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預防瀝青混凝土路面裂縫及控制措施
隨著我國公路建設的發(fā)展,瀝青混凝土路面由于具有表面平整、行車舒適、耐磨、噪音小、施工周期短、養(yǎng)護維修簡便等特點,而被越來越多地應用到高等級公路建設中,但是瀝青混凝土路面的裂縫問題一至困擾著施工單位,F(xiàn)就瀝表混凝土路面最常見的橫向裂縫、縱向裂縫、網狀裂縫、反射裂縫產生的原因進行分析并對它們的防治措施提出參考意見。
1.橫向裂縫
1.1現(xiàn)象;
裂縫與路中心線基本垂直,縫寬不一,縫長有的貫穿整個路幅的,也有的貫穿部分路幅的。
1.2原因分析;
1.2.1施工縫未處理好,接縫不緊密,結合不良。
1.2.2瀝青未達到適合于本地區(qū)氣候條件和使用要求的質量標準,致使瀝青面層溫度收縮或溫度疲勞應力(應變)大于瀝青混合料的抗拉強度(應變)。
1.2.3半剛性基層收縮裂縫的反射縫。
1.2.4橋梁、涵洞或通道兩側的填土產生固結或地基沉降。
1.3預防措施;
1.3.1合理組織施工,攤鋪作業(yè)連續(xù)進行,減少冷接縫。冷接縫的處理,應先將已攤鋪壓實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,使其預熱軟化;鏟除敷貼料,對縫壁涂刷#url#粘層瀝青,再鋪筑新混合料。
1.3.2充分壓實橫向接縫。碾壓時,壓路機在已壓實的橫幅上,鋼輪伸入新鋪層15cm左右,每壓一遍向新鋪層移動15-20cm,直到壓路機全部在新鋪層為止,再改為縱向碾壓。
1.3.3根據《瀝青路面施工及驗收規(guī)范》(gb50092)要求,按本地區(qū)氣候條件和道路等級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。采用優(yōu)質瀝青更有效。
1.3.4橋涵兩側填土充分壓實或進行加固處理;沉降嚴重地段,事前應進行軟土地基處理和合理的路基施工組織。
1.3.5反射裂縫預防詳見4.3。
1.4治理措施;
為防止雨水由裂縫滲透至路面結構,對于細裂縫(2-5mm)可用改性乳化瀝青灌縫。對大于5mm的粗裂縫,可用改性瀝青(如sbs改性瀝青)灌縫。灌縫前,必須清除縫內、縫邊碎粒、垃圾,并使縫內干燥。灌縫后,表面撒上粗砂或3-5mm石屑。
2.縱向裂縫
2.1現(xiàn)象;
裂縫走向基本與行車方向平行,裂縫長度和寬度不一。
2.2原因分析;
2.2.1前后攤鋪幅相接處的冷接縫未按有關規(guī)范要求認真處理,結合不緊密而脫開。
2.2.2縱向溝槽回填土壓實質量差而發(fā)生沉陷。
2.2.3拓寬路段的新老路面交界處沉降不一。
2.3預防措施;
2.3.1采用全路幅一次攤鋪,如分幅攤鋪時,前后幅應緊跟,避免前攤鋪幅混合料冷卻后才攤鋪后半幅,確保熱接縫。
2.3.2如無條件全路幅攤鋪時,上、下層的施工縱縫應錯開15cm以上。前后幅相接處為冷接縫時,應先將已施工壓實完的邊緣坍斜部分切除,切線須順直,側壁要垂直,清除碎料后,宜用熱混合料敷貼接縫處,使其預熱軟化,然后鏟除敷貼料,并對側壁涂刷#url#粘層瀝青,再攤鋪相臨路幅。攤鋪時控制好松鋪系數,使壓實后的接縫結合緊密、平整。
2.3.3溝槽回填土應分層填筑、壓實,壓實度需達到要求。如符合質量要求的回填土來源或壓實有困難時,須作特殊處理,如采用黃砂、礫石砂或有自硬性的高鈣粉煤灰或熱燜鋼渣等。
2.3.4拓寬路段的基層厚度和材料須與老路面一致,或稍厚。土路基應密實、穩(wěn)定。鋪筑瀝青面層前,老路面?zhèn)缺谛柰克?url#粘層瀝青。瀝青面層應充分壓實。新老路面接縫宜用熱烙鐵燙密。
2.4治理措施;
2-5mm的裂縫可用改性乳化瀝青灌縫,大于5mm的裂縫可用改性瀝青(如sbs改性瀝青)灌縫。灌縫前,須先清除縫內、縫邊碎垃圾、垃圾,并保持縫內干燥,灌縫后,表面撒上粗砂或3-5mm石屑。
3.網狀裂縫
3.1現(xiàn)象;
裂縫縱橫交錯,縫寬1 mm以上,縫距40cm以下,1m2以上。
3.2原因分析;
3.2.1路面結構中夾有軟弱層或泥灰層;粒料層松動,水穩(wěn)性差。
3.2.2瀝青與瀝青混合料質量差,延度低,抗裂性差。
3.2.3瀝青層厚度不足,層間粘結差,水分滲入,加速裂縫的形成。
3.3.4路面總體強度不足,在損壞初期形成網裂,日后裂縫逐步擴展,縫距縮小。
3.3預防措施;
3.3.1瀝青路面攤鋪前,對下臥層需認真檢查,及時清除泥灰,處理好軟弱層,保證下臥層穩(wěn)定,并宜噴灑#url#粘層瀝青。
3.3.2原材料質量和混合料質量嚴格按《瀝青路面施工及驗收規(guī)范》(gb50092)的要求進行選定、拌制和施工。
3.3.3瀝青面層各層應滿足最小施工厚度的要求,保證上下的良好連接;并從設計施工養(yǎng)護上采取措施有效地排除雨后結構層內積水。
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3.3.4路面結構設計應做好交通量調查和預測工作,使路面結構組合與總體強度滿足設計使用期限內交通荷載要求。上基層必須選用水穩(wěn)定性良好的有粗粒料的石灰、水泥穩(wěn)定類材料。
3.4治理措施;
3.4.1如夾有軟弱層或不穩(wěn)定結構層時,應將其鏟除;如因結構層積水引起網裂時,鏟除面層后,需加設將路面滲透水排除至路外的排水設施。然后再鋪筑新混合料。
3.4.2如強度滿足要求,網狀裂出自瀝青面層厚度不足時,可采用銑削網裂的面層后加鋪新料來處理。加鋪厚度按現(xiàn)行設計規(guī)范計算確定;如在路面上加罩,為減輕反射裂縫,可采取各種“防反”措施進行處理。(詳見4.3)
3.3.3由于路基不穩(wěn)定,導致路面網裂時,可采用石灰或水泥處理路基,或注漿加固處理,深度可根據具體情況確定,一般為20-40cm。消石灰用量5%-10%,或水泥用量4%-6%。待土路基處理穩(wěn)定后,再重做基層、面層。
3.3.4由于基層軟弱或厚度不足引起路面網裂時,可根據情況,分別采取加厚、調換或綜合穩(wěn)定的措施進行加強。水穩(wěn)定性好、收縮性小的半剛性材料是首選基層;鶎蛹訌姾,再鋪筑瀝青面層。
4.反射裂縫
4.1現(xiàn)象;
基層產生裂縫后,在溫度和行車荷載作用下,裂縫將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。對于半剛性基層以橫向裂縫居多,對于柔性路面上加罩的瀝青結構層,裂縫形式不一,取決于下臥層。
4.2原因分析;
4.2.1半剛性基層收縮的反射裂縫。
4.2.2在舊路面上加罩瀝青面層后原路面上已有裂縫包括水泥混凝土路面的接縫的反射。
4.3預防措施;
4.3.1采取有效措施減少半剛性基層收縮裂縫。
4.3.1.1基層混合料應在接近最佳含水量的狀態(tài)下碾壓,要防止碾壓時含水量過小,壓實度和強度不足,造成強度裂縫。
4.3.1.2對分段施工的基層,在碾壓時,應預留3-5米混合料暫緩碾壓,待下段混合料攤鋪后一起碾壓,以利于銜接。對于分層碾壓的基層,上下層的接頭應錯開3-5米,以減少出現(xiàn)裂縫的機會。
4.3.1.3合理選擇混合料的配比,控制細料數量;重視結構層的養(yǎng)護,并及早鋪筑上層或進封層以利于減少干縮縫。
4.3.2在舊路面加罩瀝青路面結構層前,可銑削原路面后再加罩,或采用鋪設土工布、擱柵后再加罩,以延緩反射裂縫的形成。
4.4治理措施;
4.4.1縫寬小于2mm時,可不作處理。
4.4.2縫寬大于2mm時,可采用改性乳化瀝青或改性瀝青(如sbs改性瀝青)灌縫。灌縫前須先清除縫內垃圾,縫加碎粒,并保持縫內干燥。灌縫后撒粗砂或3-5mm石屑。
5.路束語
在瀝青混凝土路面施工中,只要采取積極有效的措施,杜絕以上各種不利因素發(fā)生,嚴格規(guī)范施工,才能徹底解決混凝土路面的裂縫問題,提高混凝土路面的工程質量。
預防瀝青混凝土路面裂縫及控制措施 [篇2]
1 前言
當今,我國公路的主要問題就是集中于瀝青混凝土路面的裂縫,盡管我們的工作人員在此方面已經有相關的應對措施,但是究其產生的原因,我們依然在很多方面需要解決和改善。本文通過解析裂縫產生的原因,從而提出一些措施來起到預防作用,希望對我國瀝青混凝土路面質量起到一定的幫助作用。
2 瀝青混凝土路面產生裂縫的原因
一般來說,在實際的施工過程中瀝青混凝土路面裂縫大體可以分為兩種類型:第一種是荷載型裂縫,主要由于在行車過程中荷載作用中產生的裂縫。第二種是由于非荷載型裂縫,主要四因為溫度變化,例如當溫度大幅度的升溫會造成裂縫。這兩種類型在瀝青混凝路面中主要是以橫向裂縫、縱向裂縫、等形式具體的表現(xiàn)出來。
(1)在道路施工的過程中,由于路基和路面在施工的過程中強度不足的情況下會導致裂縫的出現(xiàn),通常在最具體的表現(xiàn)就是彎沉值非常大,容易引起沉陷。而在瀝青的混合料的中,強度由兩方面組合而成,第一種就是嵌擠力和內摩阻力,還有一種就是瀝青 本身的凝聚力和粘合力。
(2)當瀝青的表面彎拉不足,這種情況基本上由于材料的選用不當而造成的,在車輛嚴重超載作用f而產生的裂縫。在車輪的強大符合作用下,路面會產生彎拉疲勞裂縫,路基的底部要承受非常大的壓力,當拉力如果達到一定的限度,超過基層的抗壓強度,就會導致出現(xiàn)沉陷,裂縫就會出現(xiàn)。
(3)當瀝青使用過一段時間以后,由于在太陽的長時間的照射下,瀝青很容易出現(xiàn)老化。龜裂是瀝青路面的一種結構性損壞。這種情況硬性到瀝青老化的因素是非常多的,例如陽光溫度,以及車輛的類型還有施工過程中瀝青材質的優(yōu)劣會對對其產生巨大的影響。
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(4)基層反射裂縫。這種情況主要是由于路面基層結構設計不當、拌和不均、施工質量差、當遇到車輛的載重比較大的時候,由于車輛荷載反復作用下,使瀝青以存在于基部的拉應力超過了最大的承受限度,這種情況的裂縫是從下向上產生的。當然,隨著溫度的變化,這種裂縫會快速的進行擴散,因此瀝青的時候會大大的減少。
(5)溫度的變化和承載力基本上沒有關系,但也是導致裂縫產生的重要原因。溫度裂縫一般在瀝青路面存在的形式是橫向裂縫,這種裂縫基本上對整個路面都有一定的影響。溫度裂縫的主要特點是從路基開始慢慢延生到路的中央,且邊緣裂縫寬,道路中間的裂縫較窄。溫度變化裂縫分為兩種,一種是度收縮,另外一種是溫溫度疲勞裂縫:當溫度下降的時候,會產生收縮,及第一種裂縫方式。當拉應力大于瀝青本身存在的拉應力強度的時候,就開始出現(xiàn)了第二中溫度裂縫。
(6)由于路基受到長時間的冷凍,在冬天溫度較低的天氣,由于排水措施不當,因此導致了凍脹也是瀝青道路產生裂縫的主要原因。在道路雪和冰融化的時候,在強度已大大降底的路段上,當在路面上行駛載重比較大的車輛,極易產生裂縫和翻漿。
(7)降水量對于裂縫的影響:降水次數多和降水量大,當降水時間比較長的時候,就會導致降水在瀝青路面存在的時間比較長,自由水會滲透進人瀝青的兩層之內或者是之間,車輛通過面層瀝青混凝上的孔隙中或者在這兩層中含有豐富的自由水的時候,均會產生相當大的水壓力以及抽吸力,車輪在行駛的時候會產生非常大的抽吸力,這兩種作用力的結合,逐漸使瀝青混凝土強度大幅度下降直至路面局部松散并形成坑洞、唧漿、深度不等的網狀裂縫。
3 預防瀝青混凝土路面產生裂縫的措施
在瀝青混凝土路面的施工設計中要注意以下幾點:在穩(wěn)定度滿足要求的前提下,優(yōu)先選用針入度較大的瀝青做瀝青面層;瀝青面層采用密實型瀝青混凝土;采用合適的瀝青面層厚度,確保半剛性基層在使用期間一般不會產生干縮裂縫和溫縮裂縫;為進一步提高表面層抗溫度裂縫性能,可采用橡膠瀝青或聚合物瀝青在瀝青混凝土表面做一封層;設置應力消減(應力吸收)中間層。
(1)選擇合適類型的瀝青混凝土原料:推薦在瀝青混凝土路面施工中應用密實式瀝青混凝土,一般可選用ac-16Ⅰ、ac-20Ⅰ、ac-25Ⅰ作為瀝青混凝土路面的主要原料,這些類型的瀝青混凝土具有良好的避水性,又有對抗高溫變形的能力,還有較高的抗滑性。
(2)用優(yōu)質的瀝青:優(yōu)質的瀝青可以確;炷恋倪B續(xù)性和粘附性,當瀝青混凝土中酸性石料較多時應該添加一定的抗抗剝落劑以確保瀝青和石料的粘結。
(3)制集料的質量:嚴格控制瀝青混合料中細集料的含泥量,選用優(yōu)質的天然河沙以便提高瀝青與碎石的粘附性。
(4)高瀝青混凝土路面施工的技術水平:首先,瀝青混凝土路面施工前應該對原材料進行技術檢驗,對原材料的規(guī)格、均勻、配合比重點檢查。其次,拌和時既要保證混合料的拌和溫度和強度,又要保證拌合物的均質性,避免粗細集料的相互分離。其三,規(guī)范地使用瀝青混凝土路面施工機械,根據水損破壞的原因 分析,在施工中應該確保碾壓次數與強度,切實降低瀝青混凝土路面的空隙率。最后,瀝青混凝土路面施工結束后,不應過早負載,應該讓新鋪設的瀝青混凝土路面溫度下降后再開放行車。
(5)倡在瀝青混凝土路面應用新技術:科學技術是第一生產力,瀝青混凝土路面施工中應該針對水損破壞使用新型的防水材料和防水工藝,使瀝青混凝土路面水分不能下滲和停留,降低水分對瀝青混凝土路面的侵入,進而達到減少瀝青混凝土路面水損破壞的目的。
(6)青混凝土路面的養(yǎng)護:瀝青混凝土路面鋪設后就進入了使用時期,這一時期的管理重點應該放在瀝青混凝土路面的養(yǎng)護上,應該按照《瀝青公路養(yǎng)護技術規(guī)范》的具體要求做好養(yǎng)護工作,做到將瀝青混凝土路面的水損破壞消滅于萌芽和初始狀態(tài),在確保瀝青混凝土路面通行的同時,延長瀝青混凝土路面的使用壽命。
4 修補瀝青混凝土路面裂縫的方法
當瀝青路面出現(xiàn)裂縫的時候,當然需要對路面進行維護,這樣能夠延長路面的壽命。一般是對細裂縫(2mm~5mm)采用的是灌注處理,材料使用乳清瀝青;對當出現(xiàn)大于5mm的粗裂縫,可采用改性瀝青進行灌縫處理;灌縫前,必須對裂縫進行改造以及進行衛(wèi)生處理,清理出雜質和垃圾;灌縫后,表面應該鋪灑粗砂或者較小直徑的石屑。
5 結束語
本文通過對裂縫產生原因的分析更加明確了它對瀝青混凝土路面的危害性,因此在我們以后瀝青混凝土道路的施工過程中不但要提高施工質量同時對于施工的選材以及工藝都有相應的要求。所以在如何預防瀝青混凝土產生裂縫是我們需要繼續(xù)研究的工作,只有通過不斷研究才能使得我國的瀝青混凝土的路面質量以及壽命都得以提高。
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