沥青路面裂缝的产生、防治及处治

2012-08-15 00:54:11朱国威
科技视界 2012年18期
关键词:刚性沥青路面沥青

朱国威

(启东市公路管理站 江苏 启东 226200)

随着干线公路的迅速发展,近年来,我省干线公路的建设大多采用半刚性基层沥青路面。 沥青路面具有表面平整、行车舒适、耐磨、噪音低、施工工期短、养护维修简便等优点,因此较水泥混凝土路面更适用于干线公路。 但沥青路面也存在着抗弯拉强度底、面层的温度稳定性较差等缺点。 沥青路面在铺筑使用后会产生各种各样裂缝, 由于路表水的浸入,裂缝两侧的路面结构层和土路基的含水量增大,致使路基和路面强度降低。 随着交通量迅速增加,特别是大吨位车辆行车荷载的作用,路基、路面承受不了超载车辆荷载的作用,加快路面的裂缝产生,大大缩短沥青路面的使用寿命。

1 沥青路面裂缝的形式

沥青路面裂缝按开裂的原因分为荷载型裂缝、非荷载型裂缝、沉降裂缝。

1.1 荷载型裂缝

由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝,一般称之为荷载型裂缝。

1.2 非荷载型裂缝

由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝,包括低温收缩裂缝和疲劳裂缝,一般称之为非荷载型裂缝。

1.3 沉降裂缝

经常出现在桥涵两端的横向裂缝,或在路段上出现较长的裂缝,主要是由于填土沉陷或者地基沉陷引起,一般称之为沉降裂缝。

2 沥青路面裂缝形成的原因

2.1 设计原因

对路面设计年限内交通量年均增长率估计偏小,致使路面结构设计不合理或厚度不够,路面强度不足,满足不了交通量的迅速增长和汽车载重明显增大的需要,以至沥青路面产生裂缝。

2.2 材料因素

2.2.1 沥青用量,一般来说,沥青用量的增加,混合料的应力松弛性能提高,但是混合料的收缩应变也会相应增大。

2.2.2 矿料组成级配,不同级配组成的混合料的温度应力增长规律有较大的差异,粒径粗的,空隙率大的,应力松弛极限温度降低;沥青混合料中加入了矿粉,沥青与矿粉结合后将变得更加粘稠,抵抗低温裂缝的能力将下降。

2.2.3 集料品种,集料与沥青的粘附性对裂缝的产生影响很大,粘附性较小的话,沥青与集料的结合力较低,沥青混凝土的抗拉强度变小,裂缝就容易形成。

2.3 气候因素

冬季铺筑,沥青面层或半刚性基层低温收缩易产生收缩缝或干缩裂缝,这种裂缝在路面重复荷载作用使沥青路面表面形成横向反射裂缝。

2.4 施工因素

2.4.1 半刚性基层在铺建时随着混合料水分的减少产生干缩应力,形成干缩裂缝。

2.4.2 基层混合料的离析或碾压不密实,造成基层上部细粒料上浮,形成强度较弱的薄层,在行车荷载作用下,易产生龟状裂缝。

2.4.3 半刚性基层养生不当直接影响干缩裂缝的产生;半刚性基层养生结束后,未及时洒铺封层或透层油,随着裸露时间的增长产生干缩裂缝。

2.4.4 施工填土未压实,路基产生不均匀沉陷,接缝处压实未达到要求,在行车作用下形成纵向裂缝。

2.4.5 沥青混合料摊铺时间过长,其表面温度低,内部较热,用重型压路机碾压易引起路面表层切断。

2.4.6 施工接缝处理不当、 碾压方式不正确易产生横向裂缝。

2.5 超载因素

2.5.1 由于超载车辆引起累计轴次的增大,从而产生疲劳开裂。

2.5.2 由于超载造成正常设计的路面基层或底基层抗拉强度不足,使其提前在层底产生拉裂。

2.5.3 由于超载,加之车辆的振动冲击作用,可将路面压坏。

2.5.4 由于超载,车辆在上下坡、刹车时将加速沥青路面层的剪切破坏。

3 沥青路面裂缝预防措施

3.1 设计措施

充分估计和预测远景交通量,适当考虑超载车辆的比例,适当提高路面结构层的标准。 在设计半刚性路面结构时,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半刚性材料做基层。

3.2 材料措施

3.2.1 尽量选择底稠度、高延度、低含腊量,且具有良好的高、低温性能和施工抗老化性能的沥青。

3.2.2 掺加沥青改性剂,提高沥青抗老化性能。

3.2.3 沥青混合料的集料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性好的材料。

3.2.4 尽量选用抗冲刷能力好,干缩、温缩系数小,抗拉能力高的半刚性材料作基层,最好使用温度膨胀系数低的骨料。

3.3 施工措施

3.3.1 填土中不得含有淤泥、腐殖土及有机物等,压实度达到规定值。

3.3.2 严把沥青混合料质量关, 使沥青混合料级配最佳,矿料拌合粗细均匀一致,严格按配合比控制油石比。

3.3.3 施工时严格控制摊铺和碾压温度,施工组织必须紧密,大风和降雨时停止摊铺和碾压; 宜采用全路宽多机全幅摊铺,以减少纵向接缝。

3.3.4 健全施工监理,提高施工队伍素质,严格按施工规范进行碾压和处理施工缝。 另外在施工过程中应注意排水,严禁因为赶工期排水不彻底就继续填筑而导致局部翻浆,使路基下沉。

3.4 治超措施

3.4.1 公路管理机构加强对超限车辆的查处力度。

3.4.2 道路运输管理机构加强对货物集散地以及货运站等场所的监督检查,制止超限车辆出场(站)。

3.4.3 公安机关交通管理部门办理车辆登记,应当当场查验,对不符合技术标准的车辆不予登记。

[1]常魁和,高群.公路沥青路面养护技术[M].人民交通出版社,2001.

[2]沙庆林.高等级公路半刚性基层沥青路面[M].人民交通出版社,1999.

[3]沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M].人民交通出版社,2001.

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