沥青路面裂缝产生原因及养护维修对策

2014-12-25 01:25潘德军
城市建设理论研究 2014年37期
关键词:裂缝原因处理措施沥青路面

潘德军

摘要:本文将主要针对沥青路面裂缝的种类、裂缝的危害、产生裂缝的原因以及减轻沥青路面裂缝的控制措施进行简要分析,仅供参考。

关键词:沥青路面;裂缝原因;处理措施

中图分类号:U416文献标识码: A

一、沥青路面裂缝的种类

1、低温裂缝

本身沥青材料就会收到低温劲度的影响,当遇到天气气温下降的情况下,这时候沥青混合材料就会慢慢的开始变硬或是开始进行收缩,那么,随着沥青表明层在路面中本身就是会收到约束的,如果沥青混合材料的抗拉强度低于面层中所产生的收缩拉应力,最终就会导致路面开裂。

2、沥青路面会产生温度疲劳裂缝

在白天天气温差差异比较大的地区,由于温度的不断升降会促使沥青路面表层的温度应力形成疲劳状态,最终就会形成沥青路面混合材料的极限拉伸能力缩小,另外在此基础上随着沥青的老化导致其劲度变高,促使应力松弛性变得较低达到极限的抗拉强度,最后形成裂缝。

3、沥青路面会出现纵向裂缝

出现此裂缝的关键因素是一方面是在于新老路面结合的情况下,路基结合部位出现不均匀的沉降形成的,另一方面是由于在道路碾压施工的过程中碾压并不均匀而形成的,在一般的情况下纵向裂缝是发生在路面新老结合部位的上面或者是中间指出,同时,产生裂缝的部位两侧会产生错位。如图一所示。

图一路面横纵向裂缝

4、沥青路面还会出现龟裂

此种裂缝就是水泥水泥稳定砂砾基层破坏的主要标志,在最严重的裂缝情况下,还会经常伴有路面表层的形变现象、挤浆现象,一般都是由于路面厚度和强度不够和不足等形成的。如图二所示。

图二路面龟裂病害

二、裂缝的危害

裂缝的出现会使路面开裂,破坏道路结构的完整性;同时还会带来其他类型的路面损坏。如:在行车荷载的作用下形成啃边、坑槽;水分通过裂缝渗入,会降低路面结构的强度,与交通荷载、气候共同作用,会导致剥落、松散、唧泥、坑槽,产生新的裂缝和使原有裂缝更加严重,甚至导致基层或路基产生冻胀、翻浆等,严重影响路面的使用寿命和结构的稳定性。

三、产生裂缝的原因分析

1、设计原因

市政道路沥青路面结构设计的不合理或者厚度不足也是造成路面开裂的主要因素,沥青路面的强度在不合理的设计下,不能满足车辆的行车要求;或者对路面设计年限内的交通车辆通行能力预测偏小,就会使沥青路面强度不足。在交通通行量的快速增长和车辆荷载超重的情况下,无法保证正常的运输,也会致使沥青路面产生裂缝。

2、施工因素

在保证基层质量的前提下,严格控制沥青路面施工质量,特别是生产温度的控制,包括拌合温度,运输温度,碾压温度,关键拌合和碾压温度必须严格控制;另一方面施工接缝,市政道路越来越宽,摊铺机有效摊铺宽度为7.5-12.5米,对于36-48米宽的路面必然会产生接缝问题,那么采用热接缝或双机联铺或多机联铺最有效消除纵缝的方式。

3、路基的原因

填方路基施工时回填压实不够,原地面没有处理好,引起路面下沉裂缝。半挖半填路段没有按规范要求做,接缝没有做特殊处理或处理的不到位,引起沉陷裂缝。施工时没有做好防水,雨水灌入路基形成暗穴、暗洞,导致路面下沉开裂形成裂缝。桥涵台背与路面结合部位下沉引起裂缝。原因主要有:台背与路基结合部回填压实不到位;回填料不合格;台背与路基接缝没有做特殊处理,雨水灌入路基导致的。特殊路基处理不到位引起路面裂缝。如软基处理面积不够或不彻底、预压时间不够等导致路面下沉开裂;治理湿陷性黄土的灰土桩的深度不到位导致路面下沉开裂;还有盐碱地路基、膨胀土路基处理面积、深度不够,方法不对导致路面开裂。雨水浸泡路基,使路基产生翻浆、弹簧现象,处理不到位使路面留下质量隐患,产生龟裂或网裂等。各种管道位置回填质量差,压实不够导致路面出现裂缝。

4、基层的原因

基层混合料配合比问题。如水泥稳定碎石基层水泥含量过大,沙石过细导致基层出现裂缝反射到路面。混合料含水量过大,基层混合料泥块形成局部翻浆、软弹现象,造成路面隐患。基层施工时养护不到位或外露暴晒时间过长,形成干缩裂缝。施工时温度过低,导致的温缩裂缝。基层施工时纵向、横向接缝处理不好,产生的纵向、横向裂缝。

5、面层的原因

材料方面:沥青材料温度延度低,混合料粘结力低,砂石材料过细,都可导致沥青路面早期开裂。沥青混合料拌合不均匀,拌合时间过长,温度控制不好,使沥青老化路面开裂。配合比方面:施工配合比不正确或沥青含量偏少。现场施工方面:纵向施工接缝处理不到位;摊铺时间过长,摊铺面温度过低,内部热,重型压路机碾压造成表面断层;压路机碾压不实或过压;施工缝处理不当,造成横向开裂;压路机碾压时起步、停车或转向过猛造成沥青面横纹。

6、通行和养护因素

一条质量合格的公路,在行车不超载的情况下,运行到设计年限是不成问题的。超限运输使这一时间大大提前。超限运输是诱发路面裂缝和其他路面的最重要原因。超载治理将影响路面产生裂缝的数量和破坏程度,从而影响公路的使用寿命。另一方面,加强公路养护能有效减少裂缝进一步蔓延,对公路造成进一步破坏,提高公路的使用寿命。

四、减轻沥青路面裂缝的控制措施

1、设计排水要合理

设计排水不合理产生裂缝,建成路面由于设计排水不合理,或由于施工原因造成排水不畅,使半刚性基层长期被水浸泡,导致内部结构破坏,产生花纹形开裂现象。设置合理的排水系统,有水即排,排水务尽,使基层经常保持一种干燥状态。

2、合理组织施工,尽量避免冷接缝

对于冷接缝的处理,应先将接缝处沿边缘切割整齐、清除碎料,然后预热软化接缝处,涂刷乳化沥青,再铺筑新混合料。碾压时,压路机在已压实的横幅上,钢轮伸入新铺层15cm左右,每压一遍向新铺层移动15-20cm,直到压路机全部在新铺层为止。对于纵向裂缝,如分幅摊铺时,前后幅应紧跟,上、下层的施工纵缝应错开15cm以上,摊铺时控制好松铺系数,使压实后的接缝结合紧密、平整。

3、合理的选择施工时间

施工时间上的合理选择对于沥青道路的质量保证上面也会起到一定的原因,因为无论是温度过高还是过低,都会引起沥青道路出现裂缝现象,轻则会造成路面的起皮,重则会使得整个沥青路面出现塌方,给人们的出行带来不便。针对于这一原因,对于沥青道路裂缝的上的修补一般应在春季2-3月份,平均日气温在10摄氏度以下,这时进行的修复施工是最好的时候,合理的选择施工时间在一定程度上保证了沥青道路修复程度的好坏以及使用时间的长短,应该值得被重视的。

4、用热沥青、乳化沥青或者是沥青砂捣实的方法

灌缝在对于高速公路的养护过程中多采用热沥青、乳化沥青、沥青砂捣实的方法进行灌缝,工艺简单、操作方便、养护费用低的这些方面的阐述是这些方法得意继续应用的原因,但是当这些实际的方法应用到实践中的时候,就会出现由于乳化沥青灌溉后在经历了破乳和水分蒸发这两个阶段后,原先灌满的裂缝就会在一定程度上出现细小的裂缝,这就要使得一定时间之后又要进行重现的灌溉,所以说,用热沥青、乳化沥青或者是沥青砂捣实的方法有利有弊,利的是成本较低,方法较为简单,弊的是需要定期进行维护。

5、切割裂缝

向裂缝里面灌聚氨酯类密封胶是作为最近几年在治理沥青道路裂缝常用的方法之一,同时还应该采用切割裂的方式,保障沥青之间的透气性保持良好,所以说用缝灌聚氨酯的方法在收到的效果上面是很显著的。聚氨酯灌缝胶是一种具有粘结强度高、固化速度快、弹性好和综合成本低等优点的胶质,同时在水密和气密作用的这两个方面对于道路来说效果也十分显著,作为聚氨酯缝胶来说主要的特点就是耐候性好,能经受住长时间的拉伸和压缩。在进行施工时,往往可以分为六个步骤来进行施工,裂缝开槽,槽口清理,密封胶灌注,撒铺石屑,初期维护,开放交通。这六个步骤的标准化施工,就能够保证沥青道路在施工完成之后,能够较长时间的使用,不会过早的出现裂缝。

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