路桥工程中沥青路面裂缝的产生原因及防治措施论文_张锐雄

路桥工程中沥青路面裂缝的产生原因及防治措施论文_张锐雄

张锐雄

联建建设工程有限公司

摘要:导致路桥工程的沥青路面出现裂缝的原因是多种多样的,但是归其根本原因莫过于施工质量不合格或者人为施工不规范,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,所以在进行沥青路面的施工过程中,必须严格按照设计标准进行施工,确保工程质量,为路桥工程使用安全保驾护航。鉴于此,本文主要分析路桥工程中沥青路面裂缝的防治技术措施。

关键词:路桥工程;沥青路面;裂缝;防治措施

路桥工程是我国重要的基础建设工程,承担着社会生产与生活的运输以及日常出行的责任,沥青路面路面是路桥工程的重要组成部分,但是由于材质以及施工工艺的局限性,导致沥青路面在使用一段时间之后很容易形成裂缝,严重的影响沥青路面的使用质量,尤其是在交通频繁的地带,裂缝经过反复的碾压,甚至可能会导致严重的安全事故,威胁人们的生命财产安全。因此,探究路桥工程中沥青路面裂缝的防治技术具有非常大的现实意义。

一、路面裂缝缺陷的形成原因

1.1水泥稳定碎石基层的收缩裂缝。

水泥稳定碎石基层是一种半刚性材料,随着时间的推移,会产生干燥收缩与温度收缩,半刚性基层的收缩裂缝会不可避免地反射到沥青面层,但沥青路面是一种柔性路面,具有一定的抗变形能力,因此在路基压实度较好的路段路面裂缝较少。

1.2行车荷载和雨水侵蚀作用加速裂缝的发展。

水泥稳定碎石在施工及运营中由于种种原因会产生细微裂缝,根据断裂力学理论,半刚性基层内存储的能量由行车荷载提供,并通过裂纹失稳扩展消耗释放能量,这个过程不断反复进行,使独立裂纹扩展为数条贯通裂纹,直到形成小裂缝,最后成为贯穿裂缝。现今随着交量流量迅速增加,特别是大吨位超载车辆的增加,路基、路面在超标准行车荷载作用下,加快了路面的裂缝产生,大大缩短沥青路面的使用寿命。由于沥青面层存在孔隙,雨雪消融,路面中有水分渗入,而由于路面横坡不适,造成路面积水无法排出,雨过天晴数天后,路面面层中仍有大量水分。沥青面层所含的许多水分不断汇集到裂缝处并沿裂缝下渗,由于基层强度大、较密实,水很难排出,从而造成路面界面条件和受力状态发生变化。在行车荷载作用下裂缝处出现唧泥现象,水泥稳定碎石基层表层因水而脱落、松散,路面结构和承载力不足,出现啃边现象,进而发展成为网裂或坑槽、沉陷等病害。超载车辆的增多,加剧了路面病害的扩展。而沥青路面必须具备良好的排水系统,排水不良势必会成为路面病害的心腹大患。所以说超限超载是公路的“第一杀手”,水是造成路面病害的“元凶”。

1.3施工因素。

施工中填方路段压实不足,路基产生不均匀沉陷,继而引起路面裂缝;边通车边施工,采用半幅施工,造成接缝处压实未达到标准要求,在行车荷载作用下形成纵向裂缝;基层混合料的离析或碾压不密实以及机械组合不合理,造成基层上部细粒料上浮,形成强度较弱的薄层,在行车荷载作用下,易产生龟状裂缝。另外,基层水泥剂量超标(过高或过低)、养生不及时都是形成裂缝的原因;面层沥青原材料低温延性差、沥青混合料配合比控制不严、粘结力低,都易造成路面早期裂缝。

二、沥青混凝土路面裂缝防治

随着我国公路建设的发展,沥青混凝土路面由于具有表面平整、行车舒适、耐磨、噪音小、施工周期短、养护维修简便等特点,而被越来越多地应用到高等级公路建设中,但是沥青混凝土路面的裂缝问题一至困扰着施工单位。现就沥表混凝土路面最常见的横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝、反射裂缝产生的原因进行分析并对它们的防治措施提出参考意见。

(一)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的,也有的贯穿部分路幅的。

1.原因分析:

1.1施工缝未处理好,接缝不紧密,结合不良。

1.2沥青未达到适合于本地区气候条件和使用要求的质量标准,致使沥青面层温度收缩或温度疲劳应力(应变)大于沥青混合料的抗拉强度(应变)。

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1.3半刚性基层收缩裂缝的反射缝。

1.4桥梁、涵洞或通道两侧的填土产生固结或地基沉降。

2.预防措施:

2.1合理组织施工,摊铺作业连续进行,减少冷接缝。冷接缝的处理,应先将已摊铺压实的摊铺带边缘切割整齐、清除碎料,然后用热混合料敷贴接缝处,使其预热软化;铲除敷贴料,对缝壁涂刷0.3-0.6kg/m2粘层沥青,再铺筑新混合料。

2.2充分压实横向接缝。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,再改为纵向碾压。

2.3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。

2.4桥涵两侧填土充分压实或进行加固处理;沉降严重地段,事前应进行软土地基处理和合理的路基施工组织。

3.治理措施:

为防止雨水由裂缝渗透至路面结构,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。

(二)纵向裂缝

1.现象:

裂缝走向基本与行车方向平行,裂缝长度和宽度不一。

2.原因分析:

2.1前后摊铺幅相接处的冷接缝未按有关规范要求认真处理,结合不紧密而脱开。

2.2纵向沟槽回填土压实质量差而发生沉陷。

2.3拓宽路段的新老路面交界处沉降不一。

3.预防措施:

3.1采用全路幅一次摊铺,如分幅摊铺时,前后幅应紧跟,避免前摊铺幅混合料 冷却后才摊铺后半幅,确保热接缝。

3.2如无条件全路幅摊铺时,上、下层的施工纵缝应错开15cm以上。前后幅相接处为冷接缝时,应先将已施工压实完的边缘坍斜部分切除,切线须顺直,侧壁要垂直,清除碎料后,宜用热混合料敷贴接缝处,使其预热软化,然后铲除敷贴料,并对侧壁涂刷0.3-0.6kg/m2粘层沥青,再摊铺相临路幅。摊铺时控制好松铺系数,使压实后的接缝结合紧密、平整。

3.3沟槽回填土应分层填筑、压实,压实度需达到要求。如符合质量要求的回填土来源或压实有困难时,须作特殊处理,如采用黄砂、砾石砂或有自硬性的高钙粉煤灰或热焖钢渣等。

3.4拓宽路段的基层厚度和材料须与老路面一致,或稍厚。土路基应密实、稳定。铺筑沥青面层前,老路面侧壁需涂刷0.3-0.6kg/m2粘层沥青。沥青面层应充分压实。新老路面接缝宜用热烙铁烫密。

4.治理措施:

2-5mm的裂缝可用改性乳化沥青灌缝,大于5mm的裂缝可用改性沥青(如SBS改性沥青)灌缝。灌缝前,须先清除缝内、缝边碎垃圾、垃圾,并保持缝内干燥,灌缝后,表面撒上粗砂或3-5mm石屑。

(三)网状裂缝

1.现象:

裂缝纵横交错,缝宽1 mm以上,缝距40cm以下,1m2以上。

2.原因分析:

2.1路面结构中夹有软弱层或泥灰层;粒料层松动,水稳性差。

2.2沥青与沥青混合料质量差,延度低,抗裂性差。

2.3沥青层厚度不足,层间粘结差,水分渗入,加速裂缝的形成。

2.4路面总体强度不足,在损坏初期形成网裂,日后裂缝逐步扩展,缝距缩小。

3.预防措施:

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论文作者:张锐雄

论文发表刊物:《建筑细部》2019年第12期

论文发表时间:2019/11/15

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