瀝青混凝土路面裂縫產(chǎn)生原因及預(yù)防措施
一、 瀝青混凝土路面裂縫類型
一般來(lái)說(shuō),瀝青混凝土路面裂縫大體分為兩種類型:一種是荷載型裂縫,即主要由于行車荷載作用下產(chǎn)生的裂縫。在車輛荷載作用下,半剛性基層底部產(chǎn)生拉應(yīng)力,如果拉應(yīng)力大于基層材料的抗拉強(qiáng)度,則基層底部很快開裂,直至影響到瀝青面層;另一種是非荷載型裂縫,以溫度裂縫為主的低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫;由于施工工藝不當(dāng)或用了不合格材料產(chǎn)生的裂縫。兩種類型的裂縫分別通過(guò)橫向裂縫、縱向裂縫、網(wǎng)裂和反射裂縫等形式表現(xiàn)出來(lái)。
二、裂縫形式產(chǎn)生原因分析及預(yù)防措施
1、橫向裂縫
1.1 表現(xiàn)形式
裂縫與路中心線基本垂直,線寬不一,縫長(zhǎng)有的貫穿整幅路面,有的路面部分開裂。
1.2 產(chǎn)生原因
(1)瀝青質(zhì)量沒(méi)有達(dá)到本地區(qū)施工氣候要求或者沒(méi)有達(dá)到相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),致使瀝青混凝土面層溫度收縮或溫度疲勞應(yīng)力大于瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度,產(chǎn)生橫向裂縫。
(2)施工縫處理不當(dāng),接縫不緊密,造成不同部位結(jié)合不良,從而產(chǎn)生橫向裂縫。
(3)半剛性基層由于水泥劑量、施工質(zhì)量等綜合因素產(chǎn)生的路面收縮裂縫,通過(guò)橫向裂縫形式表
現(xiàn)出來(lái)。
(4)橋梁、涵洞等結(jié)構(gòu)物回填部位沒(méi)有按中國(guó)瀝青網(wǎng)照要求進(jìn)行施工,或處理不得當(dāng),從而產(chǎn)生不均勻沉降,導(dǎo)致路面產(chǎn)生橫向裂縫。
1.3 預(yù)防措施
(1)按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)要求,結(jié)合本地區(qū)的氣候條件和道路等級(jí)選用符合要求的瀝青種類,以減少或消除瀝青面層的溫縮裂縫。施工中所采用的瀝青應(yīng)該到本地區(qū)相關(guān)試驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè),驗(yàn)證其是否符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
(2)合理組織施工。攤鋪?zhàn)鳂I(yè)盡可能連續(xù),盡量避免冷接縫。如不能避免,冷接縫應(yīng)按照要求先將已壓實(shí)的攤鋪帶邊緣切割整齊,清除浮料,用新的熱混合料敷貼到接縫部位,使冷料部位預(yù)熱軟化,清除敷貼料,向接縫壁涂刷0.3~0.6kg/m 的粘層瀝青,再攤鋪新的瀝青混合料。
(3)充分壓實(shí)橫向接縫。碾壓時(shí),壓路機(jī)先在橫向接縫已壓實(shí)的路幅上,鋼輪伸入新攤鋪部位15cm左右,然后每壓一遍向新鋪層移動(dòng)15~20cm,直到壓路機(jī)完 全進(jìn)入新攤鋪層,然后再轉(zhuǎn)入縱向碾壓。
(4)半剛性基層所用的水泥宜為質(zhì)量穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)窯生產(chǎn),水泥劑量應(yīng)符合設(shè)計(jì)及施工要求,并且水泥與其他混合料要充分拌和,使之均勻。路用水泥應(yīng)該按照要求頻率到相關(guān)部門進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。
(5)橋涵回填部位應(yīng)選擇透水性及材質(zhì)良好的砂礫等材料,并按照要求填筑充分碾壓;沉降嚴(yán)重地段,應(yīng)先進(jìn)行軟土基處理,并合理組織施工,以減少回填部位的不均勻沉降。
2、縱向裂縫
2.1 表現(xiàn)形式
裂縫走向基本與路線走向平行,裂縫長(zhǎng)度和寬度不一。
2.2 產(chǎn)生原因
(1)路基填筑使用了不合格材料,路基吸水膨脹引起路面開裂。
(2)縱向加寬沒(méi)有按照要求進(jìn)行施工,或者碾壓沒(méi)有達(dá)到要求,從而造成加寬部位沉降,產(chǎn)生縱向裂縫。
(3)路基邊坡坡度小于設(shè)計(jì)值,路基邊坡壓實(shí)度不足產(chǎn)生滑坡。
(4)邊溝過(guò)深,使實(shí)際填土高度加大從而產(chǎn)生滑坡,造成路面開裂。
(5)面層前后攤鋪相接處的冷接縫沒(méi)有按照相關(guān)要求進(jìn)行處理,結(jié)合不緊密而相互脫離,產(chǎn)生縱向裂縫。
2.3 預(yù)防措施
(1)使用合格材料填筑路基或?qū)μ盍线M(jìn)行處理后再進(jìn)行填筑。
(2)舊路加寬或半填半挖路段,路基填筑應(yīng)先將邊坡松土清除,并按照填土厚度要求逐級(jí)進(jìn)行臺(tái)
階處理并充分碾壓。
(3)路基施工分層填筑,邊坡充分壓實(shí),采用重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn);正確放坡,高填方路段放緩邊坡,減少邊溝深度。
(4)面層施工盡可能采用全幅攤鋪,如果不具備全幅攤鋪條件,可2臺(tái)攤鋪機(jī)前后緊跟攤鋪,盡可能避免前幅混合料已冷卻再進(jìn)行后半幅攤鋪,確?;旌狭蠠峤?;分幅攤鋪時(shí),上、下面層施工縫應(yīng)該至少錯(cuò)開15era以上。如果產(chǎn)生冷接縫,應(yīng)按照本文
3、網(wǎng)狀裂縫
3.1 表現(xiàn)形式
裂縫縱橫交錯(cuò),縫寬在lmm以上,縫間距離在40mm以下,裂縫面積在lm 以上。
3.2 產(chǎn)生原因
(1)縱橫裂縫出現(xiàn)后,繼續(xù)擴(kuò)展,尤其是在北方地區(qū),經(jīng)過(guò)冰凍水的侵入發(fā)展而成。
(2)瀝青混合料質(zhì)量差,拌和時(shí)間過(guò)長(zhǎng),拌和溫度過(guò)高或者在儲(chǔ)料倉(cāng)中存儲(chǔ)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),瀝青本身老化,導(dǎo)致混合料抗變形能力降低而易產(chǎn)生的裂縫。
(3)瀝青的性能差,尤其是低溫抗變形能力過(guò)低。
(4)路面結(jié)構(gòu)中含有軟弱夾層,粒料層松動(dòng),水穩(wěn)定性差,從而形成網(wǎng)狀裂縫。
(5)瀝青層的厚度不足,水分侵入。導(dǎo)致層間結(jié)合較差,加速了網(wǎng)狀裂縫的形成。
(6)瀝青總體強(qiáng)度不足,在損壞初期形成網(wǎng)裂,151后裂縫逐步擴(kuò)展,縫間距變小。
3.3 預(yù)防措施
(1)采用低溫變形能力高的高品質(zhì)瀝青,并按照要求控制好瀝青混合料的拌和質(zhì)量。
(2)瀝青面層攤鋪前,認(rèn)真檢查下承層的施工質(zhì)量,及時(shí)清除泥灰等雜物,處理好軟弱層,保證下承層穩(wěn)定,并噴灑0.7—1.1l/m 的透層油,必要時(shí)可以按照要求灑石屑或砂,保證層間結(jié)合。
(3)瀝青各層要滿足最 小施工厚度的要求,保證上下之間有良好的連接,并從設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)上采取相應(yīng)的措施及時(shí)排除雨后結(jié)構(gòu)層內(nèi)的積水。
(4)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該做好交通量調(diào)查和預(yù)測(cè)工作,使路面結(jié)構(gòu)組合和路面總體強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通荷載的要求。有條件的可以采用瀝青碎石柔性基層,以緩解網(wǎng)狀裂縫程度。
4、反射裂縫
4.1 表現(xiàn)形式
基層產(chǎn)生裂縫以后,在溫度和行車荷載的作用下,裂縫逐漸反射到瀝青混凝土面層,路面的裂縫形式與基層裂縫形式基本一致。對(duì)于半剛性基層以橫向裂縫居多,對(duì)于柔性路面上加蓋的瀝青結(jié)構(gòu)層,裂縫形式不一,主要取決下承層。
4.2 產(chǎn)生原因
(1)在已經(jīng)開裂的舊瀝青、舊水泥路面上加鋪瀝青面層,由于溫度的變化(降低),老路面的裂縫繼續(xù)拉開,從而使新鋪層在舊裂縫處斷開。
(2)由半剛性基層溫縮開裂引起的反射裂縫。
(3)新鋪半剛性基層隨著混合料中水分的減少產(chǎn)生干縮和干縮應(yīng)力,從而產(chǎn)生開裂,反射到瀝青面層。
4.3 預(yù)防措施
(1)在舊有路面上加鋪瀝青面層,建議先銑除原有路面后再進(jìn)行加鋪;或者鋪設(shè)土工布或土工格柵,以減少反射裂縫。
(2)適當(dāng)控制基層材料中粉料的含量及塑性指數(shù),小于0.075mm的顆粒含量不應(yīng)超過(guò)5%。
(3)基層施工盡可能使混合料在接近適合含水量狀態(tài)下碾壓,并且碾壓充分,保證基層強(qiáng)度;同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)已完基層的保養(yǎng),要盡早鋪筑上層,或進(jìn)行封層,以減少干縮縫。
三、裂縫的處理措施
瀝青路面裂縫產(chǎn)生后,應(yīng)及時(shí)予以處理,防止水等有害物質(zhì)侵入,影響道路使用壽命。對(duì)于細(xì)裂縫(2~5mm)可用乳化瀝青進(jìn)行灌縫處理;對(duì)于大于5mm的粗裂縫,可用改性瀝青(如SBS改性瀝青)進(jìn)行灌縫處理;灌縫前,需要清除縫內(nèi)、縫邊碎料、垃圾等,并保證縫內(nèi)干燥;灌縫后,表面應(yīng)灑布粗砂或3~ 5mm的石屑。
來(lái)源:公路工程技術(shù)
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