砚山公路分局 663100
摘要: 本文主要对沥青混凝土路面四种常见的纵向裂缝、横向裂缝、龟裂与网裂裂缝产生的原因进行了分析,同时也提出了相应的预防与治理措施。
关键词: 沥青路面裂缝;原因分析;防治措施
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、噪音小、施工周期短、养护维修简便等特点,沥青路面在高等级公路建设当中成为了首选路面类型,但是沥青混凝土路面的裂缝问题一直困扰着养护单位。裂缝是早期也是最常见的病害之一,也是引发路面其它病害的重要因素,对路面裂缝如不及时采取适当有效的处理方法,则在各种外在因素的影响下,也会大大增加道路维修费用。因此,对路面裂缝进行及时、适当、有效的封闭防水处理是延长路面使用寿命、减少维修费用的最有效方法。现就沥青混凝土路面最常见的纵向裂缝、横向裂缝、网状裂缝、反射裂缝产生的原因进行分析,同时也提出了相应的防治措施。
1.形成裂缝的原因
1.1 沥青路面沿路线纵向产生开裂的原因
①由于路基碾压不均匀,出现填土局部压实度不够或高填方路堤(大于5米以上),在长期荷载和自然因素作用下,使路基产生不均匀沉陷,形成裂缝。
②半挖半填公路,施工时未按规范要求施工,易造成自然沉降,挖填结合部经车长时间行车作用纵向断面易造成沉陷或滑移而形成裂缝。
③填土路堤挡墙外倾或墙背填土压实度不足而沉陷,极易引起路面纵向开裂。
④路基填土含水量偏大,在冻胀作用下形成裂缝。
⑤旧路拓宽时,新旧路基衔接处理不符合技术规范要求,新路基压实度不够,造成路基不均匀沉陷或滑坡,形成裂缝。
⑥基层半幅施工过程中,纵向搭接工作面处理不当而产生反射裂纹。
1.2 横向裂缝产生的原因
①受气温影响,土基或水稳层出现干缩或冻缩,产生反射裂缝。
②基层施工过程中,上下层横向搭接缝出现重叠或搭接尺寸太小而出现面层裂缝。
③桥涵台背与填土路基接头处,施工时未按规范要求施工,易造成自然沉降,经长时间行车作用易造成沉陷而形成裂缝。
④冬季或雨季气温下降,沥青路面收缩形成裂缝。
1.3 龟网裂产生的原因
①路面整体强度不足,沥青面层老化,往往形成闭合图形的龟裂和网裂。
②由于水稳层配合比不合理、含水泥剂量偏多、混合料拌合不均匀、混合料含水量大、养生不好等原因,致使水稳层收缩断裂而反射到面层上。
③沥青层偏薄,层间粘结差,交通量超过设计能力,而造成龟网裂。
④基层材料局部松散不成板体或局部含泥量大,使路面的承载能力下降形成的裂缝。
⑤沥青与沥青混合料质量差。沥青混合料拌和时间过长,拌和温度过高或在储料仓仓储时间过长,使沥青变硬,沥青延度低而产生的裂缝。
⑥由于超载造成正常设计的路面基层或低基层抗拉强度不足,使其提前在层底产生拉裂。
⑦老路超期服役,行车荷载重复作用下引起的疲劳裂缝。
2.裂缝的预防措施
2.1设计措施
在设计中,增加考虑超载车辆的比例,适当提高路面结构层的厚度。在设计路面结构时,优先选用抗压性能好,干缩系数和温缩系数小及抗拉强度高的材料做基层。
2.2材料措施
①在基层与面层之间加设一层加筋层:如钢筋网、玻璃纤维隔栅、纤维沥青混凝土等。
②选择适合的道路材料,进行合理的结构组织设计,确定沥青路面厚度。
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③在沥青混合料中添加石棉或木质纤维料或采用较厚的沥青面层减少或延缓由半刚性基层产生的反射裂缝。
④根据当地的气候条件选择沥青的标号,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。
2.3施工措施
① 在路基填挖结合部、旧路拓宽新路与老路拼接处、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。
② 在铺筑沥青层之前,应仔细检查基层,如果基层已经产生了裂缝,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。施工中出现冷接缝时,应把已铺好压实的层带边缘切割整齐,清除碎料,在切割的垂直面上涂粘结沥青后摊铺相邻的沥青混合料,摊铺时新混合料应重叠在已铺带上5cm~10cm,以此加热接缝边邻的冷沥青混合料,开始碾压前,人工铲除重叠的混合料。
2.4超载措施
①适当增加路面结层厚度,使用更优质材料提高路面整体强度。
②执法从严,限制车辆超载运输,避免道路的早期破坏。
3.裂缝治理措施
从上述裂缝产生的原因分析,裂缝分为油面层形成的直接裂缝,由路基和路面基层裂缝反射而成的间接裂缝和综合原因形成的不规则裂缝三种。
沥青路面裂缝修补方法很多,可根据裂缝的实际情况确定修补的具体工艺。目前对裂缝的修补我单位主要采用以下几种::直接灌缝处理、开槽灌缝、道路粘贴缝带补缝、铣刨加铺法方法等。以下分别对述几种修补方法进行介绍。
3.1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。目前我们用的比较多的为路面灌缝胶,灌缝胶为液体状,具有较强的渗透力和粘结力,灌缝时能随着裂缝的形状均匀的渗透到路面裂缝中从而紧紧的与缝槽粘结在一起,施工完毕后使沥青路面表面平整、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。
3.2开槽灌缝
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,补缝材料采用针对裂缝修补专门设计的密封胶, 开槽尺寸至少为宽1cm,深1~3cm, 开槽的深度与宽度比不应超过2:1,深宽度比越低越好。开好槽后用吹风机将缝内的碎石和灰尘以及裂缝两边的杂物清理干净,在专用密封胶加热到190℃左右时,用灌缝机上带有专用刮平器的喷头将密封胶均匀地灌入槽内,且灌缝机枪带有刮板头,可以把多余的材料刮走,使在裂缝两侧行成等同宽度与厚度的密封带。如果局部密封胶塌陷还要再次补灌,直到平整饱满为止。待密封胶冷却后,即可开放交通。
3.3道路粘贴缝带补缝
找出路面裂缝,对于宽度小于4mm的路面裂缝直接使用道路贴缝带,对于裂缝宽度大于4mm的严重裂缝的路段,采用沥青灌缝后再使用道路贴缝带对其进行有效处置。根据现场情况,使用刷子、吹风机对选择使用道路贴缝带的裂缝进行清洁干燥处理,将路面裂缝以及裂缝两侧20cm范围内的路面同时清理干净,否则会影响道路贴缝带的粘贴效果。裂缝表面须平整,无突起、无凹陷、无松散、无碎石或油痕、油脂及其它污物,如有坑槽,必须填补。剪取长度略长于裂缝长度的一段面层道路贴缝带,将道路贴缝带背面的隔离纸张揭去,将道路贴缝带有聚丙烯织物的一面朝上,用手指按压道路贴缝带和裂缝两侧,待略粘手指时将道路贴缝带从一端粘贴,直至覆盖整个裂缝,粘贴时要注意裂缝处于道路贴缝带中间部位,并注意尽量不要将空气压在道路贴缝带于路面之间而形成气泡。如遇不规则的裂缝,可用剪刀将道路贴缝带切断,按裂缝的走向跟踪粘贴。在道路贴缝带的结合处,宜紧贴对齐。路面裂缝粘贴完道路贴缝带后,用铁滚用力碾压将道路贴缝带熨贴至地面,以确保道路贴缝带同路面结合成为一体。不能有气泡、皱褶,以保证道路贴缝带和路面充分结合。道路贴缝带贴好并碾压后,检查是否与路面充分结合后,即可放行通车。
3.4铣刨加铺法
半刚性基层收缩的反射。在旧路面加罩沥青路面结构层前,可铣削原路面后再加罩,或采用铺设土工布、搁栅后再加罩,以延缓反射裂缝的形成。
该方法主要针对由于基层引起的反射裂缝处理,也是最经济、操作简便、应用最为广泛的处理方法之一。先将裂缝处的沥青混凝土用铣刨机铣刨到基层,把表面清除干净后铺设玻纤格栅或土工格栅等,铺好后洒乳化沥青粘层油,然后再在上面摊铺沥青混凝土,由于格栅起到了加筋的作用,修复后能有效地防止反射裂缝的再发生。
4、结语
沥青路面裂缝病害在各级公路中都是最常见的问题,可以通过分析产生裂缝的原因,从中找出预防治理路面出现裂缝的更好方法。从而针对裂缝产生的不同因素,在设计到施工到养护中采取有效的裂缝预防措施和处理技术来减少路面裂缝的出现,提高路面使用性能,延长路面使用寿命。
参考文献:
[1]《公路沥青路面设计规范》 JTG 050-2017.
[2]《公路沥青路面施工技术规范》JTG_F40-2017.
[3]《公路沥青路面养护技术规范》JTJ073.2--2001.
[4]《沥青路面施工与养护技术》郭忠印,李立寒.
[5]《云南省公路沥青路面预防性养护工程技术指南》2011.2.
论文作者:李永春
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/26
标签:裂缝论文; 路面论文; 沥青论文; 道路论文; 基层论文; 路基论文; 开槽论文; 《防护工程》2018年第33期论文;