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[摘 要]裂缝是沥青路面最普通的一种损坏现象。本文结合多年工作经验,对沥青路面裂缝病害的原因与防治谈一些看法。
[关键词]沥青路面 裂缝 病害 原因 防治
中图分类号:U416.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)14-0120-01
沥青路面在行车荷载的反复作用下和自然因素的不断影响下会逐渐出现损坏,其使用性能逐渐恶化。由于荷载、环境、材料组成、结构层组合、施工和养护等条件的变异,损害形态是多种多样的。裂缝是沥青路面最普通的一种损坏现象。本文结合多年工作经验,对沥青路面裂缝病害的原因与防治谈一些看法。
一、沥青路面裂缝病害机理分析
沥青路面的裂缝病害主要是由以下两类原因引起:
1、疲劳开裂
疲劳开裂是指路面无显著永久变形情况下沿轮迹带永久变形情况下沿轮迹带出现的裂缝。行驶在路上的轮载使沥青面层受到反复的弯曲变形。当荷载作用下面层底部产生的弯拉应变(应力)超过了材料的疲劳限度,便在底面处发生开裂,并逐渐扩展到表面。初期是一串细微的纵向平行裂缝,随着行车的反复作用,裂缝连片发展成网状或龟背状裂缝。
2、反射裂缝、低温开裂
水泥稳定类基层由于湿度变化或水泥混凝土路面板块之间接缝错台产生横向收缩裂缝反映到面层上来,使面层相隔一定距离出现横向反射裂缝。寒冷地区面层材料本身在低温时收缩受到阻碍产生较大的拉应力,当拉应力超过材料的抗拉强度时,面层便会出现横向断裂,这些横向裂缝在初期不会影响行车,但在水分不断侵蚀下,其边缘会出现碎裂而使缝隙扩大,并在其周围逐步发展成网状裂缝。
二、沥青路面裂缝的分析和防治
1、横向裂缝
(1)现象:裂缝与路中心线基本垂直,缝宽不一,缝长贯穿部分路幅或整个路幅。裂缝一般比较规则,每隔一定的距离产生一道裂缝,裂缝间距的大小取决于当地的气温和沥青面层与半刚性基层材料的抗裂性能。
(2)原因分析:横向裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两大类。荷载性裂缝是由于设计不当和施工质量低劣,或由于车辆严重超载,致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而开裂。非荷载性裂缝是横向裂缝的主要形式,它分沥青面层温度收缩性裂缝和基层反射性裂缝两种情况。道路出现横向裂缝要及时治理,形成病害后在雨雪水作用下,路面出现坑凹,甚至出现搓板路,随时间的推移,将导致龟裂病害的发生,严重时路面粒料被行车推挤带走,出现路表面开裂性坑槽。
(3)预防措施:合理组织施工,摊铺作业连续进尽量减少冷接缝;充分压实横向接缝;选取优质的适用于本地区气候条件的沥青;桥涵两侧填土充分压实。桥涵两侧填土充分压实。
(4)治理方法:①细裂缝(2-5mm)用乳化沥青灌缝;②大于5mm的裂缝,可用改性沥青罐缝,罐缝前,清缝;罐缝后,罐缝;表面撒粗砂或3-5mm石屑。
2、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。主要集中在行车道轮迹分布密集处,因为公路交通渠化分明,轮迹位置及轮迹分布范围较小,大车、慢车、重型车辆全部集中在行车道上,快车、小型车,轻型车行驶于超车道机会明显增多,超车道上荷载较小,交通量相对较小,纵向裂缝也较小,纵缝缝宽一般在5-10mm,靠近标线或位于车道中央,且绵延几十米,甚至数百米。常以单条裂缝形式出现。
(2)原因分析:纵向裂缝可分为两种情况:一种情况是由于路基压实度不均匀导致的路面不均匀沉陷所引起的纵向裂缝;另一种情况是沥青面层分幅摊铺时,两幅接茬未处理处,在行车荷载作用下,易形成纵向裂缝。纵向裂缝多发生在半填半挖路基处,主要由路基的不均匀沉降造成。
(3)预防措施: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,保热接缝。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,使之预热软化,然后铲除敷贴料,并对侧壁涂刷0.3-0.6kg/m2粘层沥青,再摊铺相邻路幅。摊铺时控制好松铺系数,使压实后的接缝结合紧密、平整。③沟槽回填土应分层填筑、压实,压实度必须达到要求;如符合质量要求的回填土来源或压实有困难时,须做特殊处理,如采用黄沙、砾石砂或有自硬性的高钙粉煤灰或热闷钢渣等。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,新老路面接缝宜用热烙铁烫密。
(4)治理方法: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、缝边碎粒料、垃圾,并使缝内干燥,灌缝后,表面撒上粗砂或3-5mm石屑。
3、网状裂缝
(1)现象:裂缝纵横交错,缝宽1mm以上,缝距40cm以下,1m2以上。
(2)原因分析:①路面结构中央有软化层或泥灰层,粒料层松动,水稳性差。②沥青与沥青混合料质量差,延度低,抗裂性差。③沥青层厚度不足,层间粘结差,水分渗入,加速裂缝的形成。
(3)预防措施:①沥青面层摊铺前,认真检查,及时清除泥灰,处理好软弱层,保证下卧层稳定,并宜喷洒0.3-0.6kg/m2粘层沥青。②原材料质量和混合料质量严格按《沥青路面施工及验收规发》(GB50092)的要求进行选定、拌制和施工。③沥青面层各层应满足最小施工厚度的要求,保证上下层的良好连接;并从设计施工养护上采取措施有效地排除雨后结构层内积水。④路面结构设计应做好交通量调查和预测工作;路面结构组合与总体强度满足设计使用期限内交通荷载要求;上基层必须采用水稳定性良好的有粗粒料的石灰、水泥稳定类材料。
(4)治理方法:①如夹有软弱层或不稳定结构层时,应将其铲除;如因结构层积水引起网裂时,铲除面层后,需加设将路面渗透水排出至路外的排水设施,然后再铺筑新混合料。②如强度满足要求,裂缝出自沥青面层厚度不足时,可采用铣刨网裂的面层后加铺新料来处理,加铺厚度按设计规范计算确定;如在路面上加罩,为减轻反射裂缝,可采用各种“防反”措施进行处理。③由于路基不稳定导致路面网裂时,可采用石灰或水泥处理路基,或注浆加固处理,深度可根据具体情况确定,一般为20-40cm;石灰用量5%-10%,或水泥用量4%-6%。待土路基处理稳定后,再重做基层、面层。④由于基层软弱或厚度不足引起路面网裂时,可根据情况,分别采取加厚、调换或综合稳定的措施进行加强;基层首选水稳定性好、收缩性小的半刚性材料;基层加强后,再铺筑沥青面层。
4、反射裂缝
(1)现象:基层产生裂缝后,在温度和行车荷载作用下,裂缝将逐渐反射到沥青表面,路表面裂缝的位置形状与基层裂缝基本相似。
(2)原因分析:半刚性基层收缩裂缝的反射裂缝;在旧路上加罩沥青面层后原路面上已有裂缝包括水泥混凝土路面的接缝反射。
(3)预防措施:采取有效措施减少半刚性基层收缩裂缝材料;在旧路面加罩沥青路面结构层前,可先铣削原路面后再加罩,或采用铺设土工织物、玻纤网后再加罩,以延缓反射裂缝的形成。
(4)治理方法:裂缝小于2mm时,可不作处理;大于2mm的裂缝,可用改性沥青罐缝。罐缝前,清缝;罐缝后,表面撒粗砂或3-5mm石屑。
三、结束语
总之,沥青路面中的病害给道路交通带来各种隐患,这是一个不容忽视的问题,但这些病害不是不可克服的,只要我们认真选材,精心设计,把握住各个施工环节,严格按照施工规范和操作规程进行施工,做好道路养护工作,加强交通管理,很多病害是可以避免或降低其破坏力的。
参考文献:
[1] 刘丽波,浅谈沥青路面常见的病害与裂缝出现的原因及其预防措施,《黑龙江交通科技》2010年第4期.
[2] 常荣亮,沥青路面裂缝病害产生的原因及防治,《山西建筑》 2011年26期.
[关键词]沥青路面 裂缝 病害 原因 防治
中图分类号:U416.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)14-0120-01
沥青路面在行车荷载的反复作用下和自然因素的不断影响下会逐渐出现损坏,其使用性能逐渐恶化。由于荷载、环境、材料组成、结构层组合、施工和养护等条件的变异,损害形态是多种多样的。裂缝是沥青路面最普通的一种损坏现象。本文结合多年工作经验,对沥青路面裂缝病害的原因与防治谈一些看法。
一、沥青路面裂缝病害机理分析
沥青路面的裂缝病害主要是由以下两类原因引起:
1、疲劳开裂
疲劳开裂是指路面无显著永久变形情况下沿轮迹带永久变形情况下沿轮迹带出现的裂缝。行驶在路上的轮载使沥青面层受到反复的弯曲变形。当荷载作用下面层底部产生的弯拉应变(应力)超过了材料的疲劳限度,便在底面处发生开裂,并逐渐扩展到表面。初期是一串细微的纵向平行裂缝,随着行车的反复作用,裂缝连片发展成网状或龟背状裂缝。
2、反射裂缝、低温开裂
水泥稳定类基层由于湿度变化或水泥混凝土路面板块之间接缝错台产生横向收缩裂缝反映到面层上来,使面层相隔一定距离出现横向反射裂缝。寒冷地区面层材料本身在低温时收缩受到阻碍产生较大的拉应力,当拉应力超过材料的抗拉强度时,面层便会出现横向断裂,这些横向裂缝在初期不会影响行车,但在水分不断侵蚀下,其边缘会出现碎裂而使缝隙扩大,并在其周围逐步发展成网状裂缝。
二、沥青路面裂缝的分析和防治
1、横向裂缝
(1)现象:裂缝与路中心线基本垂直,缝宽不一,缝长贯穿部分路幅或整个路幅。裂缝一般比较规则,每隔一定的距离产生一道裂缝,裂缝间距的大小取决于当地的气温和沥青面层与半刚性基层材料的抗裂性能。
(2)原因分析:横向裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两大类。荷载性裂缝是由于设计不当和施工质量低劣,或由于车辆严重超载,致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而开裂。非荷载性裂缝是横向裂缝的主要形式,它分沥青面层温度收缩性裂缝和基层反射性裂缝两种情况。道路出现横向裂缝要及时治理,形成病害后在雨雪水作用下,路面出现坑凹,甚至出现搓板路,随时间的推移,将导致龟裂病害的发生,严重时路面粒料被行车推挤带走,出现路表面开裂性坑槽。
(3)预防措施:合理组织施工,摊铺作业连续进尽量减少冷接缝;充分压实横向接缝;选取优质的适用于本地区气候条件的沥青;桥涵两侧填土充分压实。桥涵两侧填土充分压实。
(4)治理方法:①细裂缝(2-5mm)用乳化沥青灌缝;②大于5mm的裂缝,可用改性沥青罐缝,罐缝前,清缝;罐缝后,罐缝;表面撒粗砂或3-5mm石屑。
2、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。主要集中在行车道轮迹分布密集处,因为公路交通渠化分明,轮迹位置及轮迹分布范围较小,大车、慢车、重型车辆全部集中在行车道上,快车、小型车,轻型车行驶于超车道机会明显增多,超车道上荷载较小,交通量相对较小,纵向裂缝也较小,纵缝缝宽一般在5-10mm,靠近标线或位于车道中央,且绵延几十米,甚至数百米。常以单条裂缝形式出现。
(2)原因分析:纵向裂缝可分为两种情况:一种情况是由于路基压实度不均匀导致的路面不均匀沉陷所引起的纵向裂缝;另一种情况是沥青面层分幅摊铺时,两幅接茬未处理处,在行车荷载作用下,易形成纵向裂缝。纵向裂缝多发生在半填半挖路基处,主要由路基的不均匀沉降造成。
(3)预防措施: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,保热接缝。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,使之预热软化,然后铲除敷贴料,并对侧壁涂刷0.3-0.6kg/m2粘层沥青,再摊铺相邻路幅。摊铺时控制好松铺系数,使压实后的接缝结合紧密、平整。③沟槽回填土应分层填筑、压实,压实度必须达到要求;如符合质量要求的回填土来源或压实有困难时,须做特殊处理,如采用黄沙、砾石砂或有自硬性的高钙粉煤灰或热闷钢渣等。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,新老路面接缝宜用热烙铁烫密。
(4)治理方法: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、缝边碎粒料、垃圾,并使缝内干燥,灌缝后,表面撒上粗砂或3-5mm石屑。
3、网状裂缝
(1)现象:裂缝纵横交错,缝宽1mm以上,缝距40cm以下,1m2以上。
(2)原因分析:①路面结构中央有软化层或泥灰层,粒料层松动,水稳性差。②沥青与沥青混合料质量差,延度低,抗裂性差。③沥青层厚度不足,层间粘结差,水分渗入,加速裂缝的形成。
(3)预防措施:①沥青面层摊铺前,认真检查,及时清除泥灰,处理好软弱层,保证下卧层稳定,并宜喷洒0.3-0.6kg/m2粘层沥青。②原材料质量和混合料质量严格按《沥青路面施工及验收规发》(GB50092)的要求进行选定、拌制和施工。③沥青面层各层应满足最小施工厚度的要求,保证上下层的良好连接;并从设计施工养护上采取措施有效地排除雨后结构层内积水。④路面结构设计应做好交通量调查和预测工作;路面结构组合与总体强度满足设计使用期限内交通荷载要求;上基层必须采用水稳定性良好的有粗粒料的石灰、水泥稳定类材料。
(4)治理方法:①如夹有软弱层或不稳定结构层时,应将其铲除;如因结构层积水引起网裂时,铲除面层后,需加设将路面渗透水排出至路外的排水设施,然后再铺筑新混合料。②如强度满足要求,裂缝出自沥青面层厚度不足时,可采用铣刨网裂的面层后加铺新料来处理,加铺厚度按设计规范计算确定;如在路面上加罩,为减轻反射裂缝,可采用各种“防反”措施进行处理。③由于路基不稳定导致路面网裂时,可采用石灰或水泥处理路基,或注浆加固处理,深度可根据具体情况确定,一般为20-40cm;石灰用量5%-10%,或水泥用量4%-6%。待土路基处理稳定后,再重做基层、面层。④由于基层软弱或厚度不足引起路面网裂时,可根据情况,分别采取加厚、调换或综合稳定的措施进行加强;基层首选水稳定性好、收缩性小的半刚性材料;基层加强后,再铺筑沥青面层。
4、反射裂缝
(1)现象:基层产生裂缝后,在温度和行车荷载作用下,裂缝将逐渐反射到沥青表面,路表面裂缝的位置形状与基层裂缝基本相似。
(2)原因分析:半刚性基层收缩裂缝的反射裂缝;在旧路上加罩沥青面层后原路面上已有裂缝包括水泥混凝土路面的接缝反射。
(3)预防措施:采取有效措施减少半刚性基层收缩裂缝材料;在旧路面加罩沥青路面结构层前,可先铣削原路面后再加罩,或采用铺设土工织物、玻纤网后再加罩,以延缓反射裂缝的形成。
(4)治理方法:裂缝小于2mm时,可不作处理;大于2mm的裂缝,可用改性沥青罐缝。罐缝前,清缝;罐缝后,表面撒粗砂或3-5mm石屑。
三、结束语
总之,沥青路面中的病害给道路交通带来各种隐患,这是一个不容忽视的问题,但这些病害不是不可克服的,只要我们认真选材,精心设计,把握住各个施工环节,严格按照施工规范和操作规程进行施工,做好道路养护工作,加强交通管理,很多病害是可以避免或降低其破坏力的。
参考文献:
[1] 刘丽波,浅谈沥青路面常见的病害与裂缝出现的原因及其预防措施,《黑龙江交通科技》2010年第4期.
[2] 常荣亮,沥青路面裂缝病害产生的原因及防治,《山西建筑》 2011年26期.