

路基部分密实度不够,路面基层温差涨缩,混合料级配控制不严,荷载的反复碾压,剪切冲击作用,这些都易产生路面裂缝。不论什么样的裂缝,在行车荷载和气温、雨雪等自然因素反复作用下,都有加速和扩展的趋势。

(1)龟(网)裂通常由于路面整体强度不足、基层湿软、稳定性不良等原因引起;沥青或沥青混合料质量差,延度低,抗裂性差也能产生;沥青路面老化变脆,也会发展成网状裂缝。

(2)不规则裂缝,沥青材料质量不良,造成收缩开裂,半刚性基层不规则反射裂缝。

(3)纵向裂缝通常产生在拓宽的新旧路面交界处或路基半填半挖处,由路面不均匀沉陷引起;纵向沟槽回填土压实质量差而发生沉陷引起;沥青路面施工的纵向接缝处,由施工接茬处理不善引起;在行车载荷作用下,车辙边缘也易形成纵缝。

(4)横向裂缝通常是由于温度、湿度的变化,路面结构层产生收缩而形成的;半刚性基层的收缩裂缝及其面层的反射裂缝,大多是横向裂缝;施工缝未处理好,接缝不紧密,结合不良,桥梁、涵洞或通道两侧的填土产生固结或地基沉降也产生横向裂缝。

3 裂缝处理措施

3.1 非开槽修补法

非开槽修补法适合对微裂缝进行修补,根据使用材料的不同,这种修补方法可以分为热补和冷补2种。

普通热沥青灌缝,一般采用道路石油沥青AH-90#、AH-160#,首先用吹风机、铁丝等将缝隙中的杂物清除、吹净。沥青进行现场加热,温度控制在150℃~160℃。用铁壶或专用容器将热沥青灌入缝内,一般需浇灌2~3遍,待沥青温度下降至常温后即可开放交通。每年沈阳地区用此种方法进行公路灌缝40多万延米。该方法操作简单,使用设备和人员少,一次性修补费用低廉,速度快。但也存在较大缺点:

(1)由于裂缝很难彻底清干净,造成粘结不牢固,一般第二年几乎全部需重新灌缝,有时一年灌缝两次;

(2)夏天气温高时,沥青软化体积膨胀多余沥青溢出路面被行车粘走;

(3)每年重复施工,累计费用增加,长时间人工作业的危险性较大;

(4)总体防水效果一般。

乳化沥青冷补灌缝,可采用普通乳化沥青或改性乳化沥青。现在乳化沥青灌缝设备较多,主要机械原理为:“一泵两罐”,机械起动后,气泵既能向贮气罐内打气,通过导管,将裂缝中的杂物吹净。又能向乳化沥青罐内打气,通过导管,将乳化沥青压入裂缝。

其施工操作流程为:

①用4~6MPa的贮气罐内空气对着裂缝从一端吹至另一端,一般需吹二遍,同时用铁丝或铁铲清除缝中剩余杂物;

②将沥青罐内的乳化沥青喷灌入裂缝,一般需喷灌2~3遍,直至灌缝材料与路面平齐为止;

③为了及时开放交通,灌缝后撒适量的石屑,即可开放交通。此种方法无需加热,设备比较简单,灌缝效果较好,使用寿命一般在1~2年,若用改性乳化沥青效果更佳。

对于非开槽修补法,虽然施工设备、灌缝材料费用投入很少、初期施工造价也较低,但随着表层及基层的温度收缩,1年失效率为80%以上,只好第二年重新修补。这样经常的维修,不仅增加了养护费用,而且频繁的养护作业会造成行车的诸多不便和不安全因素。

3.2 开槽修补法

开槽修补法适合于中小裂缝,是国外通用的裂缝处理方法,使用的设备包括开槽机和灌缝机,灌缝材料采用针对裂缝修补专门设计的密封胶(改性沥青聚合物),开槽尺寸至少为1cm宽,1~3cm深,开槽的深度、宽度比不应超过2∶1,深宽比越低越好。开槽修补法施工工艺流程一般分6个步骤。

(1)准备工作。

检查开槽机与灌缝机,确保其技术状况良好;根据路面裂缝的具体情况,确定补缝设计方案;启动灌缝机并向密封胶加热罐内添加密封胶,将密封胶加热、搅拌至193℃,不能超过204℃;加热期间将灌缝机拖挂在卡车后面,并把密封胶、隔离墩、安全指示标牌、开槽机、吹风机和喷火器等装在卡车上,拖到预定施工地点,将半幅公路封闭作为施工区。

(2)开槽。

按照设计的开槽尺寸,预先调节好开槽机开槽深度,然后进行开槽作业。作业时,根据裂缝宽度种类情况,及时调节开槽尺寸,满足最低设计要求。

(3)清槽。

用吹风机将槽内的碎渣及裂缝两侧至少10cm范围内的灰尘彻底清扫干净。

(4)预热。

用喷火器对吹净的沟槽进行表面热处理。

(5)灌缝。

在密封胶加热温度达到193℃以上时,用灌缝机上带有刮平器的压力喷头将密封胶均匀地灌入槽内,并在裂缝两侧拖成一定宽度与厚度的封层。

(6)养护。

用密封胶灌缝后,在密封胶充分冷却并把路面上的碎渣清扫干净后,才能开放交通,一般冷却时间为15min左右,具体开放交通时间可根据气温情况灵活掌握。

沈阳市公路系统购置了一台进口开槽灌缝设备。06年5月初在102国道、202国道和县级沈祝公路实施了5.44万延米的开槽灌缝,灌缝材料采用的是进口密封胶。灌缝时,由于压力喷头不带刮平器,仅对槽内进行了灌胶,裂缝两侧未拖一定宽度与厚度的封层,当时灌缝效果很好。施工时感觉,气温较低时,由于路面较硬、较脆,开槽边缘不整齐;喷火器对沟槽进行表面热处理时,降温较快,因此,在温度较高时施工为好。通过一年半的使用来看,现在部分密封胶与路面有开裂,但没有整条密封胶脱落现象。今年,对灌缝机上的压力喷头配置了刮平器,施工时在裂缝两侧拖成一定宽度与厚度的封层,以延长灌缝的使用时间。

沥青路面灌缝效果的好坏受开槽深度,槽壁干燥度、清洁度、施工气温、灌缝材料等因素影响。灌缝失效的最主要表现是密封胶与裂缝两壁未能牢固地粘结,主要与密封胶技术性能、清槽是否彻底和施工时的环境温度有关,因此选择施工季节和适合当地施工环境的密封胶非常重要。对于开槽式修补法,虽然初期施工设备、材料费用投入较高、初期施工造价较高,但其使用寿命大为延长,裂缝密封的效果好,有效率大为提高。

3.3 压浆法

对于路面纵向裂缝较宽时,采用压浆的办法进行修补。纵向裂缝一般出现在高填方路段,如不进行彻底处治将严重危及路基的稳定与行车的安全。施工时压入水泥净浆,水泥为325#普通硅酸盐水泥,水泥的剂量为350kg/m3,注浆压力为1.5MPa。压浆前用环氧砂浆对裂缝表面进行封堵,沿裂缝每隔15m预埋一注浆管,从一端开始,依次压浆直到相邻注浆管溢出浆液为止。

3.4 其他处治法

由于路面整体强度不足、基层湿软、稳定性不良等原因引起的严重龟(网)裂,应先处治好基层后重做面层。

因沥青或沥青混合料质量差,延度低,抗裂性差等原因产生的龟(网)裂,可采用铣刨网裂的面层后加铺新料来处理。

因沥青路面老化变脆,或油层老化等原因出现的大面积裂缝,如基层强度尚好,可采用乳化沥青稀浆封层、加铺沥青混合料上封层、改性沥青薄层罩面等。

4 结语

随着公路事业迅猛发展,预防性养护的重要性已得到公路系统的认可和首推,路面灌缝作为预防性养护的主要组成被广泛推广,及时、合理、科学地对裂缝进行处理,能有效地减少病害的发生,延长路面的使用寿命。从上述分析来看,由于路基下沉造成的较长纵向裂缝,并且裂缝已达到路基,应采用压浆法;对于横向裂缝、局部纵缝应采用沥青灌缝,在经济条件允许的情况下,采用灌缝胶修补。对路面裂缝不仅要处理,还要实施有效的预防措施,大修改建及新建公路时,在材料的选择、结构设计、施工工艺等方面考虑如何减少路面裂缝的发生。

公路沥青路面裂缝处理论文 篇2

摘要:本文主要就公路沥青路面裂缝的类型以及公路沥青路面裂缝修补技术进行了分析研究。

关键词:公路沥青路面;裂缝修补技术

一、公路沥青路面裂缝的类型

1、纵向裂缝

该种裂缝较长且形状较直,纵向裂缝一般与道路是保持平行延伸的趋势,出现至缝的状况普遍来说是比较少的。导致纵向裂缝的主要原因在于施工接缝质量不好、路基结构承载力不足以及路面的不均匀沉降。一般而言,如果是道路工程的结构承载不够,那么极易造成道路的边缘出现裂缝,如果处理不够及时恰当,造成的危害将会比较大。

2、横向裂缝

由于温湿度的变化、路面产生收缩和路面应力不能均匀分布而引起的;裂缝与路面中心线基本垂直,缝宽不一,缝长有的贯穿整个路幅的,也有的贯穿部分路幅的,在桥涵中最为常见。裂缝产生的主要原因:①施工过程中施工缝不紧,结合不好②沥青未达本地区要求的质量标准③混合料中使用的沥青配合比不同造成材料收缩变形④温差气候发生大幅度的变化造成路面收缩,收缩拉力大于沥青混凝土的抗拉强度产生开裂【1】。

3、块状裂缝

这种裂缝主要是路面被分割成一块块矩形的块状,一般是大面积的出现,特别是在交通量比较小的路面上比较容易出现。道路工程出现路面块状裂缝的话,相关道路工程施工人员就要多加关注,因为这就预示着道路开始出现老化现状,使用寿命将是会大打折扣的。

4、网状裂缝

多为单条裂缝产生后未及时处理又出现了横向或者是斜向裂缝,交错起来形成网状造成更为严重的破坏性。网状裂缝一般是由于路面材料配合比不当,路基压实度不足以及施工过程中填缝不及时引起的。沥青路面使用的长时间老化也会引起网裂现象。

二、公路沥青路面裂缝修补技术分析

1、合理选择裂缝修补时机

裂缝产生后应及时修复,修复的过程中除了填缝的材料以外,填缝的时机选择也比较重要,不同的填缝时机所产生的填缝效果差别很大。

1.1 春季

春季填缝时间应在4月左右,温度在7~10℃左右效果为最佳,这个时候裂缝宽度为最大宽度的一半,填缝的过程中材料很容易入缝,而且在材料凝结的过程中裂缝不会有过度的拉伸和压缩应力。填缝材料在此期间可以很好地与裂缝壁面结合,不会被拉脱和挤出裂缝。

1.2 夏季

夏季对于我国南北方填缝时机不同,南方虽然气温干燥,填补料与壁面结合较快,但是由于热胀冷缩的原理裂缝此时较小填料不易入缝,即时是填入了裂缝中也处于长时间的拉应力状态,这样填料很容易脱落。北方部分夏季温度较为凉爽的地区可以采取小规模的修补,但是总体来说填料时机不是最佳选择。

1.3 秋季

秋季虽然温度和气候较为合适,但是裂缝多处于拉应力状态,且裂缝开口也不大,相对于春季填缝来说时间较为滞后,延迟了修补时间导致水分渗入侵泡较多,加速了路面的破损。

1.4 冬季

冬季由于气温最低,裂缝宽度也达到了一年之中的最大值。此期间较为理想的填缝时机是当裂缝处于最大值的时候填入封料,这样可以有效的防止水渗入,但是此方法的弊病就在于此时环境温度太低,填料的粘结性较差,且裂缝处于最大值时时间较短,往往就是那么几天,然后又处于压缩应力状态,若填料强度不够的话又会被挤压出来,所以此方法虽可行但需慎用。

2、灌缝技术

灌缝技术作为沥青路面预防性养护技术的重要组成部分,通过封闭路面裂缝,防止水渗入路面结构内部,被国际上广泛认为是减缓路面病害出现、延长路面使用寿命的有效手段。我国《公路养护技术规范》(JTJ073-96)和《公路沥青路面养护技术规范》(JTJ073.2-2001)中裂缝修补方法的要点是:(1)5mm以内裂缝处理方法:先将裂缝中得杂物清除干净,然后将热沥青(若裂缝内部比较潮湿,需用乳化沥青)灌入,灌入量达到裂缝深度大约三分之二的位置时,将干净的粗砂、石屑填进裂缝,再捣实,最后将溢出表面的沥青及矿料清走即可;(2)5mm以上裂缝处理方法:将松动的裂缝边缘出去,然后将拌合好的热板沥青混合料填入缝中,再捣实;同样,如果裂缝内部比较潮湿,应将热板沥青混合料改为乳化沥青混合料。多年的实践证明,这种不开槽的裂缝修补方法虽然施工设备和材料费用投入少,初期施工费用低,但是使用寿命很短,裂缝密封效果很差,根本达不到裂缝维修的效果和目的,目前,高等级公路已经很少采用这种裂缝修补方式。现代意义上的沥青路面灌缝技术是指采用专用的设备(如开槽机、灌缝机、打胶枪等)和专用的材料(各种类型路面专用密封胶)按照特定的施工工艺进行路面裂缝处理的一种技术【2】。目前,主流的路面灌缝材料为加热施工式的橡胶沥青类密封胶,常温施工式的灌缝材料(如聚氨酯、聚硫、有机硅)也在逐步应用和推广。

3、压缝带施工技术

压缝带,又称贴缝带,是指通过外力挤压带状材料进行封闭裂缝,是近年来兴起的一种新型裂缝修补材料,类似于路面裂缝“创可贴”,分为自粘式和热粘式两种。施工方法:不需要开槽。清理缝面尘土和杂物,据裂缝的宽度,裁割压缝带产品,避免污染压缝带的粘贴面。热粘式压缝带采用液化气喷火枪同时加热路面裂缝和压缝带的粘贴面,当沥青路面裂缝面出现油点且压缝带粘贴面变油滑时,即可粘贴在裂缝面上。对于水泥路面接缝,加热时间需要相对长些,喷火枪应离压缝带稍远些。当裂缝转弯向右时,只需稍稍烘烤压缝带左侧,反之亦然。对压缝带收尾部分,加热缝面和压缝带的时间可稍长些。压缝带粘贴在缝面上后,应加热压缝带两侧至油滑。自粘式压缝带无需加热,施工时直接用手掌按压一下即可,施工效率极高。根据气温条件,5min~10min后开放交通。为了防止车轮粘起压缝带,可在压缝带面上撒些细砂。施工注意事项:在下雨或潮湿天气及路面温度低于50℃时,不能进行施工;施工时,裂缝区域应干燥,无积水;烘烤压缝带时应注意喷火枪和风向,避免烧伤及烫伤。

三、加强公路沥青路面裂缝修补技术质量控制的具体措施

1、合理选择材料

防裂材料的选择要保证其温缩系数小、抗冲刷能力强的,骨料的选择应考虑其温度膨胀系数的高低,一般宜采用系数低者;面层选用优质沥青,其松弛性能要好,沥青的延度要达到指标,如果条件不允许,优质沥青缺少,可在其中添加一些聚合物或者添加剂,这些添加剂的主要作用就是提高抗裂性能。再者,为了延缓裂缝的继续扩张,混凝土最好选择密实型的。除此之外,沥青混合料的选用时必须要考虑到材料的性质,观察其材料表面是光滑还是粗糙、以及其耐磨性能是否较好【3】。

2、加强施工过程中的质量控制

2.1 填缝材料的选择:市场上的填缝材料较多,购买时应注意看清材料使用说明,选择适宜本地区气候的填缝材料。

2.2 开槽机的深度和宽度控制好,走向应沿着裂缝方向除去裂缝口的破碎老化沥青,以达到最佳粘合效果。

2.3 控制好开槽的宽度和深度,比例控制在1:1.5最为适宜,通常为(8mm,12mm;10mm,15mm;12mm,18mm)。若深宽比太小,则不能给填缝料提供太多的接触面积,造成填缝料脱落,使用一段时间后被挤压出裂缝。若深宽比太大,则又会造成填缝料的浪费,造价成本偏高。

结束语

综上所述,公路沥青路面施工质量直接关乎到整个工程的质量水平,其中裂缝是最为常见的质量问题,因此,在具体的工程中,应该加强裂缝的填补技术,促进沥青路面施工质量的有效提高。

参考文献:

公路沥青路面裂缝修补技术研究 篇3

目前,随着我国经济发展以及基础设施建设的不断加快,交通运输业的发展也取得了相当的成绩。与此同时,对道路的使用要求和质量要求也越来越高。本文以此为切入点,对公路施工和养护中沥青路面常见的裂缝问题进行了分析,并细致研究了裂缝的修补处理技术,希望能为沥青路面的养护维修管理作业以及相关的从业人员提供一定参考。

引言

沥青路面公路中时常出现的裂缝问题,很大程度上破坏了行车的安全,影响了交通运输行业的发展。因此,公路施工和养护单位及相关从业人员应该对沥青路面裂缝的形成原因进行分析,并研究和采取相应的修补措施对其进行养护,从而促进交通运输事业的健康发展。

常见裂缝形成机理分析

1.路面龟裂裂纹

沥青因其特有的性能被用于公路路面施工中,施工初期其容许拉应力比较大,但公路建成后由于长时间的老化以及车辆荷载的反复作用,沥青的容许拉应力会大幅度降低,从而导致沥青路面出现网格状龟裂裂缝。随着龟裂程度的加深,大量的水分有可能进入路面结构层的内部,导致坑槽等严重病害发生。

2.路面横向裂缝

温度应力是公路沥青路面中横向裂缝损害产生的主要原因之一。通常而言,沥青材料在低气温状态时其面层会产生收缩拉应力,当收缩拉应力的强度超出沥青路面的极限抗拉强度时,则会造成沥青路面的开裂,通常沥青路面的横向收缩不足,因此在沥青路面极容易产生横向的收缩裂缝。其次,如果沥青路面材料处于温度的反复升降状态下,会在沥青路面材料内部出现反复的温度应力,导致沥青路面的面层出现疲劳开裂问题。

3.路面纵向裂缝

纵向裂缝也是公路沥青路面的病害形式之一。在进行公路路基压实施工工序时,如果压实度不符合相关规范,或者由于荷载作用力超过了路面的承载力,都会引起路面纵向裂缝的产生。此外路面的排水设施不符合标准或公路施工还不完善,导致的路基水毁以及路基沉降问题同样能引起纵向裂纹出现。

4.路面反射裂缝

反射裂缝的形成原因主要是沥青路面下承层的裂缝传递到沥青路面面层的裂缝,特别是对于采用半刚性基层的沥青路面而言,由于温度以及环境变化导致半刚性基层出现温度应力裂缝或者干缩裂缝,这些裂缝都会造成沥青面层底部的应力相对集中,从而使裂缝向公路路面进行扩展,最终导致了反射裂缝的产生。

沥青路面裂缝修补技术

1.硅酮耐候密封胶修补技术

相比传统的沥青灌缝技术,近几年来应用的密封胶灌缝修补技术是现今公路养护中处理沥青路面裂缝问题的一大创新。在最近几年,国内外相关部门在密封胶的材料选择上,有了很大的改变,硅酮耐候密封胶所特有的延展性和防水性以及抗老化性,使其成为灌缝密封胶的首选。硅酮耐候密封胶灌缝修补方法主要有

两种:第一种,为了保证有更好的施工效果,在沥青路面或者混凝土路面开槽后,使用密封胶密封即开槽密封胶灌缝,另一种则是原路面密封胶灌缝,使用这种方法不需要进行开槽直接灌注即可。其具体的施工工艺流程为:首先,要按照相关的道路施工规定安放警示标志,并根据公路沥青路面出现裂缝的具体情况,要求施工人员按照裂缝来开出槽口;其次,要用钢刷仔细将裂缝中的沙土清除掉,再对槽内灰尘进行清扫,必要时应用吹风机,从而彻底清扫干净;然后,要将密封胶倒入灌缝机内加热,并保证加热到193℃左右,再将加热完成的密封胶灌入槽缝中;最后,要对槽缝进行整平处理,并向槽缝中撒些矿粉,从而防止密封胶从裂缝处脱落。

2.化学压浆裂缝修补技术

高聚物化学压浆技术中选择的是两种液态的高聚物作为原料,再通过相应的加压以及加热手段之后,通过钻孔将高聚物压到路面基层的空洞处,两种高聚物在混合之后则会产生相应的化学反应,在这个过程中出现的泡沫经过一段时间,会变成坚硬的固体,从而达到加固路基、填补空隙的作用。

在具体的修补过程中,高聚物化学压浆的工艺流程为:首先进行注浆前的检测,相关人员在确定了注浆的实际范围及浆孔的位置后,就要进行一系列的检测工作,这其中要使用落锤式弯沉仪进行检测,其次,还要用钢筋位置测定仪来测出搭板的钢筋位置,从而在进行步孔和钻孔时可以避开钢筋,钻孔时要将电锤杆对准孔位,开钻要均速缓慢的钻进,要保证钻孔的通透性;最后,注浆的过程当中应注意等到高聚物物料达到适当的温度后,应用卡钳卡住注浆头开始注浆,设置相应的注浆压力并以防注浆的压力过大,同时采用相应的观测方法进行观测。压浆完毕后,要立刻盖上木塞,,直至保证孔中不会流出浆液后再拔出木塞。从而保证化学浆可以有效凝固。

结束语

裂缝是沥青公路路面比较常见的损害形式,裂缝修补作为公路工程沥青路面养护维修工作中的重要内容,应受到相关从业人员的重视。在具体的裂缝修补过程中,从业人员应该针对裂缝的具体类型进行科学合理地修补施工,并不断对技术手段和材料进行研究和创新,切实提高沥青路面的裂缝修补质量,防止公路路面的损害蔓延至路基,从而延长沥青路面的使用寿命,为道路运输事业的健康发展做出贡献。

浅谈公路沥青路面裂缝处理 篇4

1 影响裂缝产生的主要因素

1.1 沥青及沥青混合料的性质

沥青和沥青结合料的性质是影响沥青路面温度开裂的最主要原因, 沥青混合料的低温强度是决定沥青路面是否开裂的最根本因素, 沥青强度又是决定沥青混合料强度的关键。在沥青性能指标中, 影响更大的是温度敏感性, 温度敏感性大的沥青更容易开裂。

1.2 基层材料的性质

基层材料的收缩性愈小, 面层裂缝愈少。基层上有透层油以加强与面层的粘结对抗开裂是有好处的, 基层材料种类对沥青面层的裂缝率有明显影响。在我们平常施工的半刚性基层中, 经常会出现与路面中线近于垂直的横向裂缝, 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。通常不是由于荷载作用引起的, 其成因如下:

(1) 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底面裂缝。

(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。

1.3 气候条件

极端最低温度、降温速率、低温持续时间、升降温循环次数是气候条件影响沥青路面温缩裂缝的四大要素。

1.4 施工因素

沥青混合料中的沥青在天气炎热时向上迁移到路面表面, 而在冷天时又不存在逆过程, 因而沥青积聚在路面表面, 形成一层有光泽的沥青膜的现象为泛油。主要为:混合料组成设计不当、混合料拌合控制不严、粘层油用量不当、施工质量差、水破坏等。

2 沥青砼路面裂缝防治措施

随着高速公路各类裂缝的产生, 各个养护管理部门都采用了一些措施, 引用了一些新材料、新工艺、新方法。沥青路面裂缝修补方法很多, 一般可根据裂缝的宽度和深度确定具体的修补工艺, 根据路面裂缝的实际情况主要采用以下4中方法对裂缝进行养护处理, 具体如下:

2.1 压浆法

对于路面纵向裂缝采用压浆的办法进行修补。纵向裂缝一般出现在高填方路段, 如不进行彻底处治将严重危及路基的稳定与行车的安全。施工时压入水泥净浆, 水泥为325#普通硅酸盐水泥, 水泥的剂量为350 kg/m3, 注浆压力为1.5 MPa。压浆前用环氧砂浆对裂缝表面进行封堵, 沿裂缝每隔15 m预埋一注浆管, 从一端开始, 依次压浆直到相邻注浆管溢出浆液为止。

2.2 普通沥青灌缝

一般采用重交通道路石油沥青AH-90#, 首先对沥青进行现场加热, 温度控制在150℃~160℃。用铁壶或专用容器将热沥青灌入缝内, 一般需浇灌2~3遍, 待沥青温度下降至常温后即可开放交通。此种方法操作简单, 使用设备和人员少, 修补费用低廉, 速度快。缺点是:由于未清扫裂缝造成粘结不牢固, 一般第二年几乎全部需重新灌缝;夏天气温高时, 沥青软化体积膨胀多余沥青溢出路面被行车粘走;每年一次重复施工, 累计费用增加, 长时间人工作业的危险性较大。

2.3 SBR改性乳化沥青灌缝

材料SBR改性乳化沥青是在沥青中掺加了1%的丁苯胶乳、5%的橡胶粉。为了及时开放交通, 通过试验, 灌缝后撒适量的石屑, 效果非常好。此种方法所用灌缝材料为专用灌缝材料, 具有良好的低温稳定性, 渗透性, 无需加热, 设备比较简单, 1套设备一天可完成800~1 000 m灌缝, 灌缝效果较好, 使用寿命一般在3~5年。

2.4 进口灌缝胶修补裂缝

(1) 灌缝材料:采用美国原装进口路面裂缝密封胶 (ROAD-SEALH1190) 。

(2) 灌缝设备 (进口) :采用ROADSEAL145KETTLE封闭裂缝设备, 主要有两种, 一种是开槽机, 另一种为灌缝机。

从上述4种灌缝的方法分析, 对于路基下沉造成的较长纵向裂缝, 并且裂缝已达到路基, 应采用压浆法;对于横向裂缝、局部纵缝应采用改性沥青灌缝, 在经济条件允许的情况下, 采用进口灌缝胶修补, 因为它是最为理想的处理裂缝的材料。但对于即将罩面的工程, 进口灌缝胶不适宜。鉴于进口路件灌缝材料较贵, 一般11 000~18 000元/吨, 对于普遍推广使用尚有一定困难。目前不少国内的厂家和公司也正在向这方面努力。

摘要:高等级公路的大量修建使用中, 不论基层是柔性的还是半刚性的, 都会产生不同程度的裂缝。裂缝的扩展将会逐步减弱结构承载力, 裂缝渗水导致基层以下的结构层产生冲刷与水稳定性问题, 从而导致网裂、龟裂、坑槽及其它病害的产生, 降低路面的服务水平。

关键词:沥青路面,裂缝,处理

参考文献

[1]郭大进, 沙爱民.沥青路面施工质量过程控制技术[M].北京:人民交通出版社, 2011.

[2]刘红瑛, 郝培文.沥青路面施工质量控制与验收实务[M].北京:人民交通出版社, 200, 7.

沥青路面裂缝处理标准化施工 篇5

沥青路面灌缝

二〇一六年五月

1.总则

1.1 为规范高速公路路面工程施工,克服质量通病,提高管理水平,保证施工质量,编制本实施细则。

1.2 本细则适用于高速公路沥青路面裂缝处理工程施工管理。

2.沥青路面裂缝的分类

2.1 沥青路面按路面开裂的主要原因,裂缝可分为三大类: 2.1.1由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝,称之为荷载裂缝;

2.1.2由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝,包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝,称之为非荷载裂缝

2.1.3由于填土固结沉陷或地基沉陷而引起的纵向裂缝,包括桥涵两端的横向裂缝和路段上较长的纵向裂缝,称之为沉降裂缝。按照裂缝的表现形式,可分为横向裂缝、纵向裂缝、龟裂和块裂。2.2按裂缝走向分:横向裂缝及纵向裂缝。

2.2.1 横向裂缝是与道路中线近似垂直的裂缝,有时伴有少量支裂。按其成因可分为:

1、低温缩裂;

2、温度反复升降引起的温度裂缝;

3、基层缩裂引起的反射裂缝;

4、不均匀沉降引起的横向裂缝。2.2.2 纵向裂缝是与道路中心线近似平行的裂缝,按其成因不同可分为:

1、由于不均匀沉降引起的路面表面纵向裂缝;

2、由于车辆反复荷载作用,在轮迹带两侧产生的裂缝;

3、在行车荷载作用下,产生的纵向疲劳裂缝。

从养护施工角度分类:小裂缝(6mm以下)、中裂缝(6-25mm)、大裂缝(25mm以上)。

3.沥青混凝土路面灌缝施工季节的选择

灌缝施工通常选择在春季施工,实际秋季施工也可。温度要求一般应在10℃以上且夜间无负温。根据天气要求在4月中下旬以后开始灌缝施工。横缝施工一般可早一些施工,纵缝略晚一些施工比较好,因为纵缝较窄,施工完成后温度降低容易开裂。

4.施工组织

4.1施工材料准备

沥青路面灌缝主要使用改性沥青、改性乳化沥青、中砂、机制砂、1-2cm碎石、水泥等;施工材料提前5天进场。灌缝胶体材料能够满足以下几项基本要求:粘附性好、防水防渗性好、弹性好、温度稳定性好、抗老化能力强、环保性强,同时具有施工快捷、经济效益好等特点。

材料技术指标:

SBS聚合物改性沥青: 针入度25℃,100g,5s 60-80(0.1mm)针入度指数PI ≮0.4 延度5℃,5cm/s ≮30(cm)软化点TR&B ≮55℃ 改性乳化沥青(快裂、阳离子):沥青含量50-60% 蒸发后残留物: 针入度25℃,100g,5s 40-120(0.1mm)

延度5℃,5cm/s ≮20(cm)软化点TR&B ≮50℃ 溶解度(三氯乙烯)≮97.5% 水泥: 标号为32.5#技术指标符合规范要求 中砂及碎石: 质地坚硬、干燥、洁净、耐磨 机制砂: 干燥 4.2机械配备及进场安排

机械设备按设备表、工期计划分批进场;施工设备为沥青加热车、运输货车、灌缝机等,机械设备要求进场前必须符合使用性能,车辆及驾驶员具有合格的法定证件,灌缝机检修完好,不允许带病作业。4.3劳动力安排

为确保工程的顺利进行,要组织了富有实际施工经验的4组施工队伍;每组配备现场管理人员一名,路面灌缝工人10人,安全布施保障工人6人,总计用工64人,安全及质量管理人员8人。在灌缝施工前,对进场工人进行安全培训及技术交底,虽然灌缝施工技术含量不高,工艺不复杂,但要求现场技术管理人员的责任心要强,工人的熟练程度要高,所以在每年施工时尽量使用同一批工人。

在施工次序上,横缝尽量在同一幅路面施工,纵缝尽量在同一幅路面同一车道进行,尽量减少行车变换车道的次数,这样有利行车及作业人员的安全。

在施工人员安排上,一般结合本单位的实际情况,视路面和工程量、工期等实际情况而定。横缝施工每段分2组,施工间距为3-4公里,前一组灌注超车道和行车道的一半,后一组灌注停靠带及行车道的一半,两组同时推进。纵缝施工分5-6组,尽量在同一幅同一车道施工,这样有利于行车及施工安全。5施工工艺

5.1 施工准备

用可加温小型沥青罐车运输沥青材料,将材料运至施工现场,将中砂、机制砂、碎石提前晒干装袋,同时对用于水泥砂浆的中砂进行过筛,以便更好地灌入裂缝中。施工路段应保持干燥,洁净,天气晴朗无大风,并提前做好路段封闭工作(按养护作业规范要求)。施工人员应穿着反光标志的棉质衣服及套袖、手套、帽子。

改性沥青加热:温度180-190℃,改性乳化沥青无需加热。5.2 清缝

利用钩子或铁刷将两侧缝壁和局部的三角小坑槽松散石料清理干净,利用风力灭火器将缝内及缝两侧灰尘吹净。利用高压热喷枪吹缝效果会更好一些。5.3 灌缝

在横缝施工过程中只需将加热后的沥青直接灌入缝内,在灌注过程中应控制沥青的数量,灌注要缓、要慢、要准。这样才能把每道缝隙灌实、灌满。灌缝高度与路面高度齐平即可。在纵缝施工中将改性乳化沥青直接灌入缝内,要控制灌注速度,由于纵缝宽度一般较窄,乳化沥青灌注速度一定要慢,让乳化沥青充分渗透到缝隙里,有时一次灌注会出现渗漏点就需第二次进行灌注,直至到缝没有渗漏点为止,灌缝高度与路面齐平即可。

对于缝宽在6mm以下的直接采用改性乳化沥青灌缝,6mm-13mm的直接采用改性沥青灌缝。在缝宽达到13mm-25mm时,需在缝内撒入机制砂或碎石,用15mm粗的钢钎对缝里石屑或碎石进行捣实,然后浇注热的改性沥青,待沥青充分渗入后,覆盖机制砂,然后再浇注沥青,直至于路面高度持平。在缝宽超过25mm时,此种情况一般为纵向裂缝,一般为路基不均匀沉降引起的,先需采用水泥砂浆对裂缝进行灌注,预留2-3cm的深度用改性沥青进行灌注。5.4 封缝

纵缝用机制砂或中砂进行覆盖,横缝用机制砂进行覆盖。5.5 开放交通

改性乳化沥青一般破乳后即可开放交通;改性沥青一般冷却到路面温度,即可开放交通。

6.质量标准

灌缝应外观干净整洁,密封材料基本与路面齐平。灌缝饱满,表面平整,无多余灌缝材料溢出。经车轮碾压后无脱落现象,并保持足够的弹性。

有条件的应作气密试验及渗水试验。

在雨天对灌缝质量进行目测,发现漏灌及未灌密实的缝,采用改性乳化沥青进行补灌。

7.质量问题的处理

(1)纵缝比较容易出现漏灌现象,在停靠带纵缝灌注时,派专人检查行车道及超车道,对漏灌的缝进行补灌。

(2)有渗漏点的缝利用改性乳化沥青进行补灌。

(3)严重超出路面的灌缝料,利用加热后的铲刀铲除后,撒盖机制砂。

8.安全保证措施

在安全上,导向牌最好使用LED指示灯,交通封闭标志齐全。派专人看护指挥交通,适当延长警告区、过渡区、缓冲区长度,确保作业人员的安全。8.1交通安全设施配备

前方施工1600m、宽道变窄道,安全锥,安全标志服,安全指示牌,爆闪警示灯等。8.2安全责任的落实

建立路面灌缝施工安全措施组织机构,认真贯彻执行安全生产有关政策、方针及法令法规,落实各级安全责任制。

对参加灌缝施工的人员以及驾驶员进行岗前安全教育培训,并在施工过程中随时进行安全教育并记录在案,严格管理施工现场的交通安全秩序,施工现场安全标志摆放按照国家规定严格执行,进入现场施工人员穿戴橘红色有明显标志的养护服装,施工现场设安全员进行现场安全措施的落实与管理;对现场施工人员、现场机械设备进行统一管理;施工前对所有施工人员进行安全技术交底。对进行施工的每位人员签定安全劳动合同,车辆签定安全运输协议,并对路面施工人员缴纳意外事故保险。

定期并随时检查机具设备、防护用具及作业环境。生活区和生产区配备防火设备,严防火灾隐患。安全员坚持经常性的不定期检查,查处各种安全隐患。严禁施工车辆逆向行驶、调头。8.3交通管制方案

交通管制方案在路面灌缝施工前必须报请养护、路政和安全部门审核,经过审查以后方可进行施工;并随时接受交管部门及路政部门的检查。

养护维护作业控制区应由警告区,上游过渡区、缓冲区、工作区、下游过渡区及终止区组成,其布置规定,警告区长度1600m,警告区设置前方施工1600m标志牌,过渡区分为上游过渡和下游过渡,过渡区长度大于90m,过渡区设置宽道变窄道标志牌,缓冲区长度大于50m,作业区是作业人员活动和工作的地方,其长度大约200m,终止区长度大于30m,在终止区的末端,解除所设的限制标志;警告区、过渡区、缓冲区在施工期间根据路况特点作相应调整,并符合规范要求。

施工现场的安全设施放置,严格按照养护安全管理规范进行摆放。施工人员和车辆必须在规定的安全区域内进行施工作业,严禁在安全区域以外的范围作业。

9.文明施工及环境保护 9.1文明施工

养护施工现场旗帜要统一、标准,各类人员着装整齐、施工现场标识、旗帜按规范布施。现场布局合理,材料、物品、机具、砂石料堆放符合要求。

在施工前和施工过程中在全线路段的可变情报板提示过往驾驶员减速慢性及安全警示用语。并告知省信息中心发布具体施工封闭路段。

9.2环境保护措施

施工现场施工完毕后及时清理,不得将施工废物堆弃在沿线路旁。

公路沥青路面裂缝处理论文 篇6

南通万达公路养护工程有限公司 226600

摘要:公路路面大多以沥青路面为主,沥青路面的提升与发展就至关重要。如何提高沥青面层的防裂性能、改善沥青及沥青混合料的使用品质应是我们今后研究的主要方向,要在施工中严格要求施工质量,尽量避免人为因素造成施工质量问题。文章分析了公路沥青混凝土路面裂缝成因,探讨了裂缝防治对策。

关键词:沥青混凝土;路面裂缝;对策分析

引言

在实际施工建设过程中,仍存在道路开通后不久就出现质量问题和病害的现象。出现质量问题和病害的原因非常多,但最主要原因是沥青路面施工质量控制不完善。实践证明,提高道路施工质量控制水平不仅可以强化道路的质量,还能提高企业的经济效益和社会效益。

1公路沥青混凝土路面裂缝成因

1.1沥青混合料质量不合格

目前,公路工程的铺路主要材料通常选用沥青混合料,因其良好的防水性以及抗压性,受到广泛应用。然而,沥青路面比较容易受到外界环境因素的影响,进而产生严重的开裂现象, 并严重影响了公路路面的正常使用。由于沥青混合料较为容易受外界因素影响,所以我们在实际施工过程中,必须严格把关沥青混合料的质量,有条件的可以对其进行相应的增强处理,提高其对外界因素的抗性。

1.2温度裂缝

温度裂缝中的低温开裂是在沥青路面遭受破坏的主要形式之一,也是道路工作者长期研究和重视的问题。通常情况下沥青道路的温度开裂主要有两种形式,第一种是由于单一的低温作用所造成的温度收缩从而在温度应力产出混凝土抗拉应力时的开裂。该种开裂被称之为温度收缩裂缝,其在沥青路面中主要表现为与交通方向垂直且裂缝之间的间距较为均匀。特别是在温度较低的情况下,如果沥青材料无约束,则会出现体积收缩。如果沥青材料受到约束,则会相应的引起温度应力,在应力超出材料抗拉强度的情况下,就会造成裂缝的出现。而另一种温度裂缝的主要形式是温度疲劳裂缝,主要是指在长时间的温度环境中,沥青材料会产生疲劳,其在温度应力小于抗拉强度的情况下,也可能会造成开裂现象的出现。

1.3荷载裂缝

沥青路面的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,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。沥青路面在长时间的是使用过程中,承受着车轮荷载的反复作用,从而造成了应力应变的长期交迭状态,最终导致沥青路面的结构强度逐步下降。在该种情况下,荷载的重负作用会日益增加,在其超过一定的次数之后,势必会导致荷载作用下路面内产生的应力超出路面结构强度,从而造成路面裂纹的产生,同时伴随疲劳断裂破坏。

1.4反射裂缝

反射裂缝是沥青路面施工中较为常见的裂缝类型之一,其产生主要是由于沥青路面的下卧层不连续处作用在面层、底层的应力超出了沥青材料的抗拉强度,从而造成了面层和底层的开裂。在其开裂的过程中,裂缝呈现逐步向上延伸的趋势,最终穿透面层直接反映为沥青路面表面裂缝。因此,如果采用标准的粘层从而使较薄的新面层和旧面层相结合,下卧层的裂缝会在相应时间内通过向上传播,最终形成较为典型的反射裂缝。

2公路沥青混凝土路面裂缝对策

2.1沥青面层施工预防

确保原材料质量稳定,严格配合比设计程序,为控制施工提供数据依据。受旧路面线形及断面几何尺寸的影响,新铺筑的沥青面层厚度差异较大,为保证路面的整体稳定性,应严格控制最小沥青层厚度,提高路面线形及断面几何指标合格率,确保路面排水畅通。中面层配合比设计应改良集料级配,控制室内制件及压实空隙率,提高高温稳定性能。通过添加生石灰粉提高上面层沥青混合料亲和能力,从而改善沥青面层结构抗低温、抗变形、抗开裂的能力。

2.2配合比要合理有效

沥青混合料配合比的合理有效是沥青路面质量的根本保障,为了避免沥青路面裂缝现象的发生,必须要在施工前对该路段进行严格的勘测,经由准确的测量参数,然后通过缜密的精细计算之后,最终得出沥青混合料的合理配合比,再此过程中,同样也需严格的控制混合料的稳定度以及孔隙率诸多性质。配置沥青混合料时,必须对加热温度和加热时间进行严格控制,防止沥青出现老化现象。

2.3加强底层的抗拉强度

在沥青路面受外力荷载作用时,与此同时路面底层也会受到相应的拉应力作用,如果路面地层的抗拉强度难以承受其施加的拉应力,便会发生沥青路面开裂现象,所以,为了避免开裂现象发生我们需要切实加强路面底层的抗拉强度,通常可以选择于道路的基层与面层之间加设连接层应用,并且要保证此连接层的抗拉强度均高于路面以及基层,确保路面和基层之间结合的质量,与此同时,连接层还会为地面底层承担较多的拉应力作用,比如土工格栅材料连接层的设置,不但能够与沥青混合料完好的连接在一起,而且还会提供较高的抗拉强度,从而有效的防止沥青路面裂缝发生。

2.4合理控制基层厚度

一般情况下,基层的厚度决定着承载能力大小,适应的增加基层厚度,也会相应增加其承载能力,通过数据表明,如果半刚性的基层厚度由十厘米增加到二十五厘米的时候,其承载能力会比原基础增加两倍,所以公路路基在实际施工过程中,对基层的厚度进行适量增加,不仅能够有效的加强沥青路面的承载能力,还会对沥青路面的稳定性有所提高,进而防止裂缝现象发生。

2.5沥青面层施工控制

首先需要注意的是在摊铺作业开始前,应对封层的质量进行检查,如果发现其存在破损现象必须进行提前补洒,并严格按照规定的沥青材料设计阶段配合比进行配合比设计。其次对生产配合比进行验证后还应对沥青拌合材料的油石比、搅拌温度以及搅拌时间进行控制,严禁搅拌质量不合格的拌合材料投入使用。第三,在摊铺的过程中,应确保摊铺工作的连续性和不间断性。碾压工作应在摊铺完成后立即进行,并通过对撒水量的控制避免沥青混合料降温过快。而且要对沥青混合料的压实度进行严格控制,并且采取相应措施减小半刚性基层的收缩裂缝,避免因半刚性基层收缩裂缝造成质量问题,严格控制半刚性基层的含水量在0.9倍左右的最佳含水量。

2.6加强科学养护

养护不当是沥青混凝土产生裂缝的一个很重要的原因,因此科学养护是预防裂缝产生的重要的措施。在混凝土浇筑完成后,将切缝的时间掌握恰当,将切缝的深度和长度控制合理,及时洒水保持一定湿度养护一段时间,将潮湿状态的混凝土路面时间控制在14天到21天之间,让混凝土进行充分的水化作用。避免在暴晒、高温的时候施工,在施工前对基层表面采取一定的保湿措施,降低路面过分失水的状况,最后在施工后要对路面进行及时的遮盖和保湿,如果没有办法遮盖起来,要每天在进行洒水保湿,加强科学养护,提高混凝土的强度和质量。

结束语

综上所述,要减少公路沥青混凝土路面出现裂缝,就要保证施工质量或者做好人为施工规范,如果不能及时采取相应措施对其裂缝问题进行适当的防治,将会造成很严重的事故发生。在沥青混凝土路面施工中,要做好裂缝的预防和处理,对其主要的施工技术及相应的质控要点进行全面且细致的分析研究,以提升路面施工质量水平,为路面工程的后期投入使用的安全稳定提供保障。

参考文献

[1]王德禹.浅谈如何加强公路工程质量监理[J].黑龙江科技信息,2013(32).

[2]王克俊.沥青旧路路面病害成因分析与治理措施研究[J].城市建筑,2013(20).

[3]孙以民,齐大龙.浅谈沥青混凝土路面施工工艺[J].知识经济,2012(6).

公路沥青路面裂缝处理论文 篇7

关键词:沥青路面,裂缝,预防,处理

1 沥青路面裂缝的形式、形成及危害

沥青路面开裂是世界各国沥青路面使用中均会遇到的主要病害之一, 无论是冰冻地区, 还是非冰冻地区, 只是各自的裂缝严重程度不同而已。沥青路面开裂的原因和裂缝的形式是多种多样的, 但就沥青路面开裂的主要原因而论, 裂缝可分为两大类, 即荷载型裂缝和非荷载型裂缝。

荷载型裂缝, 即主要由于交通荷载作用下产生的疲劳裂缝。在半刚性基层沥青路面设计合理、施工质量良好的条件下, 单纯由荷载作用引起面层开裂的可能性不大。非荷载型裂缝, 主要为温度型裂缝。沥青路面温缩型开裂包括低温收缩开裂与温度疲劳开裂, 均体现为张开型开裂方式。对于沥青路面基层存在裂缝情形, 按沥青面层裂缝开裂部位, 又可以分为反射裂缝与对应裂缝。

由于环境温度、交通荷载等因素的影响, 沥青路面初期产生的裂缝对沥青路面使用性能常无明显影响, 但由于半刚性基层自身干缩和温缩应变胀缩产生的拉应力超过半刚性基层自身的极限抗拉强度, 使其从强度薄弱处产生断裂, 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.聚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。如何认识沥青路面开裂机理、阻止或延缓裂缝的发展, 延长沥青路面使用寿命, 是工程上的难题。

2 常用的沥青路面裂缝的预防和处理措施

延缓和减轻半刚性基层沥青混凝土面层的荷载型裂缝和非荷载型裂缝, 可采用两大类方法:一是在施工期间就采用相应的预防裂缝或处理措施, 二是在维修养护时选用合适的加铺层体系。通常。在有条件时, 为获得最佳效果, 可综合运用这两类方法。本文仅从半刚性基层沥青路面裂逢的预防或处理方面进行阐述。

2.1 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。

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。面对当前高速公路超载现象十分普遍的情况下, 笔者建议在路基施工时对路基工作区的控制深度最好是大于路基工作区的设计深度, 以防患于未然。

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30 cm。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。

降低地下水位是提高路基强度的重要措施。路面底以下80 cm路床是路基的关键部位, 它直接承受和吸收路面的扩散应力, 要有足够的强度和稳定性。当开挖后发现底下渗水, 不论流量大小都要处理。填方地段要采用较好的材料填筑, 土质差的地段要进行换填处理, 确保其强度和稳定性。

2.2 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10 cm增加到25 cm时, 其承载力提高为原来的3倍。

2.3 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15.0 cm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。国外资料介绍。在贫混凝土上铺筑10.0 cm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15.0 cm, 则可通过20×10次。如沥青面层加厚到17.5 cm则可放心使用。

2.4 选择防裂性能好的材料

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。

选用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。

在稳定度满足要求的前提下。选用针人度较大的沥青作两层。美国和英国的研究表明。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。

采用密实型沥青混凝土面层空隙率对面层的疲劳寿命有很大影响, 密实型沥青混合料在使用中沥青硬化缓慢, 同时也延缓了裂缝的扩展。

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。

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 (SMA) 混合料和采用改性沥青。SMA混合料具有良好的高温稳定性、低温抗裂性能, 抗车辙性能好、使用寿命长, 是防裂路面设计时应选用的一项新技术。

采用橡胶沥青或聚合物改性沥青在沥青混凝土表面作封层, 可进一步提高表面层的抗温度裂缝能力。

2.5 设置应力吸收层

在基层与面层之间铺橡胶沥青中间层、预制织物膜带条、土工织物或土工格栅中间层、低粘度沥青混凝土层等均匀应力吸收层。

采用应力吸收薄膜, 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, 明显降低应力强度因子。而吸收薄膜的弹性模薰越低, 防裂效果越好。可见应力薄膜应选用低模量高韧性、大变形率的材料为好。就目前常用的材料而言, 土工织物与沥青橡胶薄膜的弹性模量都较低, 变形率较大。不存在低温脆裂问题, 效果更佳。

用土工格栅加筋沥青路面的主要功能, 是控制车辙、反射裂缝和疲劳裂缝, 不同类型格栅性能显著不同。

橡胶沥青吸收膜, 是使用废橡胶磨细的粉与热沥青搅拌后.施于面层中间, 形成一薄膜或与砂石成一薄层。有试验结果表明, 此应力吸收层在面层中间效果最佳。

2.6 新铺半刚性基层的预开裂技术

在半刚性基层上锯缝, 即在结构层碾压前切割一条缝直到层底。缝宽为0.5 cm, 内填沥青砂或沥青乳液.随即将切缝快速封闭.然后以正常方式碾压该层。其目的就是预先制造更直、更多规则问距的裂缝 (通常问距为2-3 in) , 这样它比自然裂缝更细、裂缝位移更小, 从而避免裂缝边缘的快速恶化或减缓裂缝贯穿沥青层。

3 施工控制裂缝发生

在施工方面, 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。

制备沥青混合料时控制好加热时间和加热温度, 不使沥青老化、加强碾压, 使沥青混合料达到规定的压实度, 也可减少反射裂缝。

为了减少沥青面层由于半刚性基层的收缩裂缝而产生反射裂缝或对应裂缝.应尽可能采取有效措施来减少半刚性基层本身的收缩裂缝。

4 结语

公路沥青路面裂缝处理论文 篇8

一、裂缝的成因

沥青路面开裂的原因和裂缝的形式多种多样, 影响裂缝轻重程度的主要因素有以下几个方面:

1、沥青及沥青混合料的性质

沥青和沥青结合料的性质是影响沥青路面温度开裂的最主要原因, 沥青混合料的低温劲度是决定沥青路面是否开裂的最根本因素, 沥青劲度又是决定沥青混合料劲度的关键。在沥青性能指标中, 影响更大的是温度敏感性, 温度敏感性大的沥青更容易开裂。

2、基层材料的性质

基层材料的收缩性愈小, 面层裂缝愈少。基层上有透层油以加强与面层的粘结对抗开裂是有好处的, 基层材料种类对沥青面层的裂缝率有明显影响。

3、气候条件

极端最低温度、降温速率、低温持续时间、升降温循环数次数是气候条件影响沥青路面温缩裂缝的四大要素。

4、交通量和车辆荷载

半刚性基层中的最大拉应力, 通常是由最重的车轮荷载产生的, 并且对于半刚性路面, 不同轴载对路面的破坏作用相差极大, 即使是通过次数较少的重荷载也对路面破坏起着决定性的作用。

二、裂缝的类型及预防

1、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。

2、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10 cm增加到25 cm时, 其承载力提高为原来的3倍。

3、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15cm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。

4、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, 最好使用温度膨胀系数低的骨料。

(2) 选用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。

(3) 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。

(4) 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。

(5) 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 (SMA) 混合料和采用改性沥青。SMA混合料具有良好的高温稳定性、低温抗裂性能, 抗车辙性能好、使用寿命长, 是防裂路面设计时应选用的一项新技术。

5、设置应力吸收层

(1) 在基层与面层之间铺橡胶沥青中间层、预制织物膜带条、土工织物或土工格栅中间层、低粘度沥青混凝土层等均匀应力吸收层。

(2) 采用应力吸收薄膜, 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, 明显降低应力强度因子。应力薄膜应选用低模量高韧性、大变形率的材料为好。就目前常用的材料而言, 土工织物与沥青橡胶薄膜的弹性模量都较低, 变形率较大, 不存在低温脆裂问题, 效果较佳。

(3) 用土工格栅加筋沥青路面的主要功能, 是控制车辙、反射裂缝和疲劳裂缝, 不同类型格栅性能显著不同。

(4) 橡胶沥青吸收膜, 是使用废橡胶磨细的粉与热沥青搅拌后.施于面层中间, 形成一薄膜或与砂石成一薄层。有试验结果表明, 此应力吸收层在面层中间效果最佳。

6、施工控制裂缝发生

(1) 在施工方面, 严格控制半刚性基层施工碾压时的含水量, 混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量或控制在施工规范容许的范围内, 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。

(2) 制备沥青混合料时控制好加热时间和加热温度, 不使沥青老化并加强碾压, 使沥青混合料达到规定的压实度, 也可减少反射裂缝。

(3) 为了减少沥青面层由于半刚性基层的收缩裂缝而产生反射裂缝或对应裂缝.应尽可能采取有效措施来减少半刚性基层本身的收缩裂缝。

7、控制超载车辆

超载车辆引起累计轴次的增大, 从而引起设计弯沉值减小。并且超载造成正常设计的路面基层或底基层抗拉强度不足, 使其提前在层底产生拉裂。超载车辆的振动冲击作用, 可将路面压坏, 即一次性破坏作用。

三、裂缝的修补

1、裂缝修补时机

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, 在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, 这样可以防止路表面及裂缝内存留的冰雪雨水融化后渗入缝内破坏路基, 一般来说, 对于我省每年的3月15日至4月15日修补裂缝为最佳时机, 此时修补裂缝效果最好, 基本上已全部张开的季节 (例如春季) , 这样可以避免雨水通过裂缝进入结构层造成路面损坏。

2、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, 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。

3、裂缝修补方法

沥青路面裂缝的修补方法很多, 一般可根据裂缝产生的原因、裂缝宽度和深度采用不同的养护措施。

一是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。

二是对于路面的纵向或横向裂缝, 应根据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、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。

三是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 (包括网裂) , 此时如基层强度尚好时, 通过技术经济比较可选用乳化沥青稀浆封层、加铺沥青混合料上封层、改性沥青薄层罩面、单层沥青表处等。

四是由于土基、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。

4、裂缝填缝技术

沥青路面在使用初期产生的裂缝主要为纵向和横向裂缝, 对路面裂缝作开槽贴缝式处理所产生的效果比无槽贴缝式处理的效果要好, 无槽贴缝式密封在车辆作用下裂缝表面的贴缝层不断受到磨损, 裂缝内的剩余填充物较少而无法起到封闭裂缝的作用, 从而导致无槽贴缝式密封失效。

5、裂缝填缝方法

对于路面的纵向或横向裂缝, 应尽量采用开槽贴缝式处理, 灌缝设备主要有切缝开槽机、吹风机、灌缝机等;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, 为取得良好的密封效果, 必须用吹风机对所开凹槽进行清缝, 然后用灌缝机对槽口进行灌缝, 并控制好沥青的用量, 待封缝沥青温度冷却到70℃以下后方可开放交通。

四、结束语

采取裂缝预防措施和处理技术可以大大减少路面裂缝的出现, 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密切的关系, 所以在裂缝修补过程中, 应选择优良的灌缝材料, 尽量采用开槽贴缝式处理设计, 优化施工工艺, 提高裂缝修补的成功率, 从而延长沥青路面的使用寿命。

摘要:通过现场观察, 通过查阅有关公路沥青路面裂缝的预防和处理方面的专著, 对公路沥青路面裂缝的预防和处理等进行阐述。

关键词:沥青路面,裂缝,预防和处理

参考文献

公路沥青路面裂缝处理论文 篇9

新中国成立以来, 我国公路建设经历了普及、提高阶段, 现开始向现代化迈进。沥青路面的快速、安全、舒适和经济使用性能满足着现代经济飞速发展的需求, 成为了公路, 特别是对速度和舒适度要求较高的高速公路的主要结构。但是, 由于长期的使用及暴露在室外, 沥青路会出现不同程度的破坏现象, 如裂缝的出现。裂缝的危害在于从裂缝中不断进入水分, 使基层软化, 导致路面承载力下降产生唧浆, 网裂等病害, 从而加速路面破坏。那么, 裂缝是怎样产生的及其处理措施有哪些呢?以下对此做些分析。

1 高速公路沥青路面裂缝的成因

1.1 长期的车辆重载行驶

高速公路在建成之后, 会有大量的车辆在其上行驶, 因为是高速公路, 所以行驶的车辆数量就比较大, 每天的通行量都要比普通的公路要大好多倍, 所以高速公路所受到的负荷也要比普通公路要大。行驶在高速公路上的车辆种类比较多, 还有很多重量比较大的大型货车, 那么这些车辆在长年累月的行驶中就会对道路造成一定的压力, 久而久之, 就会对道路中的材料产生一定的影响, 负荷增大, 材料老化, 从而使道路产生了裂缝。重载之所以会加速产生裂缝的原因有: (1) 由于重载车辆引起累计轴次的增大, 从而引起设计弯沉值减小; (2) 由于重载造成正常设计的路面基层或底基层抗拉强度不足, 使其提前在层底产生拉裂; (3) 由于重载, 加之车辆的振动冲击作用, 可将路面压坏, 即一次性破坏作用; (4) 由于重载, 车辆在上下坡、刹车时将加速沥青路面层的剪切破坏。龟裂、不规则裂缝的形成主要是路面整体强度不足, 沥青路面老化, 在行车的作用下形成的。

1.2 不合理的施工

一些施工人员为节约成本, 往往偷工减料, 使高速公路沥青路面的质量降低。主要体现在: (1) 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1cm~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; (2) 路基或基层结构强度不足, 路基局部下沉路面掰裂; (3) 施工填土未压实, 路基产生不均匀沉陷, 接缝处压实未达到要求, 在行车作用下形成纵向裂缝; (4) 沥青混合料摊铺时间过长, 其表面温度低, 内部较热, 用重型压路机碾压易引起路面表层切断; (5) 施工接缝处理不当、碾压方式不正确易产生横向裂缝。

1.3 设计的不合理性

路面在施公前, 未对道路进行合理的设计, 造成道路的使用寿命缩短。表现在: (1) 我国现行沥青路面设计规范中规定或推荐沥青路面采用半刚性基层。存在着因为半刚性基层的温缩裂缝或干缩裂缝引起沥青面层产生的反射裂缝或对应裂缝。此类裂缝主要是非荷载型的, 在某些情况下也可能是由温度和荷载共同完成的; (2) 路面结构设计不合理或厚度不足, 路面强度无法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, 致使路面强度不足, 满足不了交通量的迅速增长和汽车载重明显增大的需要, 以至沥青路面产生裂缝; (3) 地下管道设计深度不够, 导致基层压实不平引起沥青路面的横向裂缝。

1.4 材料存在的缺陷

沥青混合材料过细, 其结合料过少 (即油石比过低) , 炒制过火, 并且混合料中集料级配不佳, 石料偏少, 加之石料的裹油力下降, , 沥青与碎石之间的粘结力下降, 这将导致混合料之间的粘结力不足, 使沥青路面裂缝更容易产生。道路沥青的感温性是沥青性能的核心指标。含蜡量较高的沥青, 其延度小, 粘结性和耐久性也差, 沥青容易老化, 裂缝更容易产生。

2 高速公路沥青路面裂缝的处理方法

2.1 引进新技术, 进行合理的设计

世界沥青路面修建较多的国家为了防治路面早期裂缝破坏, 从材料、工艺、设备进行了多年的研究, 有了不少的新工艺、新技术和新设备, 所以, 我们要不断引进新技术, 提高路面质量。同时要精心选择路面面层、基层、底基层、垫层及层间结合的类型, 确定各层的合理层位与合理的厚度;正确确定土基回弹模量 (Eσ) 、沥青混合料抗压回弹模量和抗弯拉强度、基层和垫层材料等路面结构设计参数;合理进行各层材料组合设计;加强沥青路面防排水设计;加强压实、较少孔隙率 (为尽可能提高沥青混凝土路面的不透水性, 完全有必要提高沥青面层的压实度, 建议上面层的压实度不小于98%, 中面层和下面层压实度不小于97%;此外, 还应增加现场孔隙率的指标要求, 建议上面层现场孔隙率不大于6%, 中面层和下面层孔隙率不大于7%) 。

2.2 加强施工的规范性

在对施工中使用的建筑材料要选择性能较好的防裂行的材料, 这种材料要具有很强的抗压力, 抗冲刷力和强度, 这样在投入使用以后, 才能很好的防止裂缝的产生。选择沥青时, 应该尽量的选择松弛性较好的沥青, 如果在条件有限的情况下, 选择不到优质的沥青材料, 那么可以在沥青中添加相应的添加剂, 从而提高沥青的性能稳定。除了从选材上提高施工的质量, 在进行道路修建时也要严格把关。路基填筑按照施工规范进行, 严格控制底层的填筑厚度及压实度;严格控制半刚性基层施工碾压时的含水量, 混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量或控制在施工规范容许的范围内;为了防止压力过大, 可以在面层和基层之间加铺一层橡胶沥青或者是一些缓冲压力的材料, 这样可以有效的缓解由路面带来的直接压力等等。

2.3 全面质量管理, 建养并重

预防沥青路面早期裂缝, 从业主, 到设计、施工、监理及养护, 各个环节重视质量;严格按照标准、规范、规程办事, 把好材料、工艺各个环节;严格检查、试验、监理、监督环节;采用有效的设备、机械。投入使用后, 要注重维护和养生。一经发现裂缝后应立即修补以免水通过缝渗透到基层, 造成基层破坏而影响面层。对于较小的横向裂缝和纵向裂缝, 缝宽在6mm以内, 宜将缝隙刷扫干净, 并用压缩空气吹去尘土后, 可用灌入热沥青或乳化沥青材料加以封闭处理;缝宽大于6mm的, 将裂缝内杂质处理干净后, 用沥青砂或细粒式沥青混凝土填充、捣实, 并用烙铁封口, 撒砂, 扫匀;也可以采用乳化沥青混合料填封;轻微龟裂可采用刷油法处治, 或进行小面层喷油封面, 防止渗水扩大裂缝;大面积龟裂、网裂采用加封层或沥青表面处治。严重龟裂、网裂应对基层进行补强。

3 结语

沥青路面裂缝的形式多种, 路面裂缝产生的原因不一, 相关工作人员应对高速沥青路面的裂缝破坏有足够的重视, 因为路面的安全影响着交通的通畅, 严重时会导致交通事故, 所以一但发现问题要及时解决。要以“预防为主、防治结合”的方针, 消除沥青路面早期破坏这一质量通病, 真正的达到高速公路的安全使用。

参考文献

[1]JTJ D50-2006公路沥青路面设计规范[S].

[2]JTJ F40-2004公路沥青路面施工技术规范[S].

谈公路沥青路面裂缝修补技术 篇10

1 裂缝修补技术[1]

表1给出了路面各种预防性养护对策。

目前对裂缝的修补主要有以下几种:直接灌缝处理、开槽灌缝、条带补缝、裂缝压浆处理、现场再生维修方法等。以下分别对上述几种修补方法进行介绍对比。

1)沥青直接灌缝处理。该方法主要对裂缝较窄、缝壁无散落或轻微散落,无或少支缝的横向裂缝,可以沿缝隙走向切缝,将缝隙打扫干净,并用压缩空气吹去缝中杂物和尘土;用热沥青(稠度较低)、乳化沥青或其他专用的灌缝料灌缝。该方法处理裂缝的单价约为9.5元/m。

优点:主要以人工作业为主,工艺简单,易于操作。

缺点:由于裂缝处难以清洁出清洁的粘结面,且普通沥青粘结力不强,高温下易膨胀挤出,低温下易脆性开裂,使用寿命短。

2)开槽灌缝。本方法是近几年采用的新型灌缝工艺。主要是采用橡胶改性沥青等作为灌缝材料,用开槽机开槽,然后用压缩空气吹净缝隙中的杂物和尘土,再用灌缝机灌缝。该方法处理裂缝的单价约为12元/m。

优点:由于采用开槽机开槽清缝,可清洁出清洁的粘结面与接缝材料结合,作为灌缝材料的改性沥青,其粘结力、高低温性能均较普通沥青有较大的提高,因此,此种工艺修补的裂缝使用寿命有较大的提高。

缺点:该种工艺需要在裂缝修补表面贴封厚度为2 mm~4 mm的压缝带,修补后会影响路面平整度。而且由于开缝机锯片宽度一般为12 mm左右,对于较宽裂缝不易在全宽上切割出新粘结面,导致粘结力不足影响使用寿命。

3)条带补缝。该方法主要是利用沥青混合料作为主要补缝料。其主要工艺为先沿裂缝开1条宽40 mm,深30 mm~60 mm的扩展槽(槽深视裂缝宽度适当调整),然后对扩展槽喷洒入乳化沥青,再在槽底铺设1条土工布,最后填充修补混合料将其压实,使补缝混合料与沥青路面形成一体,从而实现对裂缝的缝补。

优点:开槽宽;采用乳化沥青粘结,乳化沥青混合料作为填缝料,成本低,对水不敏感,具有良好的施工性;槽底铺设土工布条,可防止底部裂纹的向上反射,同时也可以提高补缝带的强度,修补后外观效果好,可避免高温下灌缝材料的挤出。

缺点:该工艺较复杂,工序多,需要专用的补缝设备。

4)压缝带处理。采用压缝带进行裂缝处理,该方法无需扩缝,无需设备投入,是无损伤的裂缝处理技术,用于修补裂缝,防止裂缝的啃边、崩边和渗水,可用于沥青混凝土、水泥混凝土、钢板及其他材料的裂缝处理。

优点:该方法简单快捷,养护效果好,处理完裂缝可直接开放交通,通过车轮碾压使压缝带紧贴路面。

缺点:裂缝太密时,处理后的路面平整度可能会受到轻微的影响。

5)现场再生维修法。裂缝的再生维修是利用已研制的轻型路面加热器,在裂缝处宽5 cm~10 cm的地方加热几分钟后,约1 m长的裂缝处的沥青混凝土就可变软,缝深则加热时间延长。此时倒入适量沥青,掺入一些砂或是石屑,人工就地热拌,使裂缝处自上到下左右两边形成含油较大的新混合料,然后找平、撒砂养护即可。

优点:改变了裂缝处沥青混凝土的性能,比较彻底的消除裂缝。

缺点:需要再生系列设备和比较成熟的现场热再生技术。

6)橡胶沥青应力吸收层。橡胶沥青具有使路面承受能力更强、延长路面的使用寿命、减少或减缓路面横向裂缝的产生、降低汽车在路面上的行车噪声等优点。橡胶沥青最早和最成熟的应用是应力吸收层和应力吸收中间层。其具有较强的抗变形能力和良好的柔韧性,可减少和防止沥青罩面层的反射裂缝;具有良好的防水性,可阻止路表水透入,从而消除路面水损坏;增加层间的结合,从而消除层间滑移,减少温度变化引起的沥青面层内的拉应力和拉应变。橡胶沥青应力吸收层其低温塑性和韧性有一定提高,可以达到延缓反射的效果,但对施工中摊铺和碾压的质量要求高。

2 修补措施的选择

山西某公路通车两年多来,裂缝已经成为路面病害的最大问题,由于该路段位于西部多雨地区,路面唧浆问题严重。并且有进行过微表处处置的路段,在通车后几个月的时间裂缝又反射上来,仍然冒浆,因此,必须采取有针对性的措施以彻底防治裂缝。表2给出了各种方案的价格及使用情况。

综合以上对比分析,本着将裂缝处理彻底的原则,结合多条公路预防性养护的处理效果和经验,同时考虑总的工程费用,建议本路段适时引入新工艺新材料,为养护方案提供多种选择和经验积累,项目组推荐对于轻微裂缝(缝宽<3 mm)直接进行灌浆处理,较重裂缝(缝宽≥3 mm)采用开槽灌缝+压缝带进行处理。

3 结语

裂缝应及早发现并予以处理,以防进一步发展恶化。裂缝进行处置后,对全路线实施超薄磨耗层或微表处处置,目的是进一步封堵裂缝,处置轻微车辙,改善路面抗滑能力,提高路面的安全性。这样做实际上可以达到很好的预防性养护效果。

摘要:详细探讨了当前各种沥青路面裂缝修补技术,如直接灌浆、开槽灌缝、压缝带、现场再生等,对其施工工艺、优缺点、造价等做了比较,最后针对具体项目,选择最佳修补措施,以达到很好的预防性养护效果。

关键词:沥青路面,裂缝,修补技术

参考文献

[1]JTJ 073.2-2001,公路沥青路面养护技术规范[S].

公路沥青路面裂缝处理论文 篇11

【摘要】当前公路单位和相关病害防治管理人员必须以项目基本情况和公路沥青路面病害防治理论为基础,优化配置和整合公路工程病害防治的人、财、物,进而合理科学管理公路沥青路面病害防治及处理措施,并从根本上提升公路工程病害防治。

【关键词】公路沥青路面;病害防治;处理措施

一、公路沥青路面病害

1、公路沥青路面密实度不够

密实度是沥青混凝土路面的重要技术性能指标之一,其对路面的抗变形能力与承载能力有着直接影响。如果密实度达不到要求,那么还易导致结构层被路表水破坏。一般情况下,造成密实度达不到要求的原因如下:混合料的级配达不到标准;级配曲线中有细料出线的问题;油与石的比例不正确;压实的温度不符合要求等。

2、公路沥青路面平整度不够

平整度能够反映出混凝土路面的服务水平和施工质量,平整度达不到要求,行车的阻力就会加大,行车速度与行车安全都会受到很大影响。在雨雪等不良天气下,不平整的路面还会产生积水,使得路面的使用寿命减少。一般情况下,导致路面不平整的主要原因有:接缝工艺落后;沥青混合料没有搅拌均匀;下承层的平整度未达到要求;相关机械操作不当等。

3、公路沥青路面出现裂缝

依据形成原因的不同,我们可以将公路沥青路面上出现的裂缝分为四种类型,分别为纵向裂缝、横向裂缝、龟裂网裂与不规则裂缝。裂缝是最最常见的破坏情况。导致裂缝出现的原因非常多,主要包括:在分阶段进行沥青面层的摊铺的时候,相邻的接茬没有得到妥善处理;气候条件与交通荷载的双重作用下,裂缝出现并逐步增大;由于路基压实度达不到要求或路基边缘在水侵蚀的情况下,沉降不均匀导致裂缝出现;沥青路基与沥青路面直接的压实度达不到要求、材料的配比存在问题或没有被搅拌均匀等。

4、公路沥青路面出现离析、松散、泛油等缺陷

沥青混凝土路面在施工的时候,路面边缘部位非常容易出现离析、松散与泛油的问题,这主要是因为粘油没有被洒布均匀、没有清洁边缘地带的浮土、横坡非常大、碾压时候周边的温度太低等,这些都会导致沥青混凝土基层与面层边缘的粘结力非常差,加之边缘混合料的热量很容易发散,其温度比中间地区低很多。这些都是产生离析、松散、泛油等问题的原因。沥青混凝土路面的凸起与推移问题也是由于缺乏严格的质量管理所造成的。

5、公路沥青路面出现水损害

公路沥青路面出现的水损害问题主要是由于行车超载、动水压力过大而造成的。水损害问题一般与公路所处的具体环境相关,包括该路面的行车量与行车速度、行车类型及这一地区的降水量。从公路本身来讲,导致这一问题多是因为水稳定性不佳,水将沥青与石料分离,沥青混合料的空隙逐步扩大,最终使得沥青路面的结构被破坏。这种情况主要是由于压实度不符合标准、结构设计不科学导致的。

二、公路沥青路面病害防治及处理措施

1、公路沥青路面密实度的控制措施

一是,施工过程中所需要的设备与人员应到位,并达到一定要求。相关工作人员不仅要精通各项业务技能,还应该具备非常高的责任意识。在施工过程中还应该构建完善的双班倒制度。在关键的施工部分,应根据具体工作的需要及时增加人手,还要加强现场管理工作。除此之外,应根据混凝土搅拌生产能力与摊铺机的工作能力来合理配置施工机具、运装设备及压路机,在满足施工需要的同时,有效地控制成本。二是合理地展开沥青的级配工作。在具体的工作中,借助工具盖来盖住细集料的表面,这样一来,细集料内的含水量能够得到保障。与此同时,相关工作人员也可以随时掌控冷料斗的溯及和出斗状况。三是在进行级配的时候还要讲究科学性。通常,在使用相应的工具盖来盖住细集料来进行沥青混凝土路面的铺设时,应确保混合料在适宜的稳定条件下,只有这样,最终路面的质量才能够得到保障。控制温度的工作应贯穿沥青混凝土运输与铺设的各个环节。四是相关工作者应确保混凝土路面沥青混凝土的压实度达到设计要求。所以,选择合适型号的各种施工机具,尤其是压路机的型号。在施工时,还要注意压路机的碾压次数。相关工作人员应根据实际施工的需要,事先做好压路机的碾压计划,从而确保整个路面在密度方面符合设计要求。

2、公路沥青路面平整度的控制措施

一是要严格把握下承层的平整度。这是由于沥青混凝土路面在进行铺设的时候应先展开下承层的铺设工作,下承层的铺设状况直接影响上层沥青层的质量效果。通常,承层的铺设质量越好,上次沥青层的铺设质量才越好。因此,在展开沥青混凝土铺设工作前,有必要对下承层不平整的位置进行修整。二是路面接缝处的质量应严格把关。在施工过程中,肯定会出现接缝的,如果没有针对这些接缝作出有效措施,路面最终的铺设质量必然会受影响。三是做好机具的保养与维修工作,确保机具能够为施工服务。在铺设沥青混凝土的过程中,最主要的机具为摊铺机。因此,施工之前应由专门人员来对摊铺机进行全方位的检查,确保其各个部件运转稳定,符合施工要求。相关工作人员应根据需要掌控好混合料的压实工作,选择合适的压路机型号,对施工过程中碾压的次数与速度进行合理规划。除此之外,压路机还要符合两个钢轮等其他条件。四是确保沥青混合料的均匀程度达到要求。工作人员应额外注意:一是原料颗粒应大小均价;二是在搅拌和运输沥青混凝土的过程中应杜绝离析现象,从而避免因沥青混凝土不均匀而导致的质量问题。

3、公路沥青路面裂缝的防治及处理措施

公路沥青路面裂缝的预防和处理措施主要有:对于温缩而引起的沥青路面裂缝,一般来说可以将有裂缝的区域清扫干净并且均匀地喷洒上少量的乳化沥青,然后再均匀地撒上一层干燥而洁净的粗砂或石屑,最后通过轻型压路机将其进行碾压;而对于因地基的不均匀沉降而造成的裂缝,则应当沿着裂缝两侧的一定范围进行开槽,并挖除其沥青路面面层,然后先将裂缝予以填实,再沿着裂缝加铺一层玻璃纤维土工格栅,最后重新进行面层的摊铺。

4、公路沥青路面离析、松散、泛油等缺陷的防治措施

通常,在进行沥青混凝土铺设之前应清洁路基。在路基干燥的前提下,在进行下一步粘油层的铺设,且这一层应与构造物充分对接。按照科学的碾压顺序,由道路两边向道路内部碾压。这样一来离析、松散与泛油的情况有能够有效降低。与此同时,表明凸起与推移等问题也能够得到有效解决。比方说减少人工作业的可能性,借助机械来做到规范化施工,这样做可以降低人为的干扰,提高施工质量;而防止油石比过大可杜绝出现隆起和泛油现象;要防止松散现象则应保证混合料搅拌均匀,不出现集料花白、沥青成块等情况,而且,在进行混合料的运输时,使用科学的方法避免混合料的离析,确保混合料在铺设时也能够分布均匀。另外,施工者还应该严格的把握基层路面的质量,尽可能的减少由于基层被破坏,或者是基层没有一定的强度而造成的混凝土路面隆起等质量问题。

5、公路沥青路面水损害的防治及处理措施

公路沥青路面水损害的预防和处理措施主要有:一、碎石封层,即首先在沥青路面的面层表面喷洒乳化沥青,然后再立即进行集料的覆盖与压实,虽然石屑罩面常常被用与低交通量的沥青路面结构中的磨耗和防滑层,然而石屑罩面主要还是应当用于改善沥青路面的防滑阻力或者用作是无荷载型裂缝的沥青路面的封;二、雾封层,即采用少量清水来进行慢凝乳化沥青的稀释,并将其灌入表面的空隙和细小的裂缝当中,其主要是用于旧沥青面层的预防和处理和治理;三、砂封层,即采用细集料制作而成的沥青路面混合料,主要是用于较光滑的沥青路面抗滑能力的改善,并防止空气和水侵入沥青路面。

三、结束语

总之,上述种种因素都会对公路沥青路面病害防治及处理产生影响,由此可见,该项管理是一项系统的工程,并且有极大的难度,一方面要将各种外部影响因素考虑在内,另一方面要保证管理者的工作稳定有序开展,抓好各个环节,要将各项事宜落实到位。只有对公路沥青路面病害防治及处理进行严格把关,并重视和有效控制病害问题,才能将公路沥青路面病害防治及处理措施真正落实到位。我国现如今普遍开展了控制和管理公路沥青路面病害防治及处理措施的工作,然而在整个工程病害防治管理依然存在问题。因此,进一步科学有效控制公路沥青路面病害防治及处理措施是现如今工程病害防治管理人员亟待解决的重要问题。

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作者简介

第一作者:王磊:1978年2月,男,平邑,本科,工程师,研究方向:公路工程施工技术。

高速公路沥青路面裂缝成因分析 篇12

1.1 沉降纵向裂缝

路基填土较高而地基土层承载力相对较低的情况下, 路基产生不均匀沉降, 由于地基下沉, 路面横坡由施工时7%降为3-4%, 涵洞测桥中间施工缝竖向开裂, 呈上窄下宽开裂八字型, 边沟反高隆起等现象发生。由于路面发生较宽的纵向裂缝, 路基出现沉降拱。保津高速公路测量数据也表明, 路基的不均匀沉降主要是由路基自重所引起的, 这样, 路基中部沉降量将大于路基边缘的沉降量, 形成沉降拱。

1.2 荷载型纵向裂缝

所调查高速公路的纵向裂缝以行车道 (最右侧) 最为严重。由于行车道集中了高速公路绝大部分重载车辆以及超载车辆, 这些车辆行车速度缓慢、接地压强高, 会在半刚性基层的底部产生极大的拉应力。在行车荷载的反复作用下, 当半刚性基层的底部的疲劳拉应力超过半刚性基层材料的抗拉强度时, 半刚性基层的底部就会开裂并逐渐在裂缝两侧形成板块。随着行车荷载的反复, 相邻板块端部之间会产生竖向位移差, 引起面层的剪切疲劳而导致开裂作用。底部裂缝会逐渐扩展到上部, 并使得沥青面层产生开裂破坏。

2 影响裂缝的因素

2.1 自然环境因素与裂缝

导致沥青路面产生裂缝的自然环境因素主要有温度应力、水分 (降雨) 及阳光、空气的作用, 其中以温度为主导作用。极端最低温度、降温速率、低温持续时间、升降温循环数次数是气候条件影响沥青路面温缩裂缝的四大要素。沥青面层的非荷载型裂缝主要是温度裂缝。

2.2 结构、荷载特性与裂缝

2.2.1 结构层厚度、模量与裂缝

(1) 面层厚度。

面层结构越厚温度裂缝和反射裂缝出现的时间越晚、数量越少, 合适的沥青面层厚度也可以保护未开裂的半刚性基层在使用期间不产生干缩裂缝和温度裂缝。

(2) 基层厚度。

我国的高速公路路面结构大部分使用的是半刚性基层, 半刚性基层的结构性破坏裂缝由行车荷载产生。影响半刚性基层底面拉应力大小的主要因素有:面层厚度、基层本身的厚度、基层的弹性模量和下承层的弹性模量, 其中基层弹性模量的影响程度最大。

(3) 基层强度。

水泥稳定基层材料的强度越高, 刚性越大, 基层材料与底基层材料的模量比也越大, 从而增大基层底面由行车荷载引起的拉应变或拉应力, 容易使基层在行车荷载下产生开裂。另一方面, 水泥稳定基层材料的强度高, 基层内出现的收缩裂缝的间距就大, 裂缝的宽度也大。

2.2.2 结构组合的影响

(1) 半刚性基层。

半刚性基层上有较厚的沥青面层时, 路面表面的裂缝主要是沥青面层本身的温度裂缝, 随着裂缝的增长和延伸导致最后基层的破坏, 此时由半刚性基层引起的对应裂缝即使有, 也是很次要的。

(2) 柔性基层。

柔性基层材料对由于路基不均匀沉降产生的裂缝有抑制, 减轻半刚性基层反射裂缝的影响。目前, 国际上普遍采用的柔性基层有沥青稳定碎石、级配碎石等。

2.2.3 地基及路基土质

在半填半挖路基或路面加宽处, 由于压实度不好, 高填方路段路基土滑移, 路基或基层会出现沉降纵向裂缝。

软土地基段由于其高压缩性与承载能力的不均匀分布, 容易出现不均匀沉降, 基层受拉或受剪, 出现较大变形。当变形超过二灰碎石基层与沥青面层的抗变形能力, 沥青面层与基层被拉裂, 出现横向、纵向裂缝。

2.2.4 荷载因素

超载在我国十分普遍, 而且超载车的比例呈逐渐上升的趋势。轴重的增加导致一个直接的后果就是轮胎胎压的相应提高, 而轮胎胎压的提高直接影响到轮载作用于路面的压力分布形状和量值大小, 从而导致面层、基层受到超常的应力作用, 产生裂缝。

2.3 材料因素与裂缝

(1) 沥青混凝土。

沥青的品种和质量是影响沥青路面温度开裂的主要原因。

(2) 半刚性基层材料。

干燥收缩是由于混合料失去水分引起的, 混和料中游离水分的减少缩小了颗粒间的空隙。

2.4 养护对策研究

(1) 沥青材料和沥青混合料。

沥青路面的温缩裂缝的发生与沥青结合料和沥青混合料的低温抗裂性能直接相关, 提高沥青及沥青混合料的质量对于减少及防止横向裂缝有重要的影响。采用改性沥青, 例如SBS改性沥青对沥青结合料的抗裂性能起到重要作用。

(2) 半刚性基层材料。

①调整无机结合料稳定集料的矿料级配, 增加粗集料用量, 减小细粉含量, 使集料混合料尽可能形成嵌挤结构。

②适当降低半刚性基层的强度和刚度。一般而言, 强度和刚性越大的混合料, 收缩性能也越大, 材料的极限拉伸应变越小, 越容易开裂。这一点早在“七五”国家攻关课题中就已经得到了充分的试验验证。

3 路基

路基填方较高, 路基土自重对路面结构变形有决定性影响, 是产生不均匀沉降进而诱发纵向裂缝、横向裂缝的主要原因。通过加强路基土的稳定处理可以减小路面结构厚度, 与使用密度小的路基填料结合, 可以减少由于高填方路基不均匀沉降产生裂缝的可能性, 同时也可防止平整度恶化, 防止交通事故。

裂缝只是病害的一种中间形态, 如果及时养护、封缝, 对路面本身的行驶质量不会造成太大的影响。如果属地基下沉造成的纵向裂缝, 必须有针对性地进行施治, 否则会越来越严重。目前, 国内外沥青路面裂缝修补已有一些通常的作法, 一般可根据裂缝的宽度和深度确定具体的修补工艺, 根据路面裂缝的实际情况主要采用以下几种方法对裂缝进行养护处理。

压浆法、普通沥青灌缝、SBR改性乳化沥青灌缝、灌缝胶修补裂缝、使用抗裂贴。

一般来说, 裂缝出现初期只需采用普通沥青或改性沥青进行常规灌缝, 当裂缝宽度较大时, 则采用开槽灌注密封胶的方法。该方法密封裂缝的有效率高, 使用寿命长。针对裂缝病害的其它治理措施有设置预切缝、沥青表面处治措施、路面挖补及罩面、局部换填柔性基层。

本文结合高速公路的典型裂缝病害资料, 对高速公路沥青路面裂缝类病害的分布、发展、产生原因及常用的裂缝治理措施进行了总结, 得出以下结论。调查结果显示横向裂缝的贯通状况、间距分布上表现出一致的规律, 显示出较强烈的非荷载特性, 这些信息客观地说明横向贯通裂缝的产生与环境温度、材料、结构组合有重要关联。调查结果显示, 对裂缝的承受能力, SMA显示出略优于SAC或AC-16Ⅰ型普通密级配的趋势。从路面结构设计、材料等方面提出高速公路沥青路面裂缝的预防措施, 着重总结现有路面裂缝的常用治理方法, 并详细介绍采用柔性基层治理路面纵向裂缝的方案。

摘要:沥青路面的低温开裂有两种形式:一种是由于气温骤降造成面层温度收缩, 在有约束的沥青层内产生的温度应力超过沥青混凝土的抗拉强度时造成的开裂;另一种形式是温度疲劳裂缝。半刚性基层具有强度高、稳定性好、刚度大等特点, 水泥稳定碎石基层沥青路面是我省乃至我国目前广泛使用的路面结构形式。

关键词:高速公路,半刚性沥青路面,横向裂缝,原因,防治

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