沥青路面裂缝

沥青路面裂缝（共11篇）

沥青路面裂缝 篇1

沥青路面在使用期内开裂, 这是普遍存在的问题 。路面裂缝的危害在于从裂缝中不断进入水分使基层甚至路基软化, 导致路面承载力下降, 产生唧浆、台阶、网裂等病害, 加速路面的破坏, 因此, 提高路面的抗裂性能也是沥青路面的一项重要课题。由于路面设计不周或施工原因, 结构层本身强度不足, 不适应日益增长的交通量及轴载的开裂, 最初表现为纵向开裂。由荷载产生的这类裂缝在中低级道路及一些超载严重的高等级公路行车道上是常见的现象。然而, 对大多数高等级公路来说, 由于普遍采用的是半刚性基层, 有足够的强度, 这一类荷载性裂缝不是主要的;相反, 另一类裂缝, 即非荷载性的裂缝的普遍存在, 应引起极大的关注。尤其是横向裂缝, 是与沥青及沥青混合料的性质密切相关的。

1 温度变化引起的裂缝

沥青材料在较高温度条件下, 具有良好的应力松弛性能, 温度升降产生的变形不致与产生过高的温度应力 。但在冬季 气温骤降时, 沥青混合料的应力松弛赶不上温度应力的增长, 超过混合料的极限拉伸应变, 便会产生开裂。这是一次性降温造成的温度收缩裂缝。另一种情况是, 温度反复升降导致温度应力疲劳, 使混合料的极限拉伸应变变小, 又加上沥青的老化使沥青劲度增高, 应力松弛性能降低, 故可能比一次性降温开裂温度更高的温度下开裂 , 同时裂缝是随着路龄的增加而不断增加。这类温度裂缝包含了温度应力疲劳的因素在内, 因而也叫温度疲劳裂缝。

2 反射性裂缝

反射性裂缝包括:水泥混凝土路面裂缝、旧路面的原有裂缝, 以及水泥、石灰类无机结合料稳定材料的半刚性基层的收缩裂缝。这些裂缝在交通荷载或温度的作用下, 由下层逐渐反射到表面;其原因可能是:由于裂缝处应力集中, 致使其逐步发展到表面;就大多数而言这种裂缝多表现为从表面先产生, 逐步向下延伸;也可能是:由于车轮荷载作用, 导致下层开裂处产生较大的弯沉, 引起面层应力超过路面强度而发生裂缝。在半刚性基层沥青表面层上, 出现横向裂缝、半刚性基层收缩裂缝的反射性裂缝, 以及路基土壤收缩引起的开裂等, 其开裂情况是复杂的, 具体情况必须具体分析。在多数情况下, 则是由多种原因综合作用造成的, 这些裂缝基本上都属于非荷载性裂缝。 之所以说是多种原因综合作用的结果, 是因为这些裂缝主要发生在急剧降温的过程中, 首当其冲的是沥青面层当然要发生很的的温度应力, 这是造成开裂的一个直接的也是主要的原因。另一方面, 如果下面是半刚性基层, 则其本身也产生较大的收缩 (干缩与温度的叠加) , 它将使沥青面层的收缩应力增大, 从而造成开裂。如果半刚性基层上原先已经有了裂缝, 沥青面层的温度应力将在基层的裂缝部位造成很大的应力集中, 半刚性基层的收缩应力与沥青面层之间的传递在裂缝自由端中断, 从而使沥青面层的温度应力明显增大 , 再加上荷载的影响, 这两种因素的综合作用, 导致沥青面层的开裂。或者说, 半刚性基层沥青路面产生横向裂缝的条件为:沥青路面在交通荷载、温度条件下产生的应力, 加上半刚性基层及土基影响产生的附加应力之和, 大于沥青面层的抗拉强度。沥青面层的低温收缩时很重要的因素。由于沥青路面所在地区的气候、路面结构、沥青层的厚度及沥青性质、基层含水量及收缩性能、铺筑时间、及施工方法等各种因素, 究竟是以沥青面层的温度收缩为主, 还是半刚性基层收缩开裂反射为主, 或者是以路基的收缩为主, 实际上很难判断, 必须通过实际调查才能下结论。

3 影响路面开裂的因素

3.1 沥青结合料性质是影响沥青路面开裂的最主要的原因

沥青结合性质是影响沥青路面温度开裂的最根本因素 , 沥青劲度又是对定沥青混合料劲度的关键。同时沥青的质量在很大程度上取决于原油的油源 (品种) 。在沥青指标中, 影响最大的是温度敏感性, 感温性大的沥青容易开裂。采用不通温度针入度决定的PI是评价沥青结合料感温性的有效指标。沥青针入度、低温延度是影响开裂的重要指标。由于沥青在老化过程中轻质油份挥发、沥青氧化分解、位阻硬化等, 老化越严重, 精度越大, 裂缝出现越早。沥青中的蜡使拉伸应变减小, 脆性增加, 温度敏感性变大, 横向裂缝容易发生。

3.2 沥青混合料的组成对沥青路面的开裂影响也很大

首先, 沥青用量虽然很重要, 但一般认为在最佳沥青用量OAC的±0.5%范围内波动, 对开裂无明显影响;

其次, 矿料组成级配有一定关系, 但与路面横向开裂的关系不大;

第三, 沥青面层厚度能使横向裂缝家少, 这仅指使用同一高质量的沥青时, 厚度达的比薄的裂缝率要小。

3.3 基层的影响

半刚性基层较之级配碎石、沥青稳定碎石等柔性基层热容量小, 与沥青表面的附着粘结性能差, 尤其是本身收缩的附加影响, 故横向裂缝要多些。基层于面层的附性能差, 将使面层有一定自由收缩变形的可能性, 混合料的应力松弛性能得不到充分发挥, 温度应力无法传递到基层中去, 在面层内积聚, 容易产生开裂。基层上有透层油加强粘结对抗裂具有好处。

3.4 气候影响

在气候方面, 极端最低温度、降温速度、降温速率、低温持续时间、升温降温循环次数十影响沥青路面温缩裂缝的因素。

4 沥青路面裂缝的防治措施

沥青路面的裂缝防治, 应从改进结构组合设计、改善沥青质量与沥青混合料组成设计、提高路面施工质量、加强对路面养护等多方面入手综合考虑, 采取相对应的措施。这里从沥青材料的选择、混合料的组成设计、提高路面施工质量这几方面作以探讨。

4.1 选择沥青材料

(1) 根据沥青面层类型, 选用不同标号的沥青材料, 同时要考虑施工条件、气候环境、施工季节、矿料性质与尺寸等因素。

(2) 为了防止沥青面层低温开裂, 混合料中的沥青含量宜偏多。

(3) 采用密室混合料时, 注意矿粉与沥青的比例;采取小的比例, 对防治沥青面层低温开裂有益。

(4) 国产沥青路用性能较差, 应对沥青改性。

(5) 为了消除和减少沥青面层的低温开裂, 应尽量选用延度大、稠度较低的沥青, 即低温变形能力大, 不太脆硬的温度敏感性低的沥青。

4.2 选择沥青混合料应考虑的问题

(1) 沥青混合料在低温时应具有一定的抗弯能力, 在选择时, 一方面要根据道路等级、交通量、使用年限、修建费用等具体要求和可能的其他条件是否具备外, 特别重要的是保证混合料满足力学要求。

(2) 作为面层的沥青混合料, 应具有一定的防渗水性能。在路面结构中, 对上基层材料为半刚性材料的情况, 要严防路面水渗入到基层, 降低路面的冻胀破坏。

4.3结构组合设计应考虑的问题

(1) 位满足行车荷载要求, 路面个结构层按照强度和刚度自上而下递减的规律安排, 以使各结构层材料的效能得到充分发挥。面层应具有足够的强度和变形能力, 同时还要能承受车辆的磨好作用。

(2) 在自然因素作用下, 要求路面具有稳定性。保证沥青路面的水稳性, 是路面结构层选择与组合需要解决的因面层有一定的透水性, 因此沥青路面的基层选择水稳定性较好的材料, 在潮湿路段及中湿路段尤显重要。

4.4 提高沥青路面施工质量

沥青路面的使用质量虽然决定于设计水平, 但更重要的还是决定于施工质量。

4.4.1 沥青面层应注意的问题

沥青面层施工要注意以下几点:保证沥青质量;保证矿料的质量;混合料必须拌和均匀, 摊铺厚度必须达到要求;必须保证混合料的碾压温度;必须保证达到混合料的压实标准;必须认真处理接缝。

4.4.2 基层和垫层施工应注意的问题

基层和垫层的强度与稳定性对路面的整体强度与减轻面层的病害有着重要的作用。对基层和垫层施工应该强调的是:

拌和问题:对采用无机结合料的稳定土类, 必须注意施工中的拌和。如果拌和不均匀, 或是水泥、石灰剂量达不到要求, 基层就不能形成板体, 因此也就不能保证基层强度。

压实问题:对基层和垫层施工, 压实工序是至关重要的, 如果压实得不到保证, 就谈不上提高路面的整体强度和保证路面的使用质量。

洒水养护问题:基层摊铺完成后洒水养护是至关重要的, 如果洒水养护跟不上, 就会严重影响基层的强度, 加大干缩裂缝的发展, 影响路面的强度、增加路面的反射裂缝。

参考文献

[1]郝培文.沥青路面施工与维修技术[M].北京:人民交通出版社, 2001.

浅谈沥青路面裂缝及处理 篇2

摘要:分析公路沥青路面裂缝的形成、危害及裂缝的种类、产生原因,提出对裂缝的处理措施。

关键词:沥青面层 低温裂缝 反射裂缝 处理

0 引言

由于沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪声低、施工期短、养护维修简便等优点,在我国高速公路修建中得以广泛应用。但许多新建高速公路沥青路面在建成早期便出现路面开裂情况,极大的影响了沥青路面的使用年限。

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。

1 沥青路面低温裂缝的形成、影响因素及预防措施

位于路面面层的沥青结构层,直接受到气温变化的影响,当温度下降时,沥青面层就会产生收缩变形,由于沥青路面没有收缩缝,于是这种变形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,当温度骤降造成此种拉应力超过沥青混凝土具有的极限抗拉强度时,路面就将出现裂缝,以释放应力。

影响沥青面层温度裂缝的因素主要有:

1.1 沥青性质

1.1.1 首先是沥青油源的影响,相对而言稠油沥青在低温时能承受较大的拉伸应变,所以抗裂性能要高得多。

1.1.2 沥青的针入度,当沥青油源相同时,针入度大的沥青有较低的劲度模量,比硬沥青的路面裂缝少。

1.1.3 沥青的延度,特别是15℃延度大小与开裂有一定的关系,相关研究表明采用15℃延度较大的沥青可以减少低温裂缝的产生。

1.1.4 沥青的老化性能,沥青老化后针入度、延度都将下降,沥青将变硬变脆,抵抗低。

1.1.5 温裂缝的能力将大幅降低,造成路面开裂严重。

1.1.6 沥青含蜡量,含蜡量大的沥青脆性增加,温度敏感性大,拉伸应变小,抵抗低温裂缝的能力较差。

1.2 沥青混合料的组成

1.2.1 沥青用量,一般来说,沥青用量的增加,混合料的应力松弛性能提高,但是混合料的收缩应变也会相应增大。

1.2.2 矿料组成级配,不同级配组成的混合料的温度应力增长规律有较大的差异,粒径粗的,空隙率大的混合料内部微空隙较多,应力松弛极限温度降低,使温度应力有所减小;由于沥青混合料中加入了矿粉,沥青与矿粉结合后将变得更加粘稠,抵抗低温裂缝的能力将下降。

1.2.3 集料品种,集料与沥青的粘附性对裂缝的产生影响很大,粘附性较小的话,沥青与集料的结合力较低,沥青混凝土的抗拉强度变小,抵抗温缩应力的能力就较低,裂缝就容易形成。

1.3 施工裂缝,各种纵横向施工由于接缝处理不好,该部位抵抗温缩应力的能力较低,造成温缩应力集中在此处释放,造成开裂。碾压和摊铺温度过低,机械设备对沥青面层拉应力造成新铺层表面产生的微裂缝,以后可能在这些地方开裂。

针对低温裂缝产生的各种因素,应采取以下各项措施,尽量提高沥青混凝土的抗裂性能,减少裂缝的产生。

1.3.1 选择优质的油源好的稠油沥青,该沥青应具有含蜡量低,且具有良好的高、低温性能和施工抗老化性能。

1.3.2 使用与沥青粘附性高的碱性碎石,并使用反击破生产的碎石,同时在混合料中掺入1%~2%的水泥,提高沥青与集料之间的结合力,从而提高沥青混凝土的抗裂性能。

1.3.3 严格控制配合比设计,尽量合理优化,在配合比设计中要严格控制优化矿料级配组成;对配合比中空隙率与稳定度要进行调整;尽量提高沥青混凝土的强度。严格控制矿粉掺量,粉胶比应该控制在0.8~1.2左右。

1.3.4 沥青用量在马歇尔最佳用量±0.5%范围内对裂缝影响小,施工中拌合楼应该保证沥青用量,因为沥青用量大对低温抗裂是有益的,但也不能超过此范围,否则会降低高温稳定性。

1.3.5 掺加沥青改性剂,提高沥青抗老化性能。

1.3.6 施工时严格控制摊铺和碾压温度,施工组织必须紧密,大风和降雨时停止摊铺和碾压;宜采用全路宽多机全幅摊铺,以减少纵向接缝。横向接缝施工前要涂刷粘层油并用摊铺机熨平板预热,保证接缝两端连接紧密。摊铺时上下层之间纵向接缝位置应错开15cm(热接缝)或30~40cm(冷接缝)以上,横向接缝均应错开1m以上。

2 沥青路面反射裂缝的形成及防范、处理措施

在我国现阶段修建的高速公路沥青路面中,绝大多数采用水泥稳定碎石等半刚性类材料修筑路面基层,然而,半刚性材料的缺点在于抗变形能力低,在温度、湿度变化时易产生裂缝,裂缝处的应力集中现象使交通荷载产生在面层下部的拉应力比没有裂缝的部位大,当该处集中的拉应力大于沥青混凝土的极限强度时,沥青面层也将在此处开裂。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

2.1 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。

2.2 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。

2.3 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。

2.4 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。

2.5 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设土工布或土工格栅进行补强。

3 结语

造成沥青路面出现裂缝的原因是多方面的,但是只要加强对设计、施工的管理,严格控制原材料质量,优化配合比设计,提高施工质量,沥青面层裂缝是可以得到有效的控制的。

参考文献:

沥青路面裂缝的防治 篇3

关键词：沥青路面裂缝,类型,危害,原因,预防和处理措施

沥青路面在使用期开裂是普遍存在的问题。路面裂缝在水浸蚀作用下可以导致路面承载力下降,产生唧浆、台阶、网裂等病害,从而加速路面破坏。 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裂缝的预防和处治工作。这种病害如果得不到及时治理,将对车辆形成一种潜在的危害,缩短道路的使用寿命,造成极大损失。

1 沥青路面裂缝的类型及损坏特征

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)3种形式。

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。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。

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。最初多出现于路面两侧,逐渐发展形成贯通路幅的横缝。

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。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、龟裂状的裂缝形式。

2 道路裂缝形成的原因

沥青路面建成以后,不论基层是柔性的还是半刚性的,都会产生各种形式的裂缝。

1)疲劳开裂。

它是指路面在正常使用情况下,由行车荷载的多次反复作用引起的。沥青结构承受车轮荷载的反复弯曲作用,结构层底面产生拉应变(或拉应力)值超过疲劳强度时,底面便开裂,并逐渐向表面发展。由水硬性结合料稳定而形成的整体基层也会产生出疲劳开裂,甚至导致面层破坏。这种开裂开始大都是形成细而短的横向开裂,继而逐渐扩展成网状,开裂的宽度和范围不断扩大。

2)低温收缩开裂。

沥青路面在低温时强度虽增大,但其变形能力却因刚性增大而降低。但气温下降特别是急骤降温时,沥青面层受基层的约束而不能收缩,产生很大的温度应力,当累计温度应力超过沥青面层某一薄弱点(或面)的混合料的抗拉强度,路面便发生开裂。这种开裂一般为横向间隔性裂缝,严重时才发展为纵向裂缝。这些裂缝从表层开始向下逐渐延伸,并形成对应裂缝。

3)反射裂缝。

由于基层开裂,反射带动面层开裂,或是面层带动基层开裂。半刚性基层随着混合料中水分的减少产生干缩和干缩应力。在铺筑沥青后半刚性基层继续产生干缩,原有的干缩裂缝继续拉开和扩大,会将面层拉裂。从温度膨胀系数分析,沥青面层大于半刚性基层,由于外露受气温和风速影响较大,因而在同一地段同一时间沥青面层温缩应力大于基层,这也是温缩裂缝的主要原因。

4)路基的破坏所引起的裂缝。

由于路基压实不均匀、路基稳定性差等原因,同时在自重和重载车的作用下,地基产生不均匀沉降使路基发生滑动,将路面拉裂,出现裂缝,通常为纵向裂缝。另外,由于施工缝压实度不足,也容易产生裂缝,继续发展会成为翻浆。

3 裂缝形成后对道路的危害

道路出现横向裂缝要及时治理,否则灌进雨雪水冬天冻融后,对道路的破坏将非常严重。进水后道路病害破坏的发展一般可分为3个阶段。第一阶段,初期表现为裂缝部位鼓胀,沿裂缝逐渐形成微量冻融松散灰土粉化,材料密度降低,将面层材料拱起,出现驴脊背现象。第二阶段为沿裂缝灌入雨雪水,存于基层与沥青路面的结合层之间,由于行车碾压推挤摩擦作用,将基层的微粒材料同雨雪水在行车的压力作用唧出。如遇连阴雨天气基层以上灌入的雨雪水使路面出现严重推挤,将沥青粒料和基层粒料磨成浆状物唧出,即通常所说的唧浆病害。经过2～3年的裂缝开闭,缝口沥青混凝土在冻融和行车的作用下密度降低。第三阶段为形成病害后由于一年四季在雨雪水作用下长期出现唧浆,路面出现坑凹,甚至出现搓板路,随时间的推移,将导致龟裂病害的发生,严重时路面粒料被行车推挤带走,出现路表面开裂性坑槽。

道路纵向裂缝如治理不及时,加上长时间雨雪水的灌入,行车道在重载车的作用下,会出现顺行车道区一个U型路面带,严重时对路面发生条块形碎裂,对行车的影响非常大。这些病害,如得不到及时治理,对车辆形成一种潜在的危害,也极大地缩短道路的服务寿命,给国家造成极大的经济损失。

4 预防裂缝处理措施

4.1 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。

1)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。

2)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。凡是检测结果达不到规定值的要加压处理或推除重填。

3)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。

4.2 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,其承载力提高到原来的3倍。

4.3 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材料。

2)选用优质沥青做面层,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)在稳定度满足要求的前提下,选用针入度较大的沥青作面层。美国和英国的研究表明,在沥青混凝士中使用针入度较大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。

4)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。

5)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。

6)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。

7)在条件允许的情况,可以采用沥青玛蹄脂碎石(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。

8)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。

4.4 设置应力吸收层

1)在基层与面层之间铺橡胶沥青中间层、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。应力薄膜应选用低模量高韧性、大变形率的材料。就常用的材料而言,土工织物与沥青橡胶薄膜的弹性模量都较低,变形率较大且不存在低温脆裂,效果良好。

3)采用土工格栅加筋沥青路面,其主要功能是控制车辙、反射裂缝和疲劳裂缝。

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。

4.5 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。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。

5 维修养护沥青路面裂缝处理方法

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2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),再匀撒一层干燥洁净厚度为2～5 mm的石屑或细砂,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。

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6 mm以内。清除缝中杂物及尘土;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;填入已筛好的干净的石屑或细砂(视缝宽窄选料),并捣实;将溢出缝外的沥青及石屑、砂清除干净。②缝宽在6 mm以上。除去已松动的裂缝边缘;清除缝中杂物及尘土;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)。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:乳化沥青稀将封层,封层厚度宜为3～6 mm;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;改性沥青薄层罩面;单层沥青表处。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。对于此类裂缝应先处治好基层然后再重作面层。

参考文献

[1]中华人民共和国建设部.GB50092-96沥青路面施工及验收规范[S].北京:中国计划出版社,1996.

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[6]郝培文.沥青路面施工与维修技术[M].北京:人民交通出版社,2001.

沥青路面裂缝病害分析与防治 篇4

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

沥青路面裂缝的防治措施研究 篇5

【关键词】公路建设；沥青路面；裂缝；防治措施

1.沥青路面裂缝主要类型

（1）反射裂缝

反射裂缝从发生机理上来讲可以分为三大类，即半刚性基层上的反射裂缝、旧沥青路面残留裂缝引起加铺层的反射裂缝、下卧水泥混凝土路面接缝或原有裂缝造成的加铺层反射裂缝。随着水分的散失，半刚性基层由于材料特性导致其产生干缩应力，进而造成基层开裂，开裂程度一方面跟半刚性基层的特性有关，另一方面路面所处地段的昼夜温差、暴露时长等因素也会造成反射裂纹。另外在施工工艺上，基层混合料搅拌不均匀以及施工操作不当也会使半刚性路面产生反射裂纹，其中水泥含量变化、集料波动是影响材料搅拌均匀度的关键因素。实践研究及调查分析可知，反射裂纹产生的最主要因素是温度，正是由于路面沥青材料在温度变化的影响下发生变裂缝现象，这种裂缝不属于荷载型裂缝。

（2）温度影响裂缝

从沥青路面产生裂缝的机理分析，温度辩护是最主要原因，由温度变化造成的温度开裂一直受到行业重视，其中低温裂缝是较为复杂的问题。沥青路面低温开裂的影响因素很多，但最终的表现形式主要有温度收缩裂缝与温度疲劳裂缝两种。受制于热胀冷缩的物理特性，沥青路面在经历温度降低时所造成的温度应力过程中，沥青路面本身的抗拉应力远小于温度应力，此时就会产生温度收缩开裂。由于低温裂变发生的范围较广，为较常见的沥青路面裂缝形式，因此对其深入研究具有积极的意义。影响沥青路面低温开裂的因素主要有：沥青材料的性能、沥青混合料组成、路面结构层特征、环境以及施工工艺、交通量等其他因素。

2.沥青路面产生裂缝的主要因素

（1）反射裂缝产生的影响因素

实验研究与实际观测发现，反射裂缝形成的原因包括受拉疲劳、剪切屈服、受拉屈服，三个因素共同作用或者单独作用均会产生发射裂缝。沥青混凝土路面的下卧层与面层材质的不同造成二者之间受外界因素影响结果的不同，在长期的温差、水分等因素影响下，下卧层发生的涨缩现象会使面层承受扯裂作用，当扯裂应力超出面层抗拉应力峰值时，面层就会产生反射裂缝。受限于沥青混合材料较差的热传导性，面层上、中、下各层受温度的影响不同，产生的温度反应亦不同，温度变化的大的上层产生的温度应力较大，容易产生较大的拉裂现象，作用力向下扩展，使下层形成受拉屈服，进而产生反射裂缝。另外，作用于路面的荷载作用对面层与下卧层的影响亦不同，也容易产生反射裂缝。

（2）温度裂缝产生的原因

沥青混合材料铺设在路基上后，温度快速下降，由温度变化造成的面层温度应力逐渐增大，并且随着温度的降低，沥青混合材料的强度和刚性也在增强，这时不断加大的温度应力与不断收缩的沥青混合材料产生作用，造成沥青路面开裂。这种温度收缩形式的开裂受限于路面宽度，往往是横向开裂的。通常来说，温度裂缝产生的影响因素主要有路面材料性质、外界环境变化情况、路面几何尺寸三个方面。其中材料因素主要包括沥青胶结料的温度、沥青含量、集料类型、集料的级配、沥青混合材料的含气量等；环境因素主要包括温差、温度变化速度、路面寿命等；路面几何尺寸因素主要包括路面宽度、厚度以及沥青混凝土层和基层间的摩擦系数、路基类型、施工缺陷等。

（3）水损害裂缝产生的影响因素

研究表明，沥青路面的水损害机理主要有两种，即粘附性破坏和粘聚性破坏。粘附性破坏的机理为集料对水分的吸引力远远大于集料对沥青的吸引力，这就造成集料与沥青之间出现大量的水分，是沥青与集料接触角减少，粘结力降低，造成集料破坏；粘聚性破坏的机理为沥青材料本身性质使水分浸入，沥青强度和粘度降低，造成集料与沥青之间的整体性和强度降低。影响沥青混合料的粘附性因素有混合料便面张力、混合料化學构成、沥青粘度、矿料多孔性、混合料拌和时矿料的含水量与温度等。

3.防治沥青路面裂缝的措施

（1）反射裂缝防治

对沥青路面反射裂缝的防治应从消除反射源入手，常用的防治方法有土工织物防治、旧混凝土路面碎石化处理、采用沥青大碎石应力吸收层等。土工织物主要借助其隔离、防渗、过滤排水、加筋补强、防护等功能。土工织物本身的特征能够有效形成抗拉力隔离层，降低路面不同层之间的应力差，形成缓冲带，进而实现防裂功能。浸润土工织物、联结上下层的粘层油最好采用改性沥青，通常取0.7～1.3L/m2。

（2）半刚性基层开裂防治

对半刚性基层开裂而言，从材料、施工工艺、集料配合比、养护等方面进行控制较为理想。对原材料的控制方面，集料最大粒径以不超过31.5mm为宜，其中粒径大于26.5mm的集料占比不能超过10%。集料级配方面，天然砂砾需配合5%～6%的水泥进行稳定，最佳级配砂砾要用2%的水泥稳定。在施工过程中，路面不同层运用水泥含量不同，以最小量水泥配比为宜。通常上基层5%左右，极限为5.5%。通过对原材料质量、水泥计量、用水量的严格控制来控制拌和料质量，才外还需适当增加拌和时间。

（3）温度裂缝防治

常用温度裂缝的防治方法有灌油修补法、沥青混合料罩面、乳化沥青稀浆封层法。灌油修补法是清理裂缝之后，直接用油壶灌入加热的乳化沥青油，然后再表面撒布热砂加以保护。乳化沥青稀浆封层是将沥青、水、化学物质的混合物，在强机械剪力作用线，形成悬浮液，渗入裂缝中，待其破乳水分蒸发，达到修补裂缝的目的。沥青混合料罩面法是采用细粒式或中粒式沥青混凝土、土工布、土工格栅等做罩面材料，铺设1.5cm～4cm厚度的应力吸收层，以提高防裂效果。

参考文献

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[2]甄西刚.沥青面层温度裂缝的扩展有限元分析[D].郑州大学，2012.5

沥青砼路面裂缝原因浅析 篇6

近些年我国公路与城市道路建设高速发展, 半刚性路面———沥青砼路面在高等级路面施工中占有的比例越来越高, 约占各种路面结构中的75%, 这主要是因为沥青路面具有的优良特性所决定:表层平整、行车舒适、比较耐磨、噪音小、施工方便且周期短、养护及维修费用低等原因。但是, 沥青砼路面常见的病害之一———裂缝问题一直是建设单位、施工单位尤其是设计单位“头疼”的问题。该文通过沥青砼路面最常见的纵向、横向、网状、反射等四种路面裂缝产生的原因进行分析, 并提出了相应的处理措施, 希望在今后的路面工程处理中能够起到借鉴作用。

1 纵向裂缝

1.1 纵向裂缝的形式

纵向裂缝在路面表面反应出的形式主要是与行车方向平行或基本平行, 并且裂缝的长度和宽度不规则。

1.2 纵向裂缝产生的原因及预防

(1) 由于地基和填土在横向不可避免的不均匀性, 特别是在有表面水渗入地基的情况下, 沥青砼路面或早或迟都会产生一些细而短的纵向裂缝。

预防措施:出现这种裂缝不可避免, 但在施工中应尽可能的碾压均匀, 并且要加强路基边缘部分, 分层碾压, 使路基横向的密实度尽可能的均匀。

(2) 沥青混合料摊铺时间过长, 或者摊铺幅相邻接缝处理不当, 结合不紧密, 在行车作用下形成纵向裂缝。

预防措施:在施工中要求整个路一次摊铺, 若因条件限制分幅摊铺, 就要求前后施工路幅要求紧接, 避免早摊铺部分混合料冷却后再摊铺未摊铺部分, 以确保接缝衔接紧密;如果无条件进行全摊铺时, 要求上下层摊铺中预留的施工缝错开15cm左右。早、晚摊铺路幅相接处为冷接缝时, 要求将已经施工压实完的边缘坍斜部分进行切除, 切线要顺直, 侧壁应垂直。然后清除废料, 再用热混合料敷贴接缝处, 达到预热软化的目的。铲除敷贴料后, 对切割的侧壁涂刷0.3～0.6kg/m2粘层沥青, 然后再摊铺相邻路幅。摊铺时根据相应的施工规范要求, 掌握好松铺系数, 经处理、压实后的接缝应结合紧密、无错缝、平整。

(3) 纵向沟渠回填时, 压实度不够而出现路基沉陷。

预防措施:沟槽回填土应根据施工规范要求, 分层填筑、压实, 并且每次填筑不超过30cm, 压实度要求达到道路等级要求指标。若回填土质量达不到规范要求时, 须采取路基特殊处理措施, 如采用掺灰土或天然砂砾, 有条件时采用工业废渣等换填效果更好。

(4) 对于拓宽路面, 新老路面交界处沉降不一造成纵向裂缝。

预防措施:拓宽路段的基层处理, 须参考老路路基厚度或者处理厚度原路基。路基处理后要求密实、均匀。铺筑沥青面层前, 旧路基侧壁要求涂0.3～0.6kg/m2粘层沥青。沥青面层根据道路等级要求达到相应的压实要求。

2 横向裂缝

2.1 横向裂缝的形式

横向裂缝通常与道路中心线基本垂直, 缝宽不一, 严重的横向裂缝的缝长贯穿路幅。

2.2 横向裂缝产生的原因及预防

2.2.1 温度裂缝

有两种情况, 一种因冬季温度低, 路面或基层收缩引起裂缝;二是日气温变化引起沥青面层温度应力, 温度应力的反复作用使沥青面层产生温度疲劳裂缝。

预防措施:按照《公路沥青路面施工技术规范》 (JTG F40-2004) 要求, 根据当地气候条件和设计道路等级选取当地适宜的沥青, 以减少或消除沥青面层温度收缩裂缝;若采用优质沥青效果更好;或者采用粘度高、较稀沥青, 有利于减少温度裂缝。

2.2.2 施工缝未处理好, 接缝不紧密, 结合不良容易造成横缝

预防措施:

(1) 施工要求:合理组织施工程序, 摊铺沥青时应连续进行, 避免出现冷接缝。若出现冷接缝, 要求处理时将已经摊铺压实的边缘部分切割整齐、清除碎杂料, 再采用热混合料敷贴接缝, 使其预热软化;然后铲除敷贴料, 涂刷粘层沥青, 再铺筑新混合料。

(2) 横向接缝压实:碾压过程中, 压路机应逐渐移动, 直到全部压到新铺层为止, 然后再进行纵向碾压。

2.2.3 桥头两侧的填土处理不好而的沉降产生横向裂缝

预防措施:对桥涵两侧填土进行对称压实, 或采用透水性材料进行特殊路基处理办法, 充分压实。

纵、横向裂缝处理措施:为防止雨水经裂缝渗透至路基, 应对2～5mm的裂缝宽度采用改性乳化沥青灌缝;大于5mm的裂缝采用SBS改性沥青灌缝。灌缝时, 应先清除缝内杂物, 保持缝内干燥清洁。灌缝后, 表面铺撒粗砂或粒径3～5mm石屑。

3 网状裂缝

3.1 裂缝形式

网状裂缝形式杂乱、纵横交错, 缝宽1mm以上, 缝距约40cm以下, 裂缝面积约1m2以上。

3.2 裂缝产生的原因及预防

(1) 半刚性材料层之间或半刚性层下夹有软弱层或泥灰素层, 素夹层潮湿后, 使路面承载力显著下降, 载重车通过后, 产生“弹簧”现象, 形成网状裂缝。

预防措施:在进行路面摊铺前, 要求对底基层或下卧层进行认真检查, 清除杂物, 保证底基层或下卧层密实、稳定, 并喷洒粘层沥青。

(2) 沥青或混合料质量问题引起裂缝。

预防措施:沥青或混合料质量要求按照《沥青路面施工及验收规范》 (GB50092) 进行严格选定, 严格施工。

(3) 半刚性基层厚度不足, 而其下底基层又不是半刚性材料层的路面结构, 特别在土路基压实度不够和承载力差的情况下, 产生网状裂缝。

预防措施:首先要保证沥青面层、半刚性层的最小施工厚度, 保证压实与各结构层间的良好衔接;并要求从设计施工养护上采取有效措施, 使路基保持干燥。

(4) 路面整体体强度不够而在初期形成网裂。

预防措施:路面结构拟定时, 首先进行合理的交通量调查与预测, 确定道路性质和等级, 使道路设计荷载与路面结构组合、总体强度相匹配。道路基层必须选用水稳定性良好的粗粒料、石灰、水泥稳定等类型材料。

网状裂缝处理措施:

(1) 铲除夹层中的软弱层或不稳定层;如果因结构层积水引起网裂时, 铲除面层后, 要求加设透水层, 再铺筑新混合料。

(2) 若网状裂缝因沥青面层厚度不足引起时, 可采凿毛面层后加铺新粒料进行处理。加铺厚度通过计算确定。

(3) 因路基不稳定导致路面网裂时, 宜采用石灰或水泥处理措施, 处理深度通过计算确定。

(4) 因基层处理原因引起路面网裂时, 可根据现场实际情况, 采取换填、加厚等措施进行加强。处理采用宜选用水稳性好、收缩性好的半刚性材料。基层处理达到规范要求后, 再铺筑沥青面层。

4 反射裂缝

4.1 裂缝形式

反射裂缝产生后, 通过温度和行车荷载的作用, 裂缝将逐渐反射到路面表面, 裂缝的位置和形状与基层裂缝基本相似。对于半刚性基层横向裂缝为主要, 对于柔性路面, 裂缝形式与下卧层结构是否连续有关。

4.2 裂缝产生的原因及预防

4.2.1 加罩面沥青层后接缝的反射

预防措施:在处理裂缝前, 先凿毛或铺设土工布、格栅后再加罩, 以延缓反射裂缝的形成。

4.2.2 半刚性基层因收缩等原因产生块状裂缝

预防措施:

(1) 对基层混合料在最佳含水量时进行碾压, 同时防止碾压时含水量过小, 压实度和强度不足等问题。

(2) 进行分段施工的基层, 碾压时, 应预留3～5m掺合碾压段, 待下段混合料摊铺后一起碾压, 保证良好衔接。对于分层碾压的基层, 上下层的接头要求错开3～5m, 以减少裂缝的产生。

(3) 合理选择粒料的配合比, 重视养护, 早摊铺上层或封层, 减少干缩缝。

反射裂缝处理措施:

(1) 缝宽大于2mm时, 先采用乳化沥青或改性沥青灌缝。灌缝前清除缝内、缝边杂物, 保持 (下转134页) (上接52页) 缝内清洁、干燥, 灌缝后, 表面蒲撒粗砂或3～5mm石屑。

(2) 使用新技术处理措施, 使旧沥青砼面层上部3～5cm如同新铺面层, 从而消除旧面层中的部分裂缝, 减少或延缓反射裂缝发展。

5 结束语

沥青砼路面裂缝的产生, 不仅与设计、施工等环节有关, 而且与路面形成后的使用、养护和管理联系紧密。因此, 要减少沥青砼路面常见的裂缝问题, 需要采取积极的态度, 从设计、施工、养护管理各方主体各负其责, 分头把关, 严格按照行业规范标准要求, 并结合工程实际, 履行各自职能, 相信会极大地减少或预防这种“通病”。

参考文献

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[3]北京市政设计院.公路设计手册-路面.北京:人民交通出版社, 1998.05.

[4]公路沥青路面施工技术规范.JTG F40-2004.

沥青路面裂缝的治理措施 篇7

市政沥青路面裂缝是普遍存在的问题。通过对裂缝进行修补, 可以改善路面的行驶性能, 防止裂缝处路面的水损害, 延缓路面的损坏。

1 沥青路面裂缝的主要类型

(1) 龟裂。

此类裂缝形状呈一连串多边形 (或小网格状) , 一般其短边长度≯10 cm。龟裂是由于路面受交通荷载作用使其变形和挠度过大, 在沥青路面的柔性不够及重载车辆的反复碾压下, 由于路面材料的疲劳而形成的一种裂缝, 故有时也将此类裂缝称为疲劳裂缝。

(2) 块裂。

此类裂缝形状呈不规则的大块多边形 (或大网格状) , 在形状和尺寸上都有别于龟裂, 通常其短边长度>40 cm, 长边长度<3 m, 且棱角较明显。块裂的产生通常是由于铺设沥青路面的沥青混合料大量采用了低针入度沥青和亲水性集料;或沥青发生老化失去弹性, 在交通荷载作用下导致脆裂;或是在低温作用下沥青混合料产生缩裂, 故有时也将此类裂缝称为收缩裂缝。

(3) 纵向裂缝。

此类裂缝为沿路面行车方向分布的单根裂缝。纵向裂缝一般均较长, 达到20～50 m。在路表水渗入路堤下地基范围较小的情况下, 可能仅在中央分隔带两侧行车道, 甚至接近硬路肩的一侧产生1条纵向裂缝;在路表水渗入路堤下地基范围较大的情况下, 可能在中央分隔带两侧行车道和超车道上产生2条纵向裂缝, 少数路段甚至有3条纵向裂缝。特别是当路基边部压实不足时, 路堤边部会产生沉降, 导致在距离路边30 cm左右处产生纵向裂缝。在摊铺沥青混合料时, 如果纵向接缝处理不当, 会造成路面早期渗水或压实度达不到要求, 在行车作用下也会在纵向接缝处产生纵向裂缝。

(4) 横向裂缝。

由于地基或填土路堤纵向不均匀沉降, 或是摊铺沥青混合料时横向接缝处理不当, 会产生横向裂缝, 并伴有错台现象出现。在气温变化较大的地区, 冬季还会产生纵向大致等间距的横向裂缝, 通常也将这类横向裂缝称为温度裂缝。沥青路面出现的绝大部分横向裂缝是温度裂缝, 该类裂缝一般从沥青面层表面开始, 逐渐向中、下面层延伸、扩展, 裂缝多呈上宽下窄状。

(5) 反射裂缝。

这类裂缝是由于下铺层的裂缝向上传递而导致沥青面层产生与下铺层相似的裂缝, 一般多发生在加铺层上, 由于旧水泥路面的接缝和裂缝, 或旧沥青路面的纵向裂缝、横向裂缝和块裂等, 在加铺时未进行妥善处理而导致加铺层产生与下铺层裂缝相似形状的反射裂缝。另外, 反射裂缝在新建的半刚性沥青路面底基层或基层不连续处 (接缝或通裂缝) , 也容易产生发射裂缝。

2 沥青路面裂缝的处理方法

2.1 用热沥青、乳化沥青、沥青砂捣实的方法灌缝

高速公路养护部门过去多采用热沥青、乳化沥青、沥青砂捣实的方法灌缝, 这些方法具有工艺简单、操作方便、养护费用低的特点, 但实践表明, 乳化沥青灌入后经过破乳、水分蒸发后, 原灌满的裂缝又会出现一定空隙, 需反复灌注才能灌满, 而且无论是采用热沥青、乳化沥青灌注, 还是用沥青砂捣实的方法, 其有效使用期最多≯1年, 处理的裂缝又重新开裂, 失效率高达85 %。这样反复操作, 既增加了养护成本, 又给行车造成了诸多不便和不安全因素。

2.2 切割裂缝, 灌聚氨酯类密封胶

近几年在治理沥青路面裂缝时, 采用切割裂缝灌聚氨酯的方法收到较好的效果。聚氨酯灌缝胶具有粘结强度高、固化速度快、弹性好和综合成本低等显著优点, 对沥青路面灌缝可起到水密和气密作用, 耐候性好, 能长期经受拉伸、压缩和振动作用。

其施工工艺包括裂缝开槽、槽口清理、密封胶灌注、撒铺石屑、初期维护以及开放交通等6个步骤。为了取得最佳效果, 一般槽口尺寸至少为1 cm宽, 1.3 cm深, 密封胶的深度宽度比应≯2∶1。密封胶应在路面温度>4 ℃时使用, 在密封胶达到193 ℃左右的条件下, 用带有刮平器的压力喷头将密封胶均匀地灌入槽内, 大约10～20 min密封胶即可冷却, 灌缝施工后开放交通的时间必须在30 min以上。可在封缝表面适当撒砂子或干的细骨料, 以防开放交通后被车轮带走灌缝料。密封胶贴封层应边缘整齐、表面平整, 高于原路面一般≯0.3 cm。

2.3 采用预养护法治理路面裂缝

横向裂缝、反射性裂缝以及纵向裂缝可以采用灌缝的方法来处理, 而龟裂或块裂是由于道路的严重劣化而产生的, 不能通过灌缝来修复。对较大规模的网裂和不规则裂缝以及沥青路面表面老化等问题, 可以采用预养护法进行处理。

(1) 雾封层。

将慢裂乳化沥青稀释液或特制路面保护剂喷洒 (雾化) 到现有沥青路面表层, 可用于恢复沥青在正常使用中氧化造成的轻微干裂等, 而且可以封住细小裂缝及表面孔洞, 也可用于轻微龟裂。

(2) 稀浆封层。

使用沥青含量为50 %～70 %的乳化沥青、50 %左右的石屑、30 %的粗砂、20 %的细砂混合成符合级配要求的骨料, 用2 %的普通水泥作为填料, 按油石比8 %～12 %加入乳化沥青形成稀浆, 由专用的封层机铺在旧路面上, 厚度为0.5～0.6 cm, 经裹覆、破乳、析水、蒸发和固化等过程, 与原路面牢固地结合在一起。在铺筑过程中, 乳化沥青渗入裂缝中, 待其破乳水分蒸发后, 达到修补裂缝的目的。稀浆封层适用于轻度的纵、横向裂缝和块裂, 但当路面出现明显的疲劳裂缝、严重的温度裂缝以及施工温度太低时, 不宜采用稀浆封层。

(3) 微表处。

是将聚合物改性乳化沥青、集料、矿粉、水和添加剂按一定比例拌和后, 迅速摊铺到路面上的一种预防性养护措施。微表处主要用于防止路面松散、延缓路面老化、提高路面摩擦、弥补路面微小的缺陷, 还可用于车辙 (最深可达40 mm) 填补。微表处适用于轻度的纵、横向裂缝以及疲劳裂缝轻微的路面修补, 但对疲劳裂缝严重的路面、温度裂缝严重的路面应避免使用。

(4) 石屑封层。

石屑封层是将沥青直接喷撒在路面上, 同步撒布石屑, 然后立即进行碾压。石屑封层目前主要用于道路等级较低的路面, 适用于路面的纵、横向裂缝和块裂, 但疲劳裂缝严重以及路面温度裂缝较大时应避免使用。

(5) 现场再生维修法。

将松散裂缝的旧油面趁夏季高温刨出, 加热熔化或人工破碎后重新加热, 掺入一定级配的骨料、沥青再生材料后拌和, 就近摊铺碾压。沥青再生材料能渗透到沥青中并激活老化的沥青, 恢复老化沥青的粘弹性能, 改善路面沥青的粘接和内聚力, 改变裂缝处沥青混凝土的性能, 从而达到消除裂缝的目的。

3 施工时间的选择

采用切割裂缝灌聚氨酯类密封胶的方法治理裂缝宜选择在春季2～3月份, 日平均气温在10 ℃以下时施工最为合适, 因为在这一时段沥青混凝土路面经过1个冬季, 裂缝宽度达到极大值, 处置缝在以后的使用期内, 灌缝胶与裂缝结合面处承受的拉应力较小。当采用雾封层、石屑封层以及稀浆封层微表处技术时, 应在气温>10 ℃时进行, 交通量大的路段可考虑夜间施工。当采用现场再生维修法时, 应选择气温>15 ℃时进行。雨雾天会对所处置的裂缝的耐久性能产生不利影响, 且交通安全隐患大, 禁止施工。

4 沥青路面裂缝的预防

预防沥青混凝土路面裂缝有许多方法, 如国外在沥青混凝土中添加一种化学剂, 以增强沥青混凝土的抗拉性能;或在铺筑沥青面层前用土工布、土工格栅或喷洒橡胶沥青作为应力吸收层, 可以起到均衡应力的作用, 从而可以有效地预防裂缝的产生, 提高沥青面层的抗变形能力。

5 结语

道路沥青路面裂缝的防治 篇8

关键词：沥青路面,裂缝,机理,防止措施

沥青路面具有通车便利、噪音小、扬尘少,维护管理简单易行等优点,在道路工程中得到了广泛的应用。但沥青路面也存在不足之处,裂缝便是其常见病害。沥青路面建成后,无论基层刚度如何都会产生裂缝。路面出现裂缝后,雨雪融水沿裂缝渗入路基,会降低其强度,引起路面下陷;若路基含水量过高,还有可能发生冻胀作用,造成路面隆起,影响行车[1]。总之,裂缝的出现会大大降低路面质量,如果处理不当还会加剧路面病害,甚至造成恶性循环。因此,必须深入了解沥青路面裂缝的产生机理,从而针对具体情况进行预防和修缮,提高行车舒适度,延长道路使用寿命。

1 裂缝产生机理

1.1 结构性破坏裂缝

当路基和路面的整体强度或路面材料强度不足时,在行车荷载作用下路面会产生结构性破坏裂缝。在车轮荷载作用下,基层底部受弯产生拉应力,若基层材料抗拉强度不足,就会产生裂缝,并随行车荷载的反复作用逐渐向上部扩展,加上路面层本身也受循环荷载作用,会产生弯拉疲劳裂缝,因此在行车荷载作用下,道路基层和面层都有可能产生裂缝。

1.2 收缩裂缝

当温度过低时会引起收缩裂缝。沥青混凝土属于热胀冷缩材料,在寒冷、较寒冷地区,当冬季气温大幅度下降时,由于沥青面层暴露在大气中,表面温度很低,而沥青面层底部受热传导延时影响,与表层存在温度梯度。当沥青面层中产生温度收缩拉应力过大,超过材料抗拉强度时,就会在薄弱处产生上宽下窄的横向温度拉裂缝。

1.3 温度疲劳裂缝

除了温度过低会产生收缩裂缝外,温度的反复升降循环也会引起疲劳裂缝。温度反复升降在沥青混合料中产生的温度应力循环,相应的温度应力疲劳作用会减小沥青混合料的极限拉应变和弹性模量,再加上沥青材料老化降低了应力松弛性能,变形能力变差,路面容易被拉断,相应的裂缝多呈龟裂型。温度疲劳裂缝对应的温度一般比一次性降温开裂对应的温度要髙。

1.4 基底反射裂缝

国内外研究表明,产生于半刚性路面中的反射裂缝主要由温度引起。在某些情况下,这些裂缝也可能是温度和外荷载综合作用产生的,但温度效应是半刚性基层产生收缩和拉伸裂缝的主要原因。基层开裂处会产生应力集中现象,从而导致沥青面层下部裂缝处的拉应力比其他位置处要大得多,更容易超过材料抗拉强度极限而形成裂缝。

1.5 冻缩裂缝

若路基含水量过大,超过一定的限值,则路基冬季冻胀、春融收缩会使路基开裂。

2 防治沥青路面裂缝的措施

鉴于沥青路面的特点,目前还不可能从根本上消除路面裂缝,但如果从设计、施工、选材和养护方面进行综合考虑,则可以从一定程度上减少裂缝发生的几率,或者减轻裂缝带来的影响。虽然从根本上解决沥青路面裂缝的产生是不现实的,但多方面的预防则可以在一定程度上减少裂缝。

2.1 选择沥青材料应注意的问题

1)合理选择沥青油源,选材时应注意在满足夏季高温要求的同时,尽量选用粘度较低、针入度较大的温度敏感性低的沥青,以具有较大的低温变形能力和较低的脆硬性。此外,混合料中的沥青含量宜比最佳沥青用量稍多一些,以防止沥青面层在低温条件下产生开裂。

2)由于国产沥青的路用性能普遍较差,使用前应先进行改性处理,如在沥青中掺人苯、氯丁等髙分子聚合物,以提髙沥青低温时的柔性;在沥青中加人树脂,可提髙沥青的耐老化性[2]。

3)为保证沥青道路良好的路用性能,应优先选用环烷基原油生产处理的沥青材料,其次是中间基原油,而避免选用石蜡基原油。

2.2 选择沥青混合料类型应考虑的问题

1)沥青混合料在低温条件下应具有足够的抗弯拉能力。

在进行沥青混合料的选择时,要综合考虑道路等级、交通量和修建费用等多方面的具体要求,在首先保证混合料力学强度要求的基础上,优化其他参数。在寒冷地区,还应使所选材料具体良好的低温力学性能,以满足低温下的特殊使用要求,从而消除或减少沥青面层产生的低温裂缝。

2)沥青面层应具有足够的防渗水性能。

在保证面层沥青混合料抗滑能力的基础上,应尽量采用细颗粒含量多的矿料,如采用细粒式沥青混凝土,并设置下封层。此外,沥青面层宜优先采用密实型沥青混凝土,提高抗渗能力。

2.3 结构组合设计时应考虑的问题

一个合理的沥青路面结构层设计方案首先应当能使路面承受直接荷载(主要是行车荷载)和间接荷载(如温度荷载)的作用,又能使各结构层的效能得到最大程度的发挥。也就是说,好的设计需要同时满足适用性和经济性的要求。

1)满足直接荷载作用的要求。

路面各结构层的安排应按强度和刚度自上而下递减的规律进行,面层直接承受行车荷载,需要有足够的强度和刚度,以满足强度和变形要求,并承受车辆磨损;而基层作为面层的“地基”,强度和刚度可适当减小,更好地与上部结构协同作用。

2)在温度和水等自然因素作用下,路面应具有良好的稳定性。

考虑到设计厚度和施工质量等方面原因,面层难以做到完全不透水,因此面层应采用密实型沥青混凝土,而基层应选用水稳定性好的材料,尤其当道路处于潮湿及中湿环境时。

2.4 提髙沥青路面的施工质量

再好的设计方案,如果不能保证施工质量,那么沥青路面的使用质量就无从谈起。因此沥青路面使用质量好坏与否不仅取决于设计水平,更重要的在于施工质量。

1)面层施工应注意的问题。

不同的沥青面层种类对应着不同的施工方法,需具体问题具体对待,但也有其共性的要求:沥青的质量和数量、矿料的质量必须保证;集料和配合比要严加控制;沥青混合料的摊铺和碾压工艺要合理;压实厚度和渗水性能应满足要求;摊铺接缝必须认真处理。

2)基层和垫层施工应注意的问题。

基层和垫层的强度与稳定性将决定着路面的整体强度与面层的病害程度。因此基层和垫层的施工质量显得尤为关键。为了保证基层、垫层板体作用的充分发挥,从而具有强度保证,土体需均匀拌和;为了提高路面的整体强度和稳定性,保证路面使用质量,基、垫层应充分压实。

2.5 加强养护措施

沥青路面的养护维修可分为预防性养护、修复性养护、路面翻修、路面重建等4类[3],需根据道路的破损情况,采取有目的性和针对性的养护措施。

当路面未发生损坏或缺陷与病害迹象轻微时,可实施预防性养护作业,达到保护路面、防止病害扩展、减缓路面使用性能的恶化速率从而达到延长路面使用寿命的目的。

当路面局部已经发生结构性损坏,但还未影响到全局时,可实施修复性养护,以对局部损害或特定病害进行修护。

当路面大部分面积已经损坏,路面发生全面性的结构损坏,需采取路面翻修养护措施,如进行面层再生和重铺作业。

当由于未及时对路面损坏进行翻修、补强,造成路面损坏波及到各结构层时,需要进行路面重建作业,对道路面层、基层甚至路基作翻修处理。

2.6 路面水的排除

在寒冷或较寒冷地区,渗入到基层、土基中的水一方面会降低基层和土基的强度及稳定性,造成路面下沉;另一方面,水的冻融还会引起路面冻胀和冒浆。因此,防止路面渗水对提高路面使用性能、延长道路使用寿命具有非常重要的意义。在路面设计中,可采取以下两种措施提高路面排水性能。

1)隔离措施

既然难以避免会有水从沥青路面裂缝渗入,为了减轻渗入水对道路基层的影响,防止基层被浸湿,可通过在基层表面设置沥青砂层的方式将水与基层隔离开。一般来说,隔水层设置双向横坡,不超过1 cm厚度即可起到良好的效果。如果基层本身具有一定的透水能力,并且水稳定性较好,那么渗入水将主要对土基产生影响,这种情况下可在土基顶部设置水隔离层。

2)采用排水层的措施

采用上面的隔离措施可以在一定程度上减少渗入水对基层或土基的影响,但终究不能完全防止地表水渗入路面结构层。因此就必须采取措施,设法将渗入的水分排出。所以,对于半刚性基层,可在其顶部与沥青面层之间设置沥青碎石排水层,或直接采用级配碎石等柔性基层,及时将从路面渗入的水分排至路基以外,另一方面也在一定程度上减少反射裂缝。

3 沥青路面裂缝的维修

采用了前文所述的措施后,会大大减小沥青路面产生裂缝的几率,从而有效提高道路使用性能,延长道路使用寿命。但前文已述,沥青路面裂缝并不能完全避免,当裂缝产生后,选用施工简便、经济可行的维修方法,并严格控制施工质量,可控制裂缝的开展,防止路面早期破坏[1]。

常用的维修方法:

1)灌油修补法。

在深秋低温到来和冬末温度上升之前,用油壶向裂缝灌入加热融化的沥青,利用热沥青的流动性将裂缝修补。为保证修补质量,灌油前需将裂缝处清理干净。灌油修补法是一种很常见的修补方法,已有多年的使用经验。但如果环境温度低,热沥青在未完全进入深处裂缝时可能就已冷却,新旧沥青未充分粘结就被车轮带走,影响修补效果。可采用乳化沥青灌缝来解决。

2)乳化沥青稀浆封层。

向骨料中掺入一定量的乳化沥青和普通水泥形成稀浆按一定厚度摊铺在旧沥青路面上,进行裂缝修补。其中乳化沥青由沥青、水和乳化剂配制而成,骨料由石屑、粗砂和细砂按一定配比混合而成。该种方法还能起到路面平整的作用。

3)沥青混合料罩面法。

当路面交通量较大,或产生路面裂缝已经较严重时,沥青混合料罩面修补法是一种有效的修补方法。罩面材料通常由中粒式和细粒式沥青混凝土形成,罩面厚度根据具体情况一般在0.5~4 cm不等。

如前文所述,道路沥青路面裂缝可能受到从选材、设计到施工、养护与维修等各个环节的影响。受材料和施工质量等多方面影响,目前沥青路面裂缝的产生是不可避免的,也不能从根本上得到解决。但如果从以上诸方面综合考虑,则可以从一定程度上减少裂缝发生的几率,或者减轻裂缝带来的影响。

参考文献

[1]逯云灵.公路沥青路面裂缝产生的原因及防治措施[J].中国西部科技,2011(7).

[2]任立峰,丁兆东.沥青路面裂缝产生的原因、防治措施与维修方法[J].吉林交通科技,2003(1).

沥青路面裂缝修补工程实例 篇9

关键词：沥青路面,裂缝,加固设计,施工

1工程概况

海盐县勤俭路工程,城市次干道,道路宽24 m。沥青路面,水泥稳定碎石基层,级配碎石垫层。道路位于县城中心,县城机动车交通流量不大,少有重型载重车辆通行。道路完工交付使用未满2年,道路中心位置出现多处裂缝。

2路况调查

2.1 纵向裂缝

纵向裂缝出现的主要部位:在行车道范围内,沿线预埋管线两侧。

2.2 横向裂缝

根据现场调查,横向裂缝出现的部位没有一定的规律。裂缝在冬、春季节外露现象相当严重,此时有雨、雪水渗入,在行车等荷载的作用下,使本来就在裂缝处出现“凹”陷的路面更趋于加重,最终导致破坏。因此为了提高路面的服务水平,减少路面病害,做到提前预防,必须加强早期对裂缝的整治。

3裂缝产生的原因分析

3.1 纵向裂缝产生的原因分析

对于现场其他裂缝的观察,大部分裂缝存在于道路的中间位置(即车行道部分),而非机动车行部分裂缝细且几乎没有。

产生裂缝的主要原因:下部有过街的预埋管线(局部埋设较浅),在铺设好管道后,因工期关系,回填物未充分压实便进行了沥青路面的铺设。在使用几个多月后,埋设了排污管、雨水管的车道路面便出现了不均匀沉降,出现纵向裂缝。

另外,预埋管线局部埋设较浅,面层受车载后引起预埋管反弹造成裂缝;面层铺筑施工缝处理不当也可能造成裂缝;底基层压实度不够也可能引起地基不均匀沉降。

3.2 横向裂缝产生的原因分析

横向裂缝产生的主要原因:在施工过程中灰土的上、下层横接缝出现重叠或搭接过少,在车载作用下,导致基层产生横向裂缝、损坏,反射到路面裂缝。

另外受土质的限制,土基(或灰土)出现干缩或冻缩产生裂缝。冬季气温下降,沥青路面收缩而形成裂缝。

3.3 其他裂缝

龟裂、不规则裂缝的形成主要是路面、路基整体强度不足,在行车和温度的作用下形成。

4裂缝加固设计

本次推荐采用水泥化学注浆处理方案。该方案不仅消除了地基的不均匀沉降,还有助于提高地基承载力。加固效果好,较经济。

4.1 纵向裂缝加固设计

由于路面沉降是由于排污管周围的回填石粉未充分压实的原因造成的,故需处理的地基土为管底座至路面的松散回填石粉。采用压密注浆进行地基加固,在排污管沿线两侧设注浆孔,距管线0.5 m,孔距1.0 m,孔径76 mm,孔深约2.5 m～3 m(根据现场实际情况确定),加固后地基承载力标准值不小于100 kPa。注浆水泥用量为75 kg/m,水灰比0.5～0.6,注浆压力0.3 MPa～0.5 MPa,稳定时间2 min。

成孔方法:采用钻机干钻成孔。

施工工艺:钻孔定位→钻机就位→成孔→插入金属注浆管→注入水泥浆→2 h～3 h后第二次压浆→封孔口→移至下一孔。

1)定位点及插管:点位布设严格按要求实施,成孔后从钻杆内注入封闭泥浆,然后插入孔径为50 mm的金属注浆管,成孔深度2.5 m～3 m,注浆管用50 mm镀锌管。孔位下如有障碍物应移位施工。2)灌浆:待封闭泥浆凝固后,捅去注浆管的活络堵头,然后提升注浆管自下向上对地层注入水泥—三乙醇氨双液快凝浆液。灌浆材料为425号普通硅酸盐水泥,水灰比为0.5～0.6,并掺入1%～3%的三乙醇氨的早强剂,浆液应充分搅拌均匀后,经过滤方可使用。注浆压力0.3 MPa～0.5 MPa,应保证压力稳定,不得中途停注;若因故停泵,则需重新插管补充灌浆,灌浆量初估为75 kg/m,具体根据试注浆确定的标准执行。3)提管:灌浆中要均匀提出灌浆管,上提0.5 m后,再灌浆;由设计深度向上提管,逐段注浆,每段间隔0.5 m直至地表。4)复插管及复灌浆:当吃浆量过大或设计重点加固区段,应采用二次注浆。5)拔管及停止灌浆标准:a.浆液从孔口或其他地方冒出停浆;b.灌浆量超过规定值停浆;c.灌浆压力超过规定值停浆。6)冒浆处理:灌浆对发现管壁间冒浆或邻点串浆现象时,停灌片刻,待浆液凝固后再灌浆。7)注浆顺序:先外围,后中间,由外向内逐排施注;同一排内应间隔(跳孔)施注。

工艺参数:

注浆材料:425号水泥化学混合料。

工程主要机械设备配置:钻孔机一台(钻杆孔径76 mm),振动器一台,制浆机一台,注浆泵一台,注浆管50 m(管径50 mm),橡胶管50 m。

第一次注浆压力:0.3 MPa～0.5 MPa;

第二次注浆压力:0.6 MPa～1 MPa(具体注浆压力现场调整,但应小于1 MPa,且以路面不隆起为宜,根据现场情况随时调整)。

封孔:下入注浆管后,用水泥砂浆加水玻璃封至地表。

注浆施工工艺流程见图1。

工艺要求:1)注浆量和注浆有效范围应通过现场注浆试验确定,浆液注入率宜为15%～20%。2)注浆施工时,应采用自动流量和压力记录仪,并应及时对资料进行整理分析。3)注浆流量应控制在10 L/min～15 L/min,且不大于20 L/min。浆液应经过搅拌机充分搅拌后才能开始压注,并应在注浆过程中不停地缓慢搅拌,且在压注前应经过筛网过滤。4)不得将盛浆桶和注浆管路在注浆体静止状态时暴露于阳光下,防止浆液凝固。5)注浆顺序应按跳孔间隔注浆方式进行,当地下水流速较大时,应从水头高的一端开始注浆。对渗透系数相同的土层,首先应注浆封顶,然后由下向上进行注浆,防止浆液上冒。

待路基注浆完毕后,用4 MPa～6 MPa的气压力对着裂缝从一端开始吹至另一端,并反复吹气、清理,至缝中无杂物清出时为止,接着将拌和均匀的乳化沥青拌合料分层填入缝中,并用特制的扁头铁具夯至密实,直至略高于路面0.5 cm为止,并在其上补撒干净的石屑,随后即可开放交通。

4.2 横向裂缝加固设计

方法基本同纵向加固处理方案。考虑到裂缝是路面顶基层结构强度不足引起,加固深度在50 cm左右,为表层结构整体性加固。裂缝每侧钻2列,先钻孔至原地表下2 m,后由中心向四周辐射压浆处理,压力值不小于0.5 MPa。孔距1.0 m左右,用梅花形桩布孔。灌浆速度要慢,且要密切注意现场,以免水泥浆从其他地方流失。

4.2.1 施工时间的选择

由于基层裂缝反射而成的裂缝,一般较深且不规则,宽度0 cm～2 cm不等,因此施工时间的选择是关系到裂缝处理成败的关键。经过长期实践,裂缝处理时间一般选在4月份左右,此时裂缝宽度基本处在较大的状态,易于进行裂缝处理。

4.2.2 注浆施工注意事项

1)详细了解现场情况(包括工程地质条件、新旧基础形式、基础埋藏深度等),找到导致基础下沉的主要原因,根据现场情况,区别对待。2)施工单位要合理选择加固工艺(包括注浆位置、压力、时间等),以少走弯路,避免不必要的投入。3)施工单位要正确领会设计意图,注意每个施工环节,以做到万无一失。

参考文献

公路沥青路面裂缝原因及处理措施 篇10

【关键词】:路面裂缝 成因 处治措施

中图分类号:U418.6 文献标识码:A 文章编号:1003-8809(2010)06-0035-01

随着西部大开发的推进,新疆高等级公路的大量修建,半刚性类材料以其优良的工程性能和显著的经济效益在公路建设中得到了广泛的应用,并在公路建设中越来越占有特殊的重要地位。然而,半刚性材料的缺点在于抗变形能力低,在温度、湿度变化时易产生裂缝,当沥青面层较薄时易形成反射裂缝,沥青路面本身也易产生低温裂缝,沥青路面一旦出现裂缝,有可能导致路面结构性破坏,影响路面的使用功能。

一、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,而新疆大部地区冬季与夏季温差很大也是造成沥青路面开裂的原因之一。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。非荷载型裂缝,主要为温度型裂缝。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。

二、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。

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。

(1)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。

(2)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。

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。

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)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。

(4)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。

(5)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。

(6)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、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。

(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。

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,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。

三、施工控制裂缝发生

(1)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。

(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、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。

浅谈沥青路面裂缝修补技术 篇11

关键词：公路沥青路面,裂缝修补技术,填充

一选择合适的裂缝修补材料

1.粘结性要好。

裂缝里填封的修补材料会受到交通荷载以及水损害的双重应变力的影响, 所以常会导致沥青强度的不足。这时就需要把填封的材料和裂缝的壁之间组成一个有机结合的整体, 充分发挥填充料传递拉压应力以及剪应力的功效。

2.韧性要好。

填充料受外力的作用很容易变得过大, 有时甚至会被挤出去, 因而填封材料必须具备极佳的韧性, 这样才能有能力抵抗变形, 尤其是在夏季温度极高的情况下, 其抗变形能力必不可少。

3.充足的弹性和延展性。

采用的填封材料的弹性必须好, 因为只有这样即便受到拉压作用力的影响也能很快的产生弹性发生变形从而恢复到以前的状态。

4.粘附性要强。

随着车辆距离裂缝远近的变化, 裂缝里面的填料传递着剪应力。如果剪应力过小很容易造成填封料从裂缝里脱出, 这时就需要所用的填封料能够和裂缝的壁面中间保持很强的粘附性, 也可称为两者之间的“相容性”。

5.耐高低温的稳定性要好。

夏季温度高, 填封料受热后很容易从裂缝流淌出去, 然后被车轮带走, 所以必须促使填封料具有充足的高温稳定性, 只有这样才能避免填封料流淌出去, 不会发生变形。

6.耐老化性需好。

在填封裂缝时原料常会暴露在空气中, 因为受热、氧气以及阳光等多种环境因素的共同作用, 很容易造成填封料化学性质发生变化, 有时甚至会导致恶化。如果采用耐老化性比较好的原料就能提高填封裂缝的使用期, 保证其性能及各项指标的稳定性。

二修补裂缝的技术

沥青路面常见的裂缝有两种, 一种是线形裂缝, 另一种是不规则裂缝。不同的裂缝需要采用不一样的修补技术。下面就这两种裂缝分别谈谈其修补技术。

1.修补线形裂缝的技术

线形裂缝分为三种, 一是横向裂缝, 二是纵向裂缝, 三是反射裂缝。从线形裂缝的形式来对其采取相应的养护措施:

(1) 填缝。这是修补裂缝常用的一种方法, 旨在避免水和其它物质流入到裂缝中去。填缝的施工流程有两种, 一是吹走裂缝中的杂物;二是在裂缝里借助切缝机以及刻槽机进行刻槽。不管选用哪两种办法, 最后都要往裂缝中灌入密封的材料。

(2) 灌缝。灌缝采用的材料和填封的不一样, 这是二者最大的区别。灌缝常用在裂缝极其严重的路面上, 尤其是一些随机裂缝上。

(3) 修补深度比较大的裂缝。路面上特别严重的裂缝要采用深度大的裂缝修补方法。通常选择什么样的修补方法由裂缝宽度以及它们之间的间距来度, 一般情况下当裂缝的宽度不大于20mm, 并且和行车方向不一样, 同时边缘破碎程度比较少的时候, 适合采用填缝;而大于大于20mm的裂缝并且数量很多时, 不宜采用填缝, 因为刻槽机刀具以及锯齿和裂缝的两侧壁都不能接触到。

2.修补不规则裂缝的技术

常见的不规则裂缝有龟裂、网裂和块裂三种, 这类裂缝的面积比较大, 所以不能采用灌缝法, 而是借助加热修补、铺层罩面以及铣刨机铣刨然后再进行重铺的技术处理。

三修补裂缝的施工工艺

1.施工工艺分类

根据作者多年的调查研究以及实践工作总结可知, 裂缝的施工工艺流程如下:

(1) 裂缝开槽。施工人员会在裂缝沿线开挖出一条凹槽, 目的是给将要开裂或者并拢的裂缝足够的空间, 以免填缝材料在被填入到裂缝里面以后会受到太大的拉、以及压应力的影响而降低路面的施工质量。

(2) 裂缝要清理干净并且要保持干燥。沥青裂面出现的裂缝一定要清理干净, 并且要使其处于干燥的状态下, 这样有利于填封材料和裂缝壁面粘附性的增强。常用的清缝办法有压缩空气法、高压水喷法以及钢丝刷扫法等。

(3) 施工前要准备好填封材料。裂缝的修补工作开展以前要准备好一切所需的原料, 等到都准备好以后方可开展填装工作。先是把储料罐里面保存的填封材料采用泵吸或者气压的方法拿出来, 随后借助专门的喷洒填封料的喷洒杆在裂缝中放适当的料, 以期达到填封结构完美结束的效果。

(4) 填封的便要进行修整。填封材料的填装以及成型工作都结束后为了避免路面上留下轮印或者出现溜滑问题, 就需要及时的采用吸收材料, 把它用于填封材料的表面, 将其覆盖住。这样做也是为了给未达到凝固效果的裂缝填封材料提供一定的安全保障。像乳化沥青以及改性乳化沥青这类材料, 如果它们的破乳固化耗费的时间过长, 就会影响到交通开放的时间, 并且还会影响到施工工艺。随意沥青路面填缝修整的工序一定要严把质量关。

2.裂缝壁面应满足的条件

(1) 要保持坚实无松散料。

沥青路面出现裂缝的壁面一定要坚实, 这样就不会降低进行修补后的裂缝的抗拉压的能力以及抗剪切的能力下降, 同时也能起到防水、增强填封后裂缝的牢固性以及耐承载力。所以施工人员在修补沥青裂缝前一定要把壁面上松散、破损的材料给清除干净。

(2) 要清洁干净, 确保处于干燥状态。

填封修补裂缝前, 要保持壁面被彻底的清洁干净, 并且始终处于干燥状态, 这样做的好处是增强了裂缝填封料和壁面间之间的粘附强度。常用的沥青填封材料都不宜靠近水以及比较湿、含水量大的裂缝壁面, 而水溶性填封料也会因裂缝壁面的微缝、孔隙含水而阻碍其更深入的渗透, 使填封料与裂缝壁面间的粘附力大为降低。所以必须使裂缝壁面完全干燥后方可填封修补。

(3) 壁面温度要适当。

裂缝的壁面温度必须适当, 只有这样才能确保施工条件优良以及填封料具有良好的粘结性, 尤其对热填封料来说极为重要。假如热填封料填实在低温的裂缝壁面上, 接触于裂缝壁面的填封料必受其影响而温度骤降, 造成填封料粘结性降低、渗透能力减弱, 导致填封料与裂缝壁面间附着不良, 粘附强度降低。因此, 应在环境温度较高或对裂缝壁面进行适当加热之后, 再对裂缝进行填封修补。

四结语

当沥青路面出现裂缝时就说明公路的质量开始下降, 开始出现疲软变形的情况, 所以在公路沥青路面裂缝的防治施工当中, 相关的作业人员一定要认真观察和分析周围环境, 总结实践经验, 然后准备各种应急方案和防范措施, 尽量将裂缝出现的概率降到最低。通过采取有效地措施来修补裂缝, 不仅可以提高公路的性能, 还能够增加经济效益。

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)