瀝青路面裂縫病害原因及治理措施論文
摘要:瀝青路面具有表面平整、行車舒適、耐磨、噪音小、施工工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡便等優(yōu)點(diǎn),但由于受路面結(jié)構(gòu)、氣候、地形、地質(zhì)條件、行車荷載等多種因素的影響,都會(huì)產(chǎn)生不同程度各種形狀的裂縫,F(xiàn)就其裂縫病害產(chǎn)生的原因進(jìn)行如下分析。
關(guān)鍵詞:瀝青路面;裂縫;治理措施
1裂縫的表現(xiàn)形式
瀝青路面的開裂原因是多種多樣的,主要有橫向、縱向、網(wǎng)狀和反射裂縫等。
1.1橫向裂縫表現(xiàn)
裂縫與路中心線基本垂直,縫寬不一,有時(shí)伴有少量支縫,縫長有的貫穿整個(gè)路幅,有的貫穿部分路幅,裂縫彎彎曲曲、有枝有叉。
1.2縱向裂縫表現(xiàn)
裂縫走向基本與行車方向平行,裂縫長度和寬度不一。一般都發(fā)生在高填方的路基上。縱向裂縫容易形成沿行車方向呈臺(tái)階狀,影響行車舒適性。
1.3網(wǎng)狀裂縫表現(xiàn)
裂縫縱橫交錯(cuò),將面層分隔成若干多邊形的小塊,一般縫寬1mm以上,縫距40cm以下。是行車荷載的重復(fù)作用而引起的疲勞裂縫。
1.4反射裂縫表現(xiàn)
基層產(chǎn)生裂縫后,在溫度和行車荷載作用下,裂縫逐漸反射到瀝青表面,路表面裂縫的位置形狀與基層裂縫基本相似。對(duì)于半剛性基層以橫向裂縫居多,對(duì)于柔性路面上加罩的瀝青結(jié)構(gòu)層,裂縫形式不一,主要取決于下臥層。
2裂縫產(chǎn)生的原因分析
引起瀝青路面開裂的原因很多,大體可分為三種:(1)由于行車荷載的作用而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性破壞裂縫。在車輪荷載的作用下,當(dāng)路面結(jié)構(gòu)層底部產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于其材料的抗拉強(qiáng)度時(shí),產(chǎn)生的開裂稱之荷載型裂縫。(2)由于瀝青面層溫度變化而產(chǎn)生的溫度裂縫,包括低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫,稱之非荷載裂縫。(3)經(jīng)常出現(xiàn)在橋涵兩端的橫向裂縫,或在路段上出現(xiàn)較長的縱縫,主要是由填土固結(jié)沉陷或地基沉陷引起,稱為沉降裂縫,盡管瀝青路面開裂的原因和裂縫的形式是多種多樣的,但其中的行車荷載作用、瀝青面層溫度變化是產(chǎn)生裂縫的主要原因。
2.1橫向裂縫
。1)瀝青面層的自身溫縮開裂;(2)半剛性基層的開裂反射到瀝青面層;(3)某些基層開挖溝槽埋設(shè)管線以及冰凍地區(qū)路基凍裂導(dǎo)致路面的橫裂;(4)面層施工時(shí),施工縫未處理好,接縫不緊密,結(jié)合不良;(5)橋梁、涵洞或通道兩側(cè)的填土產(chǎn)生固結(jié)或地基沉降等。
2.2縱向裂縫
。1)填方材料和填方的不均勻性,以及填方密實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過一段時(shí)間的自然沉降,特別是經(jīng)過雨水浸泡后,路基強(qiáng)度有所下降,沿邊坡部分路基承載力也下降,就會(huì)出現(xiàn)縱向裂縫;(2)施工時(shí),前后攤鋪幅相接處的冷接縫未按有關(guān)規(guī)范要求認(rèn)真處理,結(jié)合不緊密而脫開;(3)縱向溝槽回填土壓實(shí)質(zhì)量差而發(fā)生沉陷;(4)拓寬路段的新老路面交界處土層處理不徹底,沉降不均勻引起縱向開裂;(5)邊坡值小于設(shè)計(jì)值,邊坡壓實(shí)不夠和邊溝過深使實(shí)際填土高度加大而滑坡等引起的縱向開裂。
2.3網(wǎng)狀裂縫
(1)路基局部壓實(shí)度不足或基層材料局部松散不成板體,使路面的承載能力下降形成的裂縫;(2)瀝青與瀝青混合料質(zhì)量差。瀝青延度低,抗裂性差。瀝青混合料拌和時(shí)間過長,拌和溫度過高或在儲(chǔ)料倉倉儲(chǔ)時(shí)間過長,使瀝青變硬,對(duì)拉應(yīng)變敏感而產(chǎn)生的裂縫;(3)瀝青層厚度不足,層間粘結(jié)差,水分滲入,形成的裂縫;(4)行車荷載重復(fù)作用下引起的疲勞裂縫;(5)外界原因如污染、腐蝕等造成的局部網(wǎng)裂。
2.4反射裂縫
基層反射裂縫是由溫度收縮和干燥收縮變形引發(fā)所致。曝露時(shí)間、失水率、級(jí)配和水泥劑量對(duì)干縮性能有影響,降溫時(shí)間、溫度、級(jí)配和水泥劑量對(duì)溫縮性能有影響。
3預(yù)防措施
3.1橫向裂縫
。1)對(duì)基層進(jìn)行處治。采取防裂措施,及時(shí)對(duì)基層進(jìn)行養(yǎng)生以減少前期開裂,及時(shí)鋪筑瀝青面層或澆灑透油層以減少裸露時(shí)間,減少基層橫向干縮性開裂。(2)橋涵兩側(cè)填土充分壓實(shí)或進(jìn)行加固處理。沉降嚴(yán)重地段,事前應(yīng)按軟土地基處理。(3)按本地區(qū)氣候條件和道路等級(jí)選取適用的瀝青類型,以減少或消除瀝青面層溫度收縮裂縫。優(yōu)先考慮采用優(yōu)質(zhì)瀝青。(4)合理組織施工,攤鋪?zhàn)鳂I(yè)連續(xù)進(jìn)行,減少冷接縫。冷接縫的處理,應(yīng)先將已攤鋪壓實(shí)的攤鋪帶邊緣切割整齊、清除碎料,然后用熱混合料敷貼接縫處,使其預(yù)熱軟化;鏟除敷貼料,對(duì)縫壁涂刷粘層瀝青,再鋪筑新混合料。(5)充分壓實(shí)橫向接縫。碾壓時(shí),壓路機(jī)在已壓實(shí)的橫幅上,鋼輪伸入新鋪層15cm左右,每壓一遍向新鋪層移動(dòng)15~20cm,直到壓路機(jī)全部在新鋪層為止,再改為縱向碾壓。
3.2縱向裂縫
。1)路基填筑時(shí),使用合格的.填料,并進(jìn)行分層壓實(shí),同時(shí)正確放坡,高填方段放緩邊坡,減少邊坡深度。(2)面層施工時(shí),盡量采用全路幅一次攤鋪,如分幅攤鋪時(shí),前后幅應(yīng)緊跟,避免前攤鋪幅混合料冷卻后才攤鋪后半幅,確保熱接縫。如無條件全路幅攤鋪時(shí),上、下層的施工縱縫應(yīng)錯(cuò)開15cm以上。前后幅相接處為冷接縫時(shí),應(yīng)先將已施工壓實(shí)完的邊緣坍斜部分切除,切線須順直,側(cè)壁要垂直,清除碎料后,宜用熱混合料敷貼接縫處,使其預(yù)熱軟化,然后鏟除敷貼料,并對(duì)側(cè)壁涂刷粘層瀝青,再攤鋪相臨路幅。攤鋪時(shí)控制好松鋪系數(shù),使壓實(shí)后的接縫結(jié)合緊密、平整。(3)溝槽回填土應(yīng)分層填筑、壓實(shí),壓實(shí)度需達(dá)到要求,宜采用T型搭接。(4)拓寬路段的基層厚度和材料須與老路面一致或稍厚。土路基應(yīng)密實(shí)、穩(wěn)定。鋪筑瀝青面層前,老路面?zhèn)缺谛柰克⒄硨訛r青。瀝青面層應(yīng)充分壓實(shí)。新老路面接縫宜用熱烙鐵燙密。
3.3網(wǎng)狀裂縫
。1)瀝青原材料質(zhì)量和混合料質(zhì)量嚴(yán)格按《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)的要求進(jìn)行選定、拌制和施工。盡量采用低溫變形能力高的優(yōu)質(zhì)瀝青。(2)控制好半剛性基層的施工質(zhì)量,有條件的可以采用瀝青碎石柔性基層,以緩解網(wǎng)裂的程度。(3)瀝青路面攤鋪前,對(duì)下臥層需認(rèn)真檢查,及時(shí)清除泥灰,噴灑好透層油。(4)瀝青面層各層應(yīng)滿足最小施工厚度的要求,保證上下的良好連接;并從設(shè)計(jì)施工養(yǎng)護(hù)上采取措施有效地排除雨后結(jié)構(gòu)層內(nèi)積水。(5)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)做好交通量調(diào)查和預(yù)測(cè)工作,使路面結(jié)構(gòu)組合與總體強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)使用期限內(nèi)交通荷載要求。上基層必須選用水穩(wěn)定性良好的有粗粒料的水泥穩(wěn)定類材料。
3.4反射裂縫
。1)采取有效措施減少半剛性基層收縮裂縫。(2)基層混合料應(yīng)在接近最佳含水量的狀態(tài)下碾壓,要防止碾壓時(shí)含水量過小,壓實(shí)度和強(qiáng)度不足,造成強(qiáng)度裂縫。(3)對(duì)分段施工的基層,在碾壓時(shí),應(yīng)預(yù)留3~5m混合料暫緩碾壓,待下段混合料攤鋪后一起碾壓,以利于銜接。對(duì)于分層碾壓的基層,上下層的接頭應(yīng)錯(cuò)開3~5m,以減少出現(xiàn)裂縫的機(jī)會(huì)。(4)合理選擇混合料的配比,控制細(xì)料數(shù)量;重視結(jié)構(gòu)層的養(yǎng)護(hù),并及早鋪筑上層或下封層以利于減少干縮裂縫。(5)在舊路面加罩瀝青路面結(jié)構(gòu)層前,可銑削原路面后再加罩,或采用鋪設(shè)土工布、土工隔柵后再加罩,以延緩反射裂縫的形成。
4治理措施
瀝青路面裂縫修補(bǔ)方法很多,一般可根據(jù)裂縫的實(shí)際情況(如寬度、深度等)確定具體的修補(bǔ)工藝。目前常用的方法主要有普通瀝青灌縫、專用灌縫料施工、壓漿法修補(bǔ)裂縫和進(jìn)口密封膠灌縫,乳化瀝青稀漿封層,路面再生技術(shù)等,如在高溫季節(jié)全部或大部分可愈合的輕微裂縫,可不加處理。在高溫季節(jié)不能愈合的裂縫,一般采用灌縫修補(bǔ)法進(jìn)行處理,用灌縫機(jī),采用改性乳化瀝青較好,根據(jù)實(shí)際情況選用不同的方法,考慮經(jīng)濟(jì)和適用性。
5結(jié)論
道路裂縫的治理,重在預(yù)防,合理的設(shè)計(jì)、優(yōu)質(zhì)的選材,精心的施工,才能有效治理這一比較復(fù)雜的道路病害,使道路有良好的使用功能,為社會(huì)提供優(yōu)良的服務(wù)。
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