浅谈沥青路面裂缝成因及防治论文_檀文祥

浅谈沥青路面裂缝成因及防治论文_檀文祥

檀文祥

安徽水利开发股份有限公司

摘要:裂缝作为沥青路面常见病害之一,产生十分广泛。对于沥青路面的裂缝,只要能够认真分析产生原因,掌握预防和治理沥青路面裂缝的有效措施,保证公路正常的使用性能和寿命。本文主要针对沥青路面裂缝成因及防治问题进行了分析与探讨。

关键词:沥青路面;裂缝;成因;防治

沥青路面裂缝是道路路面各类破坏中最常见、最易发生和最早期产生的病害之一,沥青路面裂缝的形式多种多样,路面裂缝产生原因不一。路面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的结构性破坏,缩短路面的使用寿命。如何有效控制沥青路面裂缝的产生,是道路工程技术人员的职责。

1.沥青路面裂缝的形式及成因

沥青路面裂缝形式主要有横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝和反射裂缝。沥青路面裂缝的成因是多方面的,沥青及沥青混合料的性质、基层材料的性质、气候条件、交通量和施工因素都对裂缝的产生有影响,具体到不同形式的裂缝,产生原因也不尽相同,主要如下:

1.1横向裂缝成因

1)沥青混凝土的低温收缩。沥青混凝土是一种热胀冷缩的材料,冬季气温下降时,沥青混合料逐渐产生收缩变形,其收缩拉应力超过沥青混合料的抗拉强度时,沥青路面面层薄弱处就会被拉裂,产生上宽下窄的横向裂缝;2)半刚性基层沥青路面的反射裂缝。我国高等级公路路面广泛采用水泥稳定碎石为基层的半刚性沥青路面,半刚性基层路面的沥青层出现裂缝是普遍的,也是不可避免的。一方面,在基层成型过程中,因基层材料失水形成规律的横向裂缝。另一方面,基层材料因温度下降而发生低温收缩产生开裂;3)差异沉降形成横向裂缝。在软土路基与非软土路基交界处、软土路基处理变化处及构造物台背与路基交界处,因路基与路基之间、路基与构造物沉降的差异性,导致基层的开裂。随着时间的推移,反射到沥青面层形成横向裂缝;4、施工接缝处理不当。沥青面层摊铺施工过程中,接缝未按规范要求认真及时处理,导致结合不紧密而脱开,或接缝碾压不密实,都会形成横向裂缝。

1.2纵向裂缝成因

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。如果土路基施工时天气干燥,局部路堤填料土块粉碎不足,路基压实不均匀;有些暗埋式构造处因构造长度限制,路基边缘不能超宽碾压,致使路基边缘压实度不够;高填方路基边缘和中央区域碾压不均匀,路基边侧碾压不到位,这也是形成紧急停车带或路肩部位纵向裂缝的主要原因;半挖半填路基挖填交接处处理不当;还有就是超宽路基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、边坡等处渗水,使局部路基受水浸泡后承载力降低,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,如施工中未做处理,渗水后含水量变化也会导致裂缝的产生。

1.3网状裂缝成因

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合均匀,沥青与石料粘结性差,导致出现路面的网状裂缝;2)路面出现横向或者纵向的裂缝后未能及时处理,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压到了表面产生唧浆,基层表面被逐步掏空,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。

1.4 反射裂缝成因

1)半刚性基层温缩开裂引起的反射裂缝。较高强度的半刚性基层可能会导致较大的干缩、温度裂缝的产生,从而导致路面产生反射裂缝。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆冬季或在寒冷地区,在结合的好的沥青面层下,开裂的半刚性基层的水平位移使得直接在裂缝上的面层内产生大的拉应力或拉应变,由于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,并且裂缝的扩展是由下而上的。沥青面层的厚度越薄,反射裂缝形成的越早、越多;2)半刚性基层干缩开裂引起的反射裂缝或对应裂缝。对于新铺的半刚性基层,随着混合料中水分的减少,会产生干缩和干缩应力,在已经产生干缩裂缝的半刚性基层上铺筑沥青面层,在较薄沥青面层的情况下,半刚性基层的裂缝会由于温度应力使面部底层先裂开,并较快形成反射裂缝;在较厚沥青面层的情况下,基层的裂缝将促使面层先从表面开裂,如何逐渐向下传播形成对应裂缝。

2针对开裂原因采取预防措施

2.1横向裂缝的预防

横向裂缝是半刚性基层沥青路面的主要裂缝形式,处理的方法必须根据实际情况确定。

2.1.1施工方法的控制

(1)在工程施工中横向施工缝是不可避免的,接缝开裂的现象时有发生。这就需要掌握横向接缝的处理技术和注意要点。与前次施工的部位接头有平接缝、斜接缝和切缝三种,施工时根据具体情况选择适宜的接缝方法,实施过程中严格按规范要求的程序去做,做到充分压实,连接平顺。采用切缝时涂刷粘油层前,水一定要先吸干。

(2)压路机在对沥青路面进行碾压时,车辆禁止在新压路面掉头,碾压的速度不宜过快。

2.1.2反射裂缝的预防反射裂缝的形成与材料性能、结构层组合、温湿循环、施工工艺及车辆荷载的疲劳作用有关。必须根据相关因素,采取切实可行的措施才可取得预期效果。

(1)设计时应考虑不同的自然环境和交通状况选择合适的道路基层材料和面层材料,进行合理的结构组合设计,确定最佳沥青面层厚度,使结构组合在力学上合理,使选用的面层厚度足以抵抗基层裂缝反射对面层的影响。

(2)施工过程中,可在基层采用预留缝,在缝处铺设土工织物防止基层开裂,并确保基层的压实度使其压实均匀。

(3)地下管线的控制设计时地下管线的埋深不能高于路面以下30cm?且施工时如遇管子埋得浅,可在管下浇注水泥混凝土,并严格压实管子两边使之与基层形成一个整体。

2.1.3纵向裂缝的预防

针对纵向裂缝产生的原因中填土未压实的问题,施工时一定要按照规范和设计图的要求选择规定的压路机型号进行碾压,填土中不得含有淤泥,,腐殖土及有机物等,压实度达到要求值。另外,摊铺沥青混和料后紧接着碾压,缩短碾压长度。对于摊铺纵缝开裂情况,应尽量考虑热接缝一次成型的办法,不得已采用冷接缝时,必须洒沾层油使之粘结良好,按规定的摊铺、碾压方法将接头充分压实。

2.1.4龟裂、网裂的预防

1)为了避免龟裂、网裂的出现,设计时路面等级、面层类型与道路的等级、交通量相适应,合理地确定材料的类型和混和料的配合比,根据不同的气候条件,参考推荐的沥青层厚度,选择满足要求的沥青层厚度如:高速公路12~18cm、一级公路10~15cm等使沥青面层的整体强度达到使用的要求。

2)基础施工时,一定要按照施工规范的要求实施,验收时各项指标不超出允许的范围,特别是压实度、强度等指标一定要控制好,以减少基础破坏引起的面层龟裂、网裂的机率。

3)沥青路面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。

3.结束语

沥青路面裂缝是道路路面各类破坏中最常见、最易发生和最早期产生的病害之一,沥青路面裂缝的形式多种多样,路面裂缝产生原因不一。路面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的结构性破坏,缩短路面的使用寿命。如何有效控制沥青路面裂缝的产生,是道路工程技术人员的职责。

参考文献:

[1]公路沥青路面养护技术规范 JTJ073.2-2001

[2]杨在强.沥青路面裂缝的类型及处理对策[J].国科技财富,2009

[3]韦燕芳.小议公路沥青路面裂缝预防处理措施[J].科技创新导报,2010

论文作者:檀文祥

论文发表刊物:《基层建设》2015年22期供稿

论文发表时间:2016/3/11

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