公路沥青路面裂缝的预防和处理(18篇)
1.公路沥青路面裂缝的预防和处理 篇一
谈半刚性沥青路面裂缝预防和处理措施
新疆具有丰富的筑路材料,目前我省高等级公路、城市道路路面基层采用水泥稳定砂砾作为半刚性基层,在施工中其技术指标控制不好或受外界环境、温度、气候、荷载的影响,基层易产生裂缝现象,处理裂缝目前又没有成熟的办法和相关技术措施.本文根据多年来在工作中的一些经验就此进行探讨和提出防治措施.
作 者:蔡莉 作者单位:新疆交通建设管理局卡子湾管理处,新疆,乌鲁木齐,830021刊 名:中国科技博览英文刊名:CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY REVIEW年,卷(期):“”(16)分类号:U416.217关键词:半刚性 路面裂缝 预防 措施
2.公路沥青路面裂缝的预防和处理 篇二
一、裂缝的成因
沥青路面开裂的原因和裂缝的形式多种多样, 影响裂缝轻重程度的主要因素有以下几个方面:
1、沥青及沥青混合料的性质
沥青和沥青结合料的性质是影响沥青路面温度开裂的最主要原因, 沥青混合料的低温劲度是决定沥青路面是否开裂的最根本因素, 沥青劲度又是决定沥青混合料劲度的关键。在沥青性能指标中, 影响更大的是温度敏感性, 温度敏感性大的沥青更容易开裂。
2、基层材料的性质
基层材料的收缩性愈小, 面层裂缝愈少。基层上有透层油以加强与面层的粘结对抗开裂是有好处的, 基层材料种类对沥青面层的裂缝率有明显影响。
3、气候条件
极端最低温度、降温速率、低温持续时间、升降温循环数次数是气候条件影响沥青路面温缩裂缝的四大要素。
4、交通量和车辆荷载
半刚性基层中的最大拉应力, 通常是由最重的车轮荷载产生的, 并且对于半刚性路面, 不同轴载对路面的破坏作用相差极大, 即使是通过次数较少的重荷载也对路面破坏起着决定性的作用。
二、裂缝的类型及预防
1、提高路基工作区的强度和稳定性
路基是路面的基础, 路基工作区又是路基经受行车荷载影响较大的深度区域, 该深度区域具有足够的强度和整体稳定性, 对保证路面结构的强度和稳定性极为重要, 否则将产生不均匀沉降使路面发生开裂。因此, 必须采取有效措施处理好影响路基工作区的稳定性和强度的关键环节, 最大限度地减小路基完工后沉降量。
2、基层应有合理厚度
当基层厚度增加时, 其承载能力也迅速增加, 试验证明, 半刚性基层厚度由10 cm增加到25 cm时, 其承载力提高为原来的3倍。
3、修筑防裂路面
研究表明, 面层反射裂缝明显地受沥青面层厚度的影响, 厚度超过15cm的面层可以有效的防止受拉疲劳所产生的裂缝, 还可以降低车辆荷载引起的剪应力。
4、选择防裂性能好的材料
(1) 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。
(2) 选用松弛性能好的优质沥青做面层, 保证沥青的针入度、延度等指标;在缺少优质沥青的情况下。应采用某些添加剂或聚合物。以提高沥青的低温抗裂性能及高温稳定性能。
(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。如果集料呈酸性, 则应填加一定数量的抗剥落剂或石灰粉, 确保混合料的抗剥落性能, 同时应尽量降低集料的含水量, 尽可能使用人工砂代替原形颗粒的天然砂。
(4) 沥青混合料的级配也是一项重要因素。在合理选配混合料级配时, 应兼顾其高温稳定性, 疲劳性能和低温抗裂性能, 以及路表特性和耐久性等各方面的要求。
(5) 在条件允许的情况, 可以采用间断级配、大空隙、密实型的沥青玛蹄脂碎石 (SMA) 混合料和采用改性沥青。SMA混合料具有良好的高温稳定性、低温抗裂性能, 抗车辙性能好、使用寿命长, 是防裂路面设计时应选用的一项新技术。
5、设置应力吸收层
(1) 在基层与面层之间铺橡胶沥青中间层、预制织物膜带条、土工织物或土工格栅中间层、低粘度沥青混凝土层等均匀应力吸收层。
(2) 采用应力吸收薄膜, 对减缓反射裂缝的产生与扩展有明显的效果, 可使裂缝处相对位移产生的应力传到面层时大为减少, 明显降低应力强度因子。应力薄膜应选用低模量高韧性、大变形率的材料为好。就目前常用的材料而言, 土工织物与沥青橡胶薄膜的弹性模量都较低, 变形率较大, 不存在低温脆裂问题, 效果较佳。
(3) 用土工格栅加筋沥青路面的主要功能, 是控制车辙、反射裂缝和疲劳裂缝, 不同类型格栅性能显著不同。
(4) 橡胶沥青吸收膜, 是使用废橡胶磨细的粉与热沥青搅拌后.施于面层中间, 形成一薄膜或与砂石成一薄层。有试验结果表明, 此应力吸收层在面层中间效果最佳。
6、施工控制裂缝发生
(1) 在施工方面, 严格控制半刚性基层施工碾压时的含水量, 混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量或控制在施工规范容许的范围内, 压实度达到规范要求, 碾压完成后要及时保湿养护, 防止基层干晒, 养护结束后, 立即喷洒沥青乳液, 做成透层或粘层, 然后尽快铺沥青面层。
(2) 制备沥青混合料时控制好加热时间和加热温度, 不使沥青老化并加强碾压, 使沥青混合料达到规定的压实度, 也可减少反射裂缝。
(3) 为了减少沥青面层由于半刚性基层的收缩裂缝而产生反射裂缝或对应裂缝.应尽可能采取有效措施来减少半刚性基层本身的收缩裂缝。
7、控制超载车辆
超载车辆引起累计轴次的增大, 从而引起设计弯沉值减小。并且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。超载车辆的振动冲击作用, 可将路面压坏, 即一次性破坏作用。
三、裂缝的修补
1、裂缝修补时机
裂缝修补时机的选择非常重要, 它关系到裂缝修补的成败, 对于季节性冰冻地区, 沥青路面裂缝在每年3月初至3月中旬, 在路面即将解冻前明显扩大, 因此, 修补裂缝的最佳时机为解冻前裂缝最大时, 这样可以防止路表面及裂缝内存留的冰雪雨水融化后渗入缝内破坏路基, 一般来说, 对于我省每年的3月15日至4月15日修补裂缝为最佳时机, 此时修补裂缝效果最好, 基本上已全部张开的季节 (例如春季) , 这样可以避免雨水通过裂缝进入结构层造成路面损坏。
2、裂缝修补材料
传统的裂缝修补材料有热沥青、乳化沥青和沥青混合料等, 使用这些修补材料, 养护费用较低, 但这些材料的抗老化性、粘结性、温度敏感性以及韧性较差, 维修后的裂缝容易在原裂缝处重新开裂, 其失效率在85%以上, 近年来, 许多公路养护部门已开始研发新型裂缝修补材料, 新材料在抗老化性、粘结性、温度敏感性以及韧性方面比传统材料有了较大的改进。
3、裂缝修补方法
沥青路面裂缝的修补方法很多, 一般可根据裂缝产生的原因、裂缝宽度和深度采用不同的养护措施。
一是在高温季节全部或大部分可愈合的轻微裂缝, 可不加处理, 在高温季节不能愈合的轻微裂缝, 可沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青或采用乳化沥青灌缝。
二是对于路面的纵向或横向裂缝, 应根据裂缝的宽度按以下方法进行处理, 缝宽在2mm~5mm以内, 采用沥青、沥青预拌石屑或砂灌缝;基层及沥青面层均出现裂缝, 缝宽在5mm以上时, 采用填补热拌沥青混合料直接灌缝。
三是因沥青性能不好或路面使用年限较长, 油层老化等原因出现的大面积裂缝 (包括网裂) , 此时如基层强度尚好时, 通过技术经济比较可选用乳化沥青稀浆封层、加铺沥青混合料上封层、改性沥青薄层罩面、单层沥青表处等。
四是由于土基、基层强度不足或路基翻浆等引起的严重龟裂应先处治好基层后再重做面层。
4、裂缝填缝技术
沥青路面在使用初期产生的裂缝主要为纵向和横向裂缝, 对路面裂缝作开槽贴缝式处理所产生的效果比无槽贴缝式处理的效果要好, 无槽贴缝式密封在车辆作用下裂缝表面的贴缝层不断受到磨损, 裂缝内的剩余填充物较少而无法起到封闭裂缝的作用, 从而导致无槽贴缝式密封失效。
5、裂缝填缝方法
对于路面的纵向或横向裂缝, 应尽量采用开槽贴缝式处理, 灌缝设备主要有切缝开槽机、吹风机、灌缝机等;用开槽机正确开槽, 跟踪指示装置对准裂缝向后拉动开槽机对裂缝进行开槽, 一般宽深比为1:1, 尺寸控制在10mm~20mm之间, 为取得良好的密封效果, 必须用吹风机对所开凹槽进行清缝, 然后用灌缝机对槽口进行灌缝, 并控制好沥青的用量, 待封缝沥青温度冷却到70℃以下后方可开放交通。
四、结束语
采取裂缝预防措施和处理技术可以大大减少路面裂缝的出现, 沥青路面裂缝修补的效果与材料的选择、裂缝封闭处理设计和施工工艺等有密切的关系, 所以在裂缝修补过程中, 应选择优良的灌缝材料, 尽量采用开槽贴缝式处理设计, 优化施工工艺, 提高裂缝修补的成功率, 从而延长沥青路面的使用寿命。
摘要:通过现场观察, 通过查阅有关公路沥青路面裂缝的预防和处理方面的专著, 对公路沥青路面裂缝的预防和处理等进行阐述。
关键词:沥青路面,裂缝,预防和处理
参考文献
3.公路沥青路面裂缝的预防和处理 篇三
【关键词】沥青路面;沥青路面裂缝;沥青路面裂缝的预防
1.公路路面裂缝的产生、类型、特点和预防措施
沥青路面裂缝的形式、形成及危害。
沥青路面开裂是世界各国沥青路面使用中均会遇到的主要病害之一。
沥青路面开裂的原因和裂缝的形式是多种多样的,裂缝可分为两大类,即荷载型裂缝和非荷载型裂缝。
(1)荷载型裂缝,即主要由于交通荷载作用下产生的疲劳裂缝。
在半刚性基层沥青路面设计合理、施工质量良好的条件下,单纯由荷载作用引起面层开裂的可能性不大。
(2)非荷载型裂缝,主要为温度型裂缝。
沥青路面温缩型开裂包括低温收缩开裂与温度疲劳开裂,均体现为张开型开裂方式。对于沥青路面基层存在裂缝情形,按沥青面层裂缝开裂部位,又可以分为反射裂缝与对应裂缝。
由于环境温度、交通荷载等因素的影响,沥青路面初期产生的裂缝对沥青路面使用性能常无明显影响,但由于半刚性基层自身干缩和温缩应变胀缩产生的拉应力超过半刚性基层自身的极限抗拉强度,使其从强度薄弱处产生断裂,随着路面使用时间的延长。已有的裂缝逐渐向上扩展到路表,横向裂缝不断增加。缝宽不断增大,横向裂缝再不断附生纵向裂缝,最终形成大小不等独立板块,在表面水的作用下,致使裂缝附近基层的含水量加大,甚至饱和。其结果是路面强度明显降低.在大量行车荷载反复作用下,产生冲刷、唧浆和沉陷等现象.聚终导致路面很快产生结构性破坏,使道路结构逐渐丧失承载能力。
2.公路路面裂缝的预防措施
延缓和减轻半刚性基层沥青混凝土面层的荷载型裂缝和非荷载型裂缝,可采用两大类方法:
2.1是在施工期间就采用相应的预防裂缝或处理措施。
2.2是在维修养护时选用合适的加铺层体系。
2.2.1提高路基工作区的强度和稳定性
路基是路面的基础,路基工作区又是路基经受行车荷载影响较大的深度区域,该深度区域具有足够的强度和整体稳定性对保证路面结构的强度和稳定性极为重要,否则将产生不均匀沉降使路面发生开裂。必须采取有效措施处理好影响路基工作区的稳定性和强度的关键环节,最大限度地减小路基完工后沉降量。
(1)路基工作区的强度主要是在填筑过程中形成的。
必须严格控制路基的填筑工艺,确保路基强度。填筑材料首选石、砾、砂类土,其次选用含砾、砂低液限粘土,再次选用低液限粘土。粉质土和有机土不能用于填筑路基。路基工作区的实际深度超出了预设深度,这样未经处理的超出部分的路基强度、稳定性、刚度明显不足,路基工作区的控制深度最好是大于路基工作区的设计深度,以防患于未然。
(2)压实度是反映路基强度的重要指标,也是提高路基强度和稳定性的最经济、最有效的技术措施,施工中必须严格检测控制。使其达到规定值。填土层的厚度对压实度有直接的影响,施工中要插杆挂线,每层的松铺厚度不应大于30cm。检测压实度试坑要打到下一层顶面,凡是检测结果达不到规定值的要加压处理,或推除重填。
(3)降低地下水位是提高路基强度的重要措施。
路面底以下80cm路床是路基的关键部位,它直接承受和吸收路面的扩散应力,要有足够的强度和稳定性。当开挖后发现底下渗水,不论流量大小都要处理。填方地段要采用较好的材料填筑,土质差的地段要进行换填处理,确保其强度和稳定性。
2.2.2基层应有合理厚度
当基层厚度增加时,其承载能力也迅速增加,试验证明,半刚性基层厚度由10cm增加到25cm时,其承载力提高为原来的3倍。
2.2.3修筑防裂路面
研究表明,面层反射裂缝明显地受沥青面层厚度的影响,厚度超过15.0cm的面层可以有效的防止受拉疲劳所产生的裂缝,还可以降低车辆荷载引起的剪应力
2.2.4选择防裂性能好的材料
(1)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。
(2)选用松弛性能好的优质沥青做面层,保证沥青的针入度、延度等指标;在缺少优质沥青的情况下。应采用某些添加剂或聚合物。以提高沥青的低温抗裂性能及高温稳定性能。
(3)在稳定度满足要求的前提下。选用针人度较大的沥青作两层。
(4)采用密实型沥青混凝土面层 空隙率对面层的疲劳寿命有很大影响,密实型沥青混合料在使用中沥青硬化缓慢,同时也延缓了裂缝的扩展。
(5)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。
(6)沥青混合料的级配也是一项重要因素。在合理选配混合料级配时,应兼顾其高温稳定性,疲劳性能和低温抗裂性能。以及路表特性和耐久性等各方面的要求。
(7)在条件允许的情况,可以采用间断级配、大空隙、密实型的沥青玛蹄脂碎石(SMA)混合料和采用改性沥青。
(8)采用橡胶沥青或聚合物改性沥青在沥青混凝土表面作封层,可进一步提高表面层的抗温度裂缝能力。
2.2.5设置应力吸收层
(1)在基层与面层之间铺橡胶沥青中间层、预制织物膜带条、土工织物或土工格栅中间层、低粘度沥青混凝土层等均匀应力吸收层。
(2)采用应力吸收薄膜,对减缓反射裂缝的产生与扩展有明显的效果,可使裂缝处相对位移产生的应力传到面层时大为减少,明显降低应力强度因子。而吸收薄膜的弹性模薰越低,防裂效果越好。
(3)用土工格栅加筋沥青路面的主要功能,是控制车辙、反射裂缝和疲劳裂缝,不同类型格栅性能显著不同。
(4)橡胶沥青吸收膜,是使用废橡胶磨细的粉与热沥青搅拌后.施于面层中间,形成一薄膜或与砂石成一薄层。有试验结果表明,此应力吸收层在面层中间效果最佳。
2.2.6新铺半刚性基层的预开裂技术
在半刚性基层上锯缝,即在结构层碾压前切割一条缝直到层底。缝宽为0.5cm,内填沥青砂或沥青乳液.随即将切缝快速封闭.然后以正常方式碾压该层。其目的就是预先制造更直、更多规则问距的裂缝(通常问距为2-3in),这样它比自然裂缝更细、裂缝位移更小,从而避免裂缝边缘的快速恶化或减缓裂缝贯穿沥青层。
2.3施工中控制裂缝发生的措施
(1)在施工方面,控制半刚性基层碾压时的含水量为最佳含水量的0.9倍,压实度达到规范要求,碾压完成后要及时保湿养护,防止基层干晒,养护结束后,立即喷洒沥青乳液,做成透层或粘层,然后尽快铺沥青面层。
(2)制备沥青混合料时控制好加热时间和加热温度,不使沥青老化、加强碾压,使沥青混合料达到规定的压实度,也可减少反射裂缝。
(3)为了减少沥青面层由于半刚性基层的收缩裂缝而产生反射裂缝或对应裂缝.应尽可能采取有效措施来减少半刚性基层本身的收缩裂缝。
公路道路工程从建成到使用,牵涉到设计、施工、监理、运营管理等各个方面。设计疏漏、施工低劣、监理不力,均可能使混凝土桥梁出现裂缝。公路铺设沥青面层前,采取裂缝预防措施和处理技术可以大大减少路面裂缝的出现。因此,严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理,是保证结构安全耐用的前提和基础。
【参考文献】
[1]沥青路面施工及验收规范,GB50092-96.
[2]市政道路工程质量检验评定标准,CJJ1-90.
4.公路沥青路面裂缝的预防和处理 篇四
文章针对在高等级公路建设中,沥青混凝土路面的广泛应用,以及沥青混凝土路面常见的裂缝现象,分析了沥青混凝土路面裂缝成因及分类,并从沥青面层原材料、施工工艺及组织方面对怎样预防沥青路面裂缝进行了分析,并对裂缝出现后,各种裂缝处治方法进行了探讨。
关键词:沥青路面;路面裂缝成因;路面裂缝预防;路面裂缝处治
1、沥青混凝土路面现状。
在高等级公路建设中,由于沥青混凝土路面具有噪音小,施工周期短,行车舒适,养护维修施工方便等诸多优点,沥青混凝土作面层已经成为高等级公路路面面层的主要形式,因此沥青路面施工质量及后期养护维修好坏,直接关系到行车安全及行车舒适度。但沥青混凝土路面由于行车荷载、温度变化等原因,会产生各种裂缝,如温度裂缝、荷载裂缝等,随着降雨,路基土含水量增大,结构层强度迅速降低,使沥青混凝土路面发生破坏及使用寿命大大降低,所以,对沥青路面裂缝进行预防和处治显得特别重要。
2、沥青路面裂缝分类。
一般可按形成原因和裂缝形状分类,按形成原因可分为三类:
第一类是由于沥青面层温度变化产生的温度裂缝:包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝,一般称之为非荷载裂缝。
第二类是由于车辆行车荷载的作用,超过路面材料的抗拉极限而产生的破坏裂缝,又称之为荷载型裂缝。
第三类是反射裂缝,由于基层材料产生裂缝(如路基沉降拉裂,基层材料在行车荷载下产生疲劳裂缝等),逐渐向上向沥青面层反射,引起沥青面层裂缝。
按形状可分为:第一类是横向裂缝,主要是由于:
(1)半刚性基层收缩裂缝的反射裂缝。
(2)桥梁、涵洞或通道两侧的填土产生固结或地基沉降,施工缝未处理好,接缝不紧密,结合不良。
第二类是纵向裂缝,主要是由于:
(1)拓宽路段的新老路面交界处沉降不一。
(2)前后摊铺幅相接处的冷接缝未按有关规范要求认真处理,结合不紧密而脱开。
(3)纵向沟槽回填土压实质量差而发生沉陷。
第三类是网状裂缝(龟裂),主要是由于:
(1)沥青与沥青混合料质量差,延度低,抗裂性差。
(2)沥青层厚度不足,层间粘结差,水分渗入,加速裂缝的形成。
(3)路面总体强度不足。
3、沥青路面裂缝预防。
预防措施:
(1)材料品控方面,采用干缩、温缩稳定,抗拉能力高的半刚性材料做基层,根据沥青路面施工及验收规范要求,调查本地区气候条件,再结合道路等级选择性能优良沥青产品,宜采用优质沥青做面层。
(2)沥青混合料出厂及运送方面,沥青混合料出厂时应有出厂合格证明。混合料外观应拌合均匀、色泽一致,无明显油团、花白或烧焦。运输中,应加盖篷布等保持混合料温度。
(3)施工方面:
①合理组织施工,摊铺作业连续进行,减少冷接缝。冷接缝的处理,应先将已摊铺压实的摊铺带边缘切割整齐、清除碎料,使其预热软化;对缝壁涂刷粘层沥青,再铺筑新混合料。尽量采用全路幅一次摊铺,如无条件全路幅摊铺采用分幅摊铺时,上、下层的施工纵缝应错开15cm以上,并采用热接缝。雨天时不得施工。
②桥台两侧填土分层填筑、压实;沉降严重地段,事前应进行软土地基处理。加宽路段的新旧路衔接处要采取措施,如采取挖台阶等,防止不均匀沉降,引起纵向开裂。在旧路面加罩沥青路面结构层前,可铣削原路面后,将残料和粉尘清除干净,采用铺设土工布、格栅等后再加罩,以延缓反射裂缝的形成。
③地下管线及构筑物埋深不能小于50cm,确保基层结构的完整性。沟槽回填土应分层填筑、压实,回填土土质、含水率应符合要求,过湿土必须经过翻晒,并满足含水率才能用于回填。
4、沥青路面裂缝处治。
裂缝的处治可按以下方式及要求进行:
(1)裂缝宽度在2mm以下的轻微裂缝,在高温季节大部分会闭合,可不进行处理。
(2)开槽灌缝是现在沥青路面裂缝处治最常用方法。缝宽在2——10mm的裂缝,应采用热沥青灌缝,缝内潮湿时应采用乳化沥青灌缝。开槽灌缝施工要求:
①开槽灌缝禁止在雨天施工。
②用压缩空气清除缝内的杂物及尘土,喷灯对裂缝进行烘干,保证裂缝内干燥。
③每条裂缝的灌注工作要连续,并应在裂缝表面形成T形密封层。
④灌缝时将灌封胶加热到要求温度,慢慢挤压胶液,否则,灌完胶后,缝底部易积存气泡,气泡上升,缝内胶液易积聚成球状,影响灌缝质量。
⑤灌缝完成后要求灌缝胶温度下降至常温方才能够通车放行。
(3)沥青混合料填缝。缝宽在10mm以上的宽缝,应采用热拌沥青混合料或乳化沥青混合料填缝,填缝要饱满并保证压实。
(4)路面贴缝带,路面贴缝带是一种裂缝修补新技术,它不用开槽,只需对裂缝表面作简单清扫,即可施工,但在雨天、积水路面严禁施工。
(5)铣刨罩面法。对网状裂缝(龟裂),情况严重时,应采用铣刨后罩面方法,解决沥青路面裂缝。
5、结语。
加强沥青路面预防性养护及小修,可以减少后期大修次数及维修成本,保证沥青路面平稳运行,值得引起更大重视。
参考文献:
[1] JTG F40—2004。公路沥青路面施工技术规范[S]。2004。
[2]李志华。沥青混凝土路面裂缝原因分析及防治措施[A]。全国路面材料及新技术研讨会,2004。
5.公路沥青路面裂缝的预防和处理 篇五
应力吸收层技术在开阳高速公路沥青路面裂缝处治的应用
结合开阳高速公路工程实例,介绍了应力吸收层技术在沥青路面裂缝处治方面的应用情况、处理方案和施工工艺.实践证明,AR-SAMI应力吸收层可以有效地防止、减少和延缓路面的裂缝.
作 者:伍卫良 谭益利 林进锋 WU Wei-liang TAN Yi-li LIN Jin-feng 作者单位:广东开阳高速公路有限公司,广东江门,529300 刊 名:广东公路交通 英文刊名:GUANGDONG HIGHWAY COMMUNICATIONS 年,卷(期):2009 “”(3) 分类号:U416.217 关键词:沥青路面 应力吸收层 裂缝处治6.高速公路沥青路面预防性养护 篇六
摘要:高速公路的预防性养护对延长高速公路的使用寿命,减少后期维修费用有很重要的意义,高速公路的预防性养护在外国已得到了很好的发展,但在中国还处于刚刚起步的阶段。预防性养护具有养护时机合理、养护周期规律、预防性以及机械化程度高等特点,预防性养护的措施有很多,包括坑槽修补、灌缝、路表封层等。养护时机的选择是预防性养护决策的核心
关键字:预防性养护;发展;养护措施;养护时机
1.前言
近几年来,随着国民经济的高速发展,道路交通量日益增大,车辆大型化且严重超载,使公路路面面临严峻考验,许多高等级公路沥青路面建成后通车不久,便发生了沥青路面开裂、坑槽、松散、车辙等较为严重的早期病害。路面的破损对车辆行使速度、承载能力、机械磨损、燃油消耗、行车舒适、交通安全以及环境保护等造成了较大的影响,因此路面的维修养护就成为保证其服务质量和使用寿命的重要手段。高速公路养护可以分为两种:预防性养护和矫正性养护。我国现在大多数公路养护都属于矫正性养护,相当大比例的高速公路通车仅两三年就要进行修补,在前期没有舍得投入进行预防性养护是重要原因之一。研究表明,路面的使用性能不是直线下降的。在使用初期,其服务能力下降较缓慢,但当损坏状况超过某一限值时,路面的服务能力就开始急剧下降,病害急剧增多。若在此之前就采取预防性养护措施,则可及时阻止这种发展趋势,从而使路面始终维持较好的服务状况,可以有效地延长路面的寿命。由此,尽快建立预防性养护体系,开展预防性养护工作具有十分重要的意义。
2.高速公路的养护
高速公路是一种快速的、大交通量的运输系统,快速、安全、舒适、通畅是其基本要求,高速公路养护作业与一般低等级公路相比有以下特点:
(1)预防性
根据各地的不同季节的气温特点、水温条件、交通量和超载车辆的规律,按照“预防为主,防治结合”的原则,因地制宜,采取有效地技术措施,合理安排养护工作,做好预防性保养和修理,确保高速公路的安全通畅,并使高速公路的寿命得以延长,服务质量得以提高。
(2)经常性和周期性
高速公路的养护室一项长期的任务,每天、每月、每季都有不同的内容。春季要做好沥青路面裂缝的灌治,防治坑槽、松散、翻浆等病害的出现;夏季是路面养护施工的有利季节,即使处治各种病害,恢复路面性能等;秋季要抓紧完成养护工程任务,适时做好冬季病害的预防性保养和修理;冬季要做好防雪、防水、防滑,疏阻抢险及养护采备工作。
(3)复原性
复原性指经过养护维修后的路面应该完全恢复路面原有的使用性能,即其平整度、摩擦性能、承载能力、噪声等使用性能应满足高速公路快速。安全。舒适的基本要求,而不能因养护维修作业而有所下降。
(4)补强性
高速公路的养护维修作业还往往带有弥补原有路面强度不足的要求,这就是所谓的补强作用。补强不仅是增强原有路面的薄弱环节,而且还常常出于对延长路面的寿命以及满足日益增长的交通流量的考虑。
(5)时效性
所谓时效性是指高速公路养护维修作业时交通扰乱持续时间对经济效益的影响,尽可能减少对交通的干扰、减少养护作业时间,快速地准备好作业现场,在养护维修工作完成后快速撤离现场,恢复交通。
(6)安全性
高速公路的车流量大,车速高,在进行养护维修作业时通常只是封闭一个车道,在车辆继续运行的情况下必须确保养护操作人员以及来往车辆驾驶员的安全。
高速公路养护维修技术的发展正式围绕着如何更好地满足这些要求而展开的。
3.高速公路的预防性养护
3.1预防性养护概述
预防性养护是一种主动性的养护策略,是一种对公路周期性的强制保养措施,它根据路面的状况,有计划地采取预防性措施来对公路进行养护,它并不考虑公路是否有了某种损坏,是否已经到公路大中修的年限或者路面病害数量达到某一指标。预防性养护的最佳时机应开始在路面尚处于良好状况,或者是由某些病害预兆时进行。虽然预防性养护需要投入一些费用,但和公路一段时期的正常养护总成本相比,和公路大修改造一次性投入及公路使用寿命相比,它又是一种效益非常良好的养护措施。
高速公路有如下特点:
(1)具有全封闭或半封闭性,交通受到严格监管,交通量大、车速高,中断交通会带来巨大的经济损失和社会压力。
(2)路面病害一旦发生往往发展迅速,且常常给交通安全带来较大隐患。
(3)路面结构一旦破坏后,修复难度大、可逆性低、修复成本高,有时甚至超过工程建设成本。
作为高速公路应时刻保持良好的通车条件和行车安全性具有至关重要的意义,绝不允许公路病害发展到严重影响高速公路行车安全和通行能力的地步。因此,高速公路病害的预防和快速、及时维修工作十分重要。一定要把预防性养护作为高速公路养护重点,把病害消灭在萌芽状态确保安全畅通。
3.2预防性养护的发展情况
3.2.1国外发展情况
20世纪60年代,美国、加拿大等发达国家大规模的公路建设已经基本结束,公路部门的任务开始由公路的规划、设计、施工转移到如何管理和维护这些耗资巨大的公路设施上。路面作为公路基础设施的重要组成部分,由于直接受到交通荷载、自然环境等因素的影响,以及材料本身的老化,随着时间的推移会逐渐损坏。另外,近年来世界各国都普遍面临着路面养护资金不足的困境。因此,路面管理者急需提出合理的养护措施,并充分有效地利用有限的资源,使路面在一定时期内保持良好的性能。路面预防性养护就是在这种背景下产生的。加拿大在20年前就意识到了预防性养护的重要性,早在20世纪70年代晚期安大略省运输部就系统地应用预防性养护的观念实施了一个路面管理计划。80年代早期,渥太华的市政部门就意识到及时进行路面养护的重要性。美国在20世纪90年代初系统地提出路面预防性养护的概念。近年来,美国的公路管理部门,包括联邦公路管理局(FHWA)、路面维护机构(FP2:the Foundation of Pavement Preservation)和美国各州公路工作者协会(AASHTO)联合发起了实行路面预防性养护的策略。AASHTO在1999年对41个运输部门进行了调查,已有36个运输部门制定了路面预防性养护计划,所有运输部门都开始采用各种路面预防性养护措施。为了推动这项技术,AASHTO已经在6个方面资助了50个研究子课题。
3.2.2 国内发展情况
各国道路都已经向着建养并重的趋势发展,我国也不例外。我国《公路沥青路面养护技术规范》(JTJ073-2001)明确提出:公路养护工作必须贯彻“预防为主,防治结合”的方针,说明预防性养护已经得到了一定的重视。少数省份如河南、河北、江苏、山东、陕西等开始在这方面进行尝试。为了满足高速公路维修养护的需要,一些单位已经开始研发高分子聚合物改性沥青的稀浆封层。通过“八五”期间交通部重点新技术推广项目“乳化沥青稀浆封层成套技术”的研究和推广,稀浆封层技术有了一定的发展。河南省公路管理局、新乡市公路科技研究所和前西安公路交通大学合作,采用丁苯乳胶与CRS-1型慢裂快凝阳离子乳化剂混合再加上辅助剂制成改性乳化沥青,进行了改性稀浆封层施工。2003年8月,河北省衡水市在国道G307线武强县城北段完成了12 km同步碎石封层试验段,效果良好。经过封层后的路面使用状况大大改善,并且经过多次雨水冲刷,没有发生渗水现象。近年来,在沪嘉高速、沪宁高速、四川内宜高速等公路路面上进行了微表处施工。另外,目前国内已成功地开发出了一种专用于预防性养护的“沥青路面养护剂”,已在生产上推广使用。
4.沥青路面预防性养护内容和特点
4.1养护时机合理
沥青路面在其寿命周期内可分为3期:①建成投入使用开始,沥青逐渐被氧化、损耗;②沥青路面出现微小裂缝、小坑槽或脱皮现象;③路面出现较大面积裂缝,并贯通形成龟裂,最终出现结构问题。路面预防性养护是对高速公路路面采取的一种高标准的养方式,要求在路面尚处于良好状态时,即路面处于第1阶段时始,沥青逐渐被氧化、损耗;②沥青路面出现微小裂缝、小坑槽或脱皮现象;③路面出现较大面积裂缝,并贯通形成龟裂,最终出现结构问题。路面预防性养护是对高速公路路面采取的一种高标准的养护方式,要求在路面尚处于良好状态时,即路面处于第1阶段时开始采取保护性养护措施,把病害消灭在萌芽状态,使路面始终处于良好的服务状态。
4.2养护周期规律
预防性养护标准高,而路面使用性能随时间变化逐渐下降,因此必须周期性实施养护措施,即定期开展路况调查,采集路况数据,进行分析与评价,当路面使用性能降到预定标准时,及时实施养护策略,恢复路面服务功能,如此循环往复。一般高速公路要求每年进行一次路况检测,实施预防性养护可增加检测频率,特别是对日常巡查中发现病害的路段作专项检测与评价,根据分析、评价结果实施养护措施。因此,预防性养护具有明显的周期性,相对于另外2种路面养护类型,其周期短,即养护频率高。研究表明:沥青路面在一个寿命周期内实施6次以上全路面预防性养护,可取得良好的经济效果,同时保持路面较好的服务功能。
4.3预防性
对路面状况连续检测、评价3年后,获得一组连续数据,可以建立模型对路面使用性能各指标进行预测,对将来需要养护的路段及养护对策进行预测。通过路况的检测、评价与预测,适时对路面采取适宜的保护性养护措施,保护路面,预防各种病害的发生与发展。通过评价与预测,考虑未来交通量的增长,对出现病害或预测即将出现病害的路段针对病因采取有效措施,做到治本治标,以防微小病害发生与恶化。所以预防性养护属于主动养护,体现了“预防为主,防治结合”的养护原则。
4.4机械化程度高
路面预防性养护离不开先进的检测手段。先进的检测手段效率高,不仅能满足预防性养护的检侧频率,而且能保证检测数据的精度和科学性,处理数据、信息的能力也大大提高。很多发达国家都非常重视高速公路的检测效率和质量,已开发和应用集成检测技术,由1台专用车可完成路面状况的各项检测。另外,路面预防性养护宜采用机械化的施工方法,以
保证路面养护施工高效、优质、快速完成。
5.预防性养护措施
5.1灌缝
处置基本上是为了阻止水分进入现存的裂缝中,补缝和灌缝分别指处理几乎不活动的裂缝和正在温度及车轮荷载下发展的裂缝。由于路面结构采用的半刚性基层沥青路面结构,因而路面出现了不同程度的反射裂缝,为了防止雨水冲刷及在荷载作用下裂缝扩展,及时对裂缝进行灌缝。目前,国内常用的裂缝修补方法有:普通沥青灌缝、SBR改性乳化沥青灌缝、路面裂缝密封胶修补裂缝和压浆法修补裂缝。
5.2坑槽修补
针对路面出现的局部破坏如坑槽、松散等,常采用修补方法为:热补法和冷补法。采用就地热补的方法,过去通常的做法是将破坏区域的旧沥青混合料全部清除,然后再用新沥青混合料填补,这种修补方法可以保证修补质量,但大量的旧沥青混合料被废弃,造成了资源的极大浪费和环境污染。为了避免资料的浪费,国内不同省份进行了冷补材料的开发和应用
5.3路表封层
路表封层技术主要用于恢复路面功能性损坏和非失稳性车辙的处治。参考国内外经验,常用的路面封层技术包括:雾状封层、沥青表处、碎石封层、薄层热拌沥青混合料、超薄磨耗层、稀浆封层和微表处技术。各路表封层适用条件如下:
(1)雾状封层。
雾状封层的作用是封闭路面,阻止路面开裂松散,延缓路面老化,提供路面边缘与路肩的轮廓。雾状封层仅仅是在路表面喷洒不含集料稀释的乳化沥青。适用状况功能性:①中等的纵横向裂缝,块状裂缝;②表面松散、风化;③老化的沥青路面;④水侵入结构:没有改善路面结构仅仅是防止水分进入路面结构内部。施工可行性:需要乳化沥青的破乳时间,因此施工后要封闭2 h以便破乳。期望寿命: 1~2年,造价: 2.88~4.32元/m2。
(2)沥青表处。
沥青表处通过喷洒聚合物改性沥青填充空隙和裂缝;喷洒细集料或沙子;再喷洒聚合物改性沥青;最后使用胶轮压路机碾压。气候:适合各种气候环境,在高温干燥环境下最优。交通:在低等交通量下效果良好(日交通量<7 500)。适用状况功能性:①中度的纵横向裂缝,块状裂缝;②表面松散、风化(施工时应清除表面松散料);③水侵入结构:没有改善路面结构,但是能暂时的封住低等的裂缝。施工可行性:路表面需要清洁,需要特别的铣刨设备。期望寿命: 1~3年,造价: 7.2~11.92元/m2。
(3)碎石封层。
碎石封层在路面喷洒乳化沥青后,洒布碎石石屑,用压路机将骨料嵌挤进原路面50~70%,效果与集料级配、最大粒径相关,可进行罩面及提高抗滑性能。双层可以获得很好的路用性能。交通:通过合适的设计与施工,碎石封层可以在重交通路面上表现优异,然而由于碎石易于松散,主要还是应用在中轻交通路面上。适用状况功能性:①低等的纵横向裂缝,块状裂缝;②表面松散、风化;③老化的沥青路面;④水损坏;⑤轻度不平整;⑥轻度唧浆;⑦抗滑能力降低施工可行性:路表面需要清洁,在温暖时间施工,碎石洒布要紧跟沥青洒布,碾压要紧跟碎石洒布,大概要封闭2 h才能开放交通。期望寿命: 4~7年,造价:单层7.1~8.64元/m2,双层10.56~11.92元/m2。
(4)薄层热拌沥青混合料。
薄层热拌沥青混合料铺设厚度19~38 mm的沥青混合料,密级配、开级配、SMA均可。薄层沥青虽作为功能层考虑,但仍然部分承担了车轮荷载的应力分布。适用状况功能性改善:①中轻度的纵横向裂缝,块状裂缝;②表面松散、风化(施工时应清除表面松散料);③路面
不平整;④轻度唧浆;⑤抗滑能力降低路面使用性能;⑥抗车辙。施工可行性:路表面需要清洁,洒布粘层油提高与现有路面的粘结,薄层沥青散热快,需要规定最低碾压温度保证及时碾压。期望寿命: 7~10年,造价:密级配16.7~19.2元/m2,开级配12~13.5元/m2。
(5)超薄磨耗层。
超薄磨耗层由断级配、改性沥青组成的混合料所铺设的10~20 mm的HMA表层,可以有效填补裂缝,提高摩阻力,是一种新型的处理办法。气候:各种气候环境性能优异。交通:比其它养护措施更能承受高交通量及重载。适用状况功能性:①低等的纵横向裂缝,块状裂缝;②表面松散、风化;③路面不平整;④轻度唧浆;⑤抗滑能力降低。施工可行性:需要特别的摊铺设备及许可。期望寿命7~10年,造价: 24~28.72元/m2。
(6)稀浆封层。
稀浆封层通过将良好级配的集料(细砂和矿粉构成)和乳化沥青的构成的混合物,通过专用喷洒器喷洒在整个路面表面。对处理低等级的裂缝、路表防水、提高在64 km /h车速下的汽车抗滑能力有效,厚度通常小于10 mm。交通:适用交通量大,车辆荷载增加而破坏的公路,稀浆封层材料的特性(如集料质量、级配、乳化沥青含量)可以根据交通量状况调整。适用状况功能性:①低度的纵横向裂缝,块状裂缝;②表面松散、风化;③老化的沥青路面;④抗滑能力降低;⑤填补车辙带(车辙不严重)。施工可行性:路表面需要清洁,集料干净、有棱角、耐磨、级配良好、均一(100%破碎),避开在高温天气施工(防止冲刷问题),未破乳前不得开放交通,在允许最低温度下不得施工。期望寿命: 3~5年,造价: 6.72~9.12元/m2。
(7)微表处。
微表处使用聚合物改性乳化沥青、细集料、矿粉、水与稀浆封层采用的一样的添加剂。主要目的是阻止松散、路面老化、同时提高路面的抗滑性能。可以提高路面平整度,填补15 mm以内的车辙。适用状况功能性:①中度的纵横向裂缝,块状裂缝;②表面松散、风化;③老化的沥青路面;④轻度不平整;⑤中轻唧浆;⑥抗滑能力降低;⑦填补车辙(车辙已经稳定)。施工可行性:为防止流淌,应避免在高温时间施工,在寒冷地区铺设则有可能导致松散,不要在允许最低温度下施工。期望寿命: 4~7年,造价: 8.4~16元/m
25.4预防性养护最优时间的选择
预防性养护决策的核心在于养护时机的选择,这是达到预防性养护经济性目标的关键。而对给定的路面,选择的预防性养护技术措施相关的最优时间,使得养护成本最小而养护效果最好。在这里,可以应用寿命周期成本分析法,即“为了使用户所用的系统具有经济寿命周期成本,在系统的开发阶段将寿命周期成本作为设计的参数,而对系统进行彻底的分析比较后作出决策的方法”。在预防性养护决策分析中,特殊之处是分别将养护技术措施在寿命周期内不同时间实施作为比选方案,进行效益成本评价,得到寿命周期成本最低的方案,也即是与养护技术措施相关的最优时间。如果可行的养护技术措施不止1种,则将多种措施的最优时间作为比选方案,再次进行分析决策。
(1)确定寿命周期:对一般工程产品而言,寿命周期是指从研究开发、设计、建造、使用直到报废所经历的全部时间;对路面预防性养护而言,全生命周期则是指从高速公路从投入运营(养护周期开始的时间点)直到路面状况超出允许值、路面需要重新翻修(养护周期结束的时间点)的时间段。
(2)工程系统效率:工程系统效率SE是投入寿命命周期成本后所取得的效果或者说明任务完成到什么程度的指标。在路面预防性养护中,以路面质量指数PQI为总体评价指标,采用路面状况、行驶质量抗滑性能为单项分析指标,也可采用路面破损率(坏板率)、国际平整度指数IRI、横向力系数等直接指标进行分析。
(3)工程寿命周期成本:寿命周期成本LCC是系统在寿命周期内的总费用,广义上不仅包括资金意义上的成本,还包括环境成本(如技术措施导致的环境污染)、社会成本(如造成的使用者延误费用)。而在预防性养护寿命周期成本计算中,目前主要是指资金成本。具体计算中,对每一个比选方案,除了要计算预防性养护技术措施费用,还应预测预定分析期内可能采用的日常养护费用、路面达到应当翻修状态下所需的改建工程费用等。
(4)确定最优方案(时间)对一种技术措施来说,Topt就是实施预防性养护的最优时间,也可以说是最优,可以得到最大的效益比成本。如果有多种可行的技术措施,则需将各种技术措施在最优时间实施作为比选方案,再次计算CE,取CE最大值者为最优方案。
6.结语
预防性养护是解决矫正性养护形成的非良性循环的有效模式。有资料显示预防性养护可延长公路寿命达15年,养护费用降低45%。在发达国家的多年应用表明,预防性养护是理论基础坚实、决策体系科学、工作程序规范、技术措施先进、经济效益显著的高速公路养护模式。而我国公路管理部门对预防性养护的研究和应用刚刚起步,缺乏基础数据和实践经验,因此积极研究和推广预防性养护,在我国的高速公路养护管理中具有积极意义和重要价值。参考文献:
【1】 郭贵平,高等级公路养护技术与养护机械,人民交通出版社,2001
【2】 权戈冰,项琴,朱宏伟,沥青路面预防性养护的研究进展及趋势,交通标准化,2008
【3】JTJ 073.2-2001,公路沥青路面养护技术规范
【4】 李树斌,高速公路沥青路面预防性养护技术探讨,科技经济市场工程建筑,2008
【5】 陈园明,高速公路路面预防性养护探讨分析,黑龙江交通科技,2007
【6】 王开生,高速公路路面预防性养护技术,黑龙江交通科技,2008
7.沥青混凝土路面裂缝的预防与处理 篇七
沥青路面裂缝按照受力情况可分为荷载裂缝和非荷载裂缝, 按照裂缝的形状可分为纵向裂缝、横向裂缝、网状裂缝 (龟裂) 和不规则裂缝等四种型式。本文着重从形状方面的裂缝产生的原因、预防及处理方法予以阐述。
1.1 纵向裂缝。
损坏特征:与道路中线大致平行的长直裂缝, 有时伴有少量支缝。这类裂缝通常由路基、基层沉降, 或施工接缝质量或结构承载力不足而引起。路基、基层沉降引起的纵缝, 通常断断续续绵延很长;施工搭接引起的纵缝, 其形态特征是长且直;而结构承载力不足引起的纵缝多出现在路面边缘, 由于路基湿软造成承载力不足, 从而导致纵缝。
1.2 横向裂缝。
损坏特征:与道路中线近于垂直的裂缝, 有时伴有少量支缝。横向裂缝多由路基、基层裂缝的反射或由路面低温收缩造成;最初多出现于路面两侧, 逐渐发展形成贯通路幅的横缝。
1.3 网状裂缝 (龟裂) 。
损坏特征:相互交错的裂缝将路面分割成形似网状或龟纹状的锐角多边形小块, 块的尺寸小于50×50cm。网状裂缝 (龟裂) 是行车荷载的重复作用而引起的疲劳裂缝, 其最初形态是一条或几条平行的纵缝, 随着荷载重复作用次数的增加, 平行纵缝间出现了横向、斜向连接缝, 形成多边的、锐角的、形似网状、龟裂状的裂缝型式。
1.4 不规则裂缝。
损坏特征:路面裂缝呈不规则形状, 块的最长边长小于100cm。不规则裂缝主要由面层材料的收缩和温度的周期性变化所致。
2 沥青路面裂缝产生的原因
2.1 纵向裂缝产生的原因。
(1) 改建道路中新老路衔接处处理不符合技术规范要求, 造成路基不均匀的沉陷或者滑坡, 形成裂缝; (2) 新建道路中由于碾压不均匀, 出现路基、基层局部未压实或两侧密实度不够, 使路基、基层承载力不足产生不同程度的沉陷, 形成裂缝 (3) 沥青混合料摊铺时, 接缝处理不当, 造成路面渗水或面层压实度未达到要求, 在行车作用下形成裂缝。
2.2 横向裂缝产生的原因。
(1) 路基、基层出现干缩或冻缩形成裂缝, 反射到沥青路面上产生裂缝; (2) 在施工过程中路基、基层的上、下层横接缝出现重叠或搭接过少而形成裂缝, 反射到沥青路面上产生裂缝; (3) 冬季气温下降, 沥青路面收缩形成裂缝。
2.3 网状裂缝、不规则裂缝产生的原因。
(1) 基层整体强度不足沥青路面老化, 在行车的作用下形成网状或不规则裂缝; (2) 沥青面层偏薄, 不符合设计要求, 或交通量超过设计能力, 造成网状或不规则裂缝; (3) 沥青面层在温度周期性的变化下产生收缩, 造成不规则裂缝。
3 裂缝的预防
防止沥青路面裂缝主要分为五个方面: (1) 对基层而言, 尽量选用原材料生产规模较大的生产厂家, 采用统一的筛孔尺寸, 有条件的地方可以只选择一个生产厂家, 以减少因料源复杂带来的变异性; (2) 沥青的温度敏感性是影响裂缝的重要原因, 针入度指数PI愈大, 沥青的温度敏感性就愈低, 加强试验室对拌和站的油石比及混合料级配的控制;适当增加沥青层厚度, 使用改性沥青及SMA等; (3) 设置中间层, 减少因半刚性基层裂缝对沥青路面产生的反射裂缝, 如采用土工织物、土工隔栅、粘接间断层、级配碎石中间层等; (4) 加强各道工序的衔接, 半刚性基层养生期结束后, 应尽快铺筑沥青面层, 减少基层的暴晒时间, 如不能及时铺筑面层, 就必须加强养生, 使基层不至于过分干燥而出现裂缝; (5) 密切注意当地的天气变化, 根据天气情况控制好含水量;另外交通管理部门要加强对超限车辆的管理。
4 裂缝的处治方法
4.1 在高温季节全部或大部分可愈合的轻微裂缝, 可不加处理。
在高温季节不能愈合的轻微裂缝, 可采用以下两种方法进行处治: (1) 将有裂缝的路段清扫干净并均匀喷洒少量沥青 (在低温、潮湿季节宜喷洒乳化沥青) , 再匀撒一层2~5mm的干燥洁净石屑或细砂, 最后用轻型压路机将矿料碾压; (2) 沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青。
4.2 对于路面的纵向或横向裂缝, 应按裂缝的宽度按以下步骤分别予以处治:
(1) 缝宽在5mm以内:a.清除缝中杂物及尘土;b.将稠度较低的热沥青 (缝内潮湿时应采用乳化沥青) 灌入缝内, 灌入深度约为缝深的2/3;c.填入已筛好的干净的石屑或细砂 (视缝宽窄选料) , 并捣实;d.将溢出缝外的沥青及石屑、砂清除干净。 (2) 缝宽在5mm以上:a.除去已松动的裂缝边缘;b.清除缝中杂物及尘土;c.用拌和均匀的热沥青混合料分层填入缝中, 并捣实 (缝内潮湿时应采用乳化沥青混合料) 。
4.3 因沥青性能不好、或路面设计使用年限较长、油层老化等原
因出现的大面积网状裂缝或不规则裂缝, 此时若基层强度尚好时, 通过技术经济比较, 可选用下列维修方法: (1) 乳化沥青稀将封层, 封层厚度宜为3~6mm。 (2) 加铺沥青混合料上封层, 或先铺设土工合成材料后, 再在其上加铺沥青混合料上封层。 (3) 改性沥青薄层罩面。 (4) 单层沥青表处。
4.4 由于路基、基层强度不足或路基翻浆等原因引起的严重龟裂, 应先处治好基层后再重作面层。
结束语
沥青路面裂缝的形式多种, 路面裂缝产生的原因不一, 在施工中必须牢固树立预防为主的思想, 严格把住施工各个环节。在工程质量控制中, 做到事前积极防治、事中严格控制、事后及时处治, 最大限度降低沥青路面裂缝的产生, 将裂缝控制在允许的范围之内, 确保沥青路面的使用寿命。
摘要:裂缝是沥青砼路面的常见病害, 对道路的危害作用极大。特别在冬季和春季, 因时有雨、雪水渗入, 在行车荷载的作用下, 使本来就处于裂缝状态的路面病害更加趋于严重, 最终导致破坏。因此, 为了提高路面质量, 减少路面病害, 必须加强对沥青路面早期裂缝的认识、预防、治理工作。下面结合自己多年来的工作实践, 将自己一些初浅的认识提出来, 和大家共同探讨。
关键词:裂缝,型式,成因,预防,处理方法
参考文献
[1]沙庆林.沥青路面[M].北京:人民交通出版社.
[2]黄熙著.沥青路面施工与改善.
8.公路沥青路面裂缝的预防和处理 篇八
[摘要]沥青路面裂缝问题是公路工程质量通病之一。本文从裂缝产生的原因入手,对沥青路面层间应力进行了较详细的分析,并有针对性地提出了预防裂缝出现的相应措施。
[关键词]沥青路面;裂缝;预防措施
沥青路面在使用期开裂是世界各国普遍存在的问题,且不论其基层是柔性的还是半刚性的。路面裂缝的危害在于从裂缝中不断进入水分,使基层甚至路基软化,导致路面承载力下降,产生唧浆、台阶、网裂等病害,从而加速路面破坏。
1沥青路面开裂原因
(1)沥青路面开裂的主要原因可分为两大类:一种是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。另一种主要是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。
(2)由于我国现行沥青路面设计规范中规定或推荐沥青路面采用半刚性基层。所以还存在着因为半刚性基层的温缩裂缝或干缩裂缝引起沥青面层产生的反射裂缝或对应裂缝。此类裂缝主要是非荷载型的,在某些情况下也可能是由温度和荷载共同完成的。
2沥青路面裂缝应力分析
2.1结构性破坏裂缝。
2.1.1沥青路面的结构性破坏裂缝主要是由于行车荷载引起的。在车轮荷载作用下,大于半刚性基层材料的抗拉强度时,半刚性基层的底部就会很快开裂。在行车荷载的反复作用下,底部的裂缝会逐渐扩展到上部,并使沥青面层也产生开裂破坏。影响拉应力主要因素有面层的厚度、基层本身的厚度、基层的回弹模量和下承层的回弹模量。选取不同的沥青面层厚度和半刚性基层厚度,通过试验得出半刚性基层底部的拉应力与半刚性材料回弹模量间的关系曲线。
2.1.2在半刚性基层下采用半刚性材料做底基层,可使基层底面由行车荷载产生的拉应力明显减小,甚至还小于半刚性底基层底面产生的拉应力,这对半刚性基层承受行车荷载的反复作用是十分有利的。
2.2温度裂缝。沥青面层上的非荷载型裂缝主要是温度裂缝。温度裂缝有两种,一种是低温收缩裂缝或简称低温裂缝,另一种是温度疲劳裂缝。
2.2.1低温裂缝。沥青材料在较高温度条件下,具有良好的应力松驰性能,温度升降产生的变形不致于产生过大的温度应力,但当气温大幅度下降时,沥青材料逐渐发硬并开始收缩。此时半刚性基层的底部将产生拉应力,当拉应力沥青混合料的应力松驰赶不上温度应力增长,混合料劲度急剧增大。由于沥青面层在路面中是受到约束的,面层中产生的收缩拉应力或拉应变一旦超过沥青混合料的抗拉强度,沥青面层就会开裂。这种情况在沥青面层与基层的附着力不够好、允许有一定的自由收缩时,裂缝就更容易发生。由于沥青路面宽度有限,收缩受路面结构的相互约束小,所以低温裂缝主要是横向的。
2.2.2温度疲劳裂缝。这种裂缝主要发生在日温差大的地区。由于温度反复升降导致沥青面层温度应力疲劳,使沥青混合料的极限拉伸应变(或劲度模量)变小,加上沥青的老化使沥青劲度增高,应力松驰性能降低,最终达到极限抗拉强度使路面产生裂缝。
2.2.3光弹试验。在面层和基层均无裂缝的情况下,表面降温30℃。一方面温度向沥青面层底部传递需要一定的时间,不是瞬时完成的,而且沥青面层内部和底部的温度不可能与其暴露表面的温度相同,始终有温度差,即沥青面层中会产生较大的温度梯度。沥青面层愈厚,表面温度与底部温度差愈大,层间温度梯度也愈大。
另一方面沥青面层表面的温度应力随着面层的增厚而增加,面层内的应力随深度而很快减小,同时面层表面的温度应力随降温幅度变小而减小。沥青面层的表面一旦开裂,随着持续低温或另一次降温,在裂缝尖端会产生较大的应力集中,使裂缝向下延伸并逐渐穿透整个沥青面层;由于面层底部与基层表面的粘结作用,裂缝呈现上宽下窄现象。
2.3半刚性路面的反射裂缝和对应裂缝。
2.3.1由半刚性基层温缩开裂引起的反射裂缝。通常假设导致反射裂缝的机理是处于沥青面层下的半刚性基层已经开裂,并且允许有垂直位移和水平位移。垂直位移是由行车荷载引起的下卧路面结构在裂缝处的差动位移,水平位移是由温度变化或水分变化引起的膨胀和收缩。
冬季或在寒冷地区,在结合得好的沥青面层下,开裂的半刚性基层的水平位移使得直接在裂缝上的面层内产生大的拉应力或拉应变,由于在较低温度下沥青面层通常较硬,它只能承受小的拉应力或拉应变,因此容易被拉裂,并且裂缝的扩展途径是由下至上的。沥青面层的厚度愈薄,反射裂缝形成的愈早和愈多。
2.3.2由半刚性基层干缩开裂引起的反射裂缝或对应裂缝。对于新铺的半刚性基层,随着混合料中水分的减少,要产生干缩和干缩应力;水分减少得愈多愈快,产生的干缩应力和干缩应变就愈大。在已经产生干缩裂缝的半刚性基层上铺筑沥青面层,在较薄沥青面层的情况下,半刚性基层的裂缝会由于温度应力而使面层底部先开裂,并较快形成反射裂缝。一旦行车产生的拉应力与温度应力相结合,反射裂缝会形成得更快。在较厚沥青面层的情况下,由于温度应力在表面最大,基层的裂缝将促使面层先从表面开裂,然后逐渐向下传播形成对应裂缝。
面层厚于此临界厚度时,裂缝将主要从表面开始;薄于此临界厚度时,裂缝可能主要从底部开始。此临界厚度与气候条件、面层混合料的劲度模量、温缩性以及基层混合料的温缩性有关。
3影响裂缝产生的主要因素
3.1沥青及沥青混合料的性质。沥青和沥青结合料的性质是影响沥青路面温度开裂的最主要原因,沥青混合料的低温劲度是决定沥青路面是否开裂的最根本因素,沥青劲度又是决定沥青混合料劲度的关键。在沥青性能指标中,影响更大的是温度敏感性,温度敏感性大的沥青更容易开裂。
3.2基层材料的性质。基层材料的收缩性愈小,面层裂缝愈少。基层上有透层油以加强与面层的粘结对抗开裂是有好处的,基层材料种类对沥青面层的裂缝率有明显影响。
3.3气候条件。极端最低温度、降温速率、低温持续时间、升降温循环数次数是气候条件影响沥青路面温缩裂缝的四大要素。
3.4交通量和车辆类型。半刚性基层中的最大拉应力,通常是由最重的车轮荷载产生的;并且对于半刚性路面,不同轴载对路面的破坏作用远不是4次方的关系,而11~13次方的关系,即使是通过次数较少的重荷载也对路面破坏起着决定性的作用。
3.5施工因素。主要指半刚性基层材料的碾压含水量,半刚性基层完成后的暴晒时间等因素。
4减轻沥青路面裂缝的措施
根据规范,通过路面结构设计和厚度计算可以满足沥青路面强度和承载能力要求,基本解决荷载型裂缝产生的问题。对于如何避免或减轻非荷载型裂缝的产生,应从设计与施工两个方面来进行考虑。
4.1设计方面。
(1)在进行半刚性路面设计时,首先应选用抗冲刷性能好、干缩系数和温缩系数小、抗拉强度高的半刚性材料做基层。
(2)选用松弛性能好的优质沥青做沥青面层。在缺少优质沥青的情况下,应采取改善沥青性质的措施。
(3)在稳定度满足要求的前提下,优先选用针入度较大的沥青做沥青面层。
(4)沥青面层采用密实型沥青混凝土。
(5)采用合适的沥青面层厚度,确保半刚性基层在使用期间一般不会产生干缩裂缝和温缩裂缝。
(6)为进一步提高表面层抗温度裂缝性能,可采用橡胶沥青或聚合物沥青在沥青混凝土表面做一封层。
(7)设置应力消减(应力吸收)中间层。
4.2施工方面。
(1)严格控制半刚性基层施工碾压时的含水量,混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量或控制在施工规范容许的范围内。
(2)半刚性基层碾压完成后,要及时养生。
(3)半刚性基层碾压完成后或最迟在养生结束后应立即用乳化沥青做透层或封层。
(4)透层或粘层完成后,应尽快铺筑沥青面层。
5结束语
9.高速公路沥青路面施工细节处理 篇九
[摘要]笔者结合多年高速公路沥青路面施工实践,总结了沥青路面施工技术规范中没有提及的一些施工细节,并阐述通过对这些细节的控制,进一步提高沥青路面的施工质量。
[关键词]沥青路面
施工细节
质量控制 0 前言
在高速公路建设中,沥青路面由于具有路面平整、行车舒适、耐磨抗滑、低噪音、施工周期短、维修简便而得到广泛的应用。我国目前高速公路沥青路面施工机械化程度高,施工工艺相对比较成熟。但由于沥青路面技术控制指标多,施工组织较复杂,稍有不慎,极易导致沥青路面出现质量病害,影响沥青路面的施工质量及使用性能。笔者结合多年的高速公路沥青路面施工实践,介绍在沥青路面施工技术规范中没有提及的一些需在施工中注意的细节,供同行参考。沥青拌和厂的细节管理
沥青拌和厂是生产沥青混合料的场所,沥青拌和厂的管理是整个沥青路面施工的关键环节,关系到沥青路面施工的质量、进度、效益。
1.1拌和厂场地的建设
沥青拌和厂场地的设置要考虑几个方面:建设面积要满足材料的堆放、机械设备的布置、辅助设施的设置等需要;用水、用电、材料运输的方便;原材料及混合料的运距;同时还应考虑对周边环境影响,尽量避免噪音、灰尘污染而影响周边居民。场地内应认真规划,合理布置。场内道路一定要硬化处理,保证施工期间运料车辆的安全通行。材料堆放场地通常可采用50cm厚5%石灰土+20cm厚低剂量水泥稳定土+15cm厚C20混凝土处理。
1.2材料的堆放与管理
细集料的堆放场地一定要搭设防雨大棚,大棚面积要满足能堆放规定进度所需80%的细集料,同时要注意大棚的稳固性,确保安全。为了避免各类石料之间出现混杂现象,不同规格的石料之间应设置隔墙,将料场合理分割成几个料仓,隔墙的高度不小于1.5m,底宽不小于1m,最好在各料仓隔墙之间留一定距离的间隔。为了避免石料在堆放过程中产生离析,堆放高度宜小于4m,宜用推土机和输送带水平分层堆料,每层高度宜小于30cm。应在各料仓显著位置设置标识牌,标明材料的产地、规格、是否经过检验等。沥青材料的储存一定要注意防火、防雷电,对于聚酯纤维、木质纤维等外掺材料还要注意防潮,妥善保管。拌和厂内应建立完整的进出材料数量登记台帐,动态掌握料场进出材料的数量。
1.3拌和楼的保养与维护
拌和楼是否正常运行是沥青路面顺利施工的关键,由于拌和楼是大型机械设备,涉及的机械、电路、电子部件较多,通常在施工前一定要备好一些常规易损零配件,施工过程中一定要注意观察并仔细操作,出现异常情况要及时处理。拌和楼操作室要建立严格的管理制度,拌和楼设专人负责操作及保养。施工过程中应在冷料仓顶设置钢筋网,避免大块石料或杂物进入拌和楼;每天施工结束后,用油布覆盖冷料仓,防止下雨时淋湿集料而影响晴天再次施工时冷料的下料。同时每天还应检查热料仓筛网,对筛孔阻塞较严重的小孔径筛网要及时清理。施工过程中的细节处理 2.1沥青混合料运输车辆细节管理
沥青混合料的运输是联系沥青路面施工现场与拌和后场的中间环节。在施工前要对运输车辆进行精心选择,一般要求选择车况好、运输量较大的车辆承担沥青混合料的运输任务,车辆要进行编号并保持相对稳定。每辆车必须配备能包裹整个车厢的双层油布,运输过程中要求油布绑扎牢固,避免在运输过程中扬起。从出拌和厂至卸料结束,正常运输过程不允许掀开油布。如在低温季节施工,两层油布之间还应添加棉被,最大限度地减小沥青混合料在运输过程中的温度损失。运输车辆的车厢隔离剂还应精心选择,对于运输普通沥青混合料可采用1∶3的植物油水混合液,对于运输改性沥青混合料可在该油水混合液适量添加家用洗洁精,保证车辆卸料顺利,减少车厢内粘附过多的混合料。运输车队要有专人负责管理,对驾驶员进行必要的培训。在车辆运输路线上要有专人负责指挥交通,保证车辆安全行驶。
2.2摊铺现场细节管理
每天施工之前,在施工接缝后面已施工的沥青路面上,要铺垫10m左右的油布,防止钢轮压路机在施工横向接缝时损坏已施工的沥青路面,该油布通常可采用白色的帆布,在钢轮压路机上去之前在帆布上洒透水,可防止帆布与沥青路面粘结。每天收工后,在摊铺机、压路机下垫好防污油布,将机械设备停放整齐,并尽量停放在道路横坡较低侧,一是避免机械漏油污染已施工的路面,二是避免因连续阴雨,压路机钢轮锈蚀的污水污染路面。
沥青路面施工技术规范规定,在摊铺机摊铺准备阶段要对摊铺机的熨平板进行预加热,加热温度大于100度,但若加热温度过高,易导致熨平板变形而影响起步时沥青路面的铺面效果。经过试验,熨平板的温度宜控制在100~140度。摊铺机在摊铺过程中应保持匀速、均匀、连续不间断地摊铺,如果两台或多台摊铺机梯队作业,一定要保证各摊铺机同一速度、振幅、振节。为了减少沥青路面离析现象,摊铺机尽量减少拢料次数。另外,笔者通过实践证明,在中粒式和粗粒式沥青混合料的摊铺过程中,将摊铺机螺旋布料器调为反转,可以达到减少离析的效果。
在沥青路面施工中,规范要求压路机尽量紧跟摊铺机碾压,但由于初压时沥青混合料的温度较高,极易出现粘轮现象,通常要求压路机通过自动喷水系统,直接向轮子喷水,但喷水量不易控制,如喷量少了,防粘效果就差;喷水量大了,碾压面上易形成一层积水,加速沥青混合料温度的降低,从而影响压实效果。在实际施工中,可以在压路机喷水咀前和压路机轮子之间横向挂一条宽20cm左右的土工布或薄地毯,水通过土工布传递至压路机轮子,既保证了洒水的均匀性又避免了洒水过多的现象。
2.3桥面铺装施工的细节处理
目前高速公路桥梁桥面铺装设计通常是在水泥混凝土面层上加铺设厚10cm左右的沥青混凝土。在沥青铺装施工前,设计要求施工一层桥面防水层,在防水层施工结束后,如果沥青路面施工正值高温季节,防水材料FYT极易被运料车车轮粘起造成损毁。为此施工之前要制定周密的摊铺线路,尽量减少运料车在桥面防水层上的行驶距离与频率,同时可在运输车辆的进口处铺设四层土工布,在土工布上洒上水;在车辆行使路线上、摊铺机前两百米前的每一道伸缩缝处同样也设湿润土工布,通过降低运料车辆轮胎的温度,很好地减少了运料车对桥面防水层的损毁。另外,在桥面铺装层的碾压过程中,振动压路机应选择高频低幅进行碾压,这样既减小振动力对桥梁的影响,又能保证压实效果。做好沥青路面施工过程质量检查及动态分析 3.1推行技术负责每日步检及缺陷登记制度
各技术部门负责人每日徒步检查前一天施工段落的外观质量,检查重点为路面的离析、集料压碎、沥青膜粘走、油斑、污染、接缝、路缘石损坏等情况,并做好步查记录,对污染、离析等缺陷及检测不合格的段落进行详细登记,落实整改措施,确保在上一层沥青面层施工之前,下层所有缺陷整改结束。
3.2推行工程质量工后分析制度
在沥青路面施工过程中,严格规范要求,认真抓好首件认可制度,做好沥青路面试拌、试铺前技术交底及试拌、试铺后的总结工作。同时在每一结构层施工过程中,推行工后分析制度,工后分析主要是在整个施工过程中,定期对原材料的抽检结果,施工过程中每一天每一项检测指标进行汇总并建立质量控制动态曲线,对施工过程中的缺陷及施工注意事项、施工机械设备的完好情况认真进行分析,总结施工经验,对出现质量下滑等现象及时进行纠偏,确保工程质量始终处于受控状态。结束语
在高速公路沥青路面施工中,值得注意的细节较多,主观因素对路面质量的影响是至关重要的,尤其是施工、监理人员的素质和责任心。因此要求施工技术人员从沥青混合料的拌和、运输、摊铺、碾压以及接缝处理等环节加强细节管理,严格执行相关规范与标准,牢固树立细节决定成败的理念,认真抓好沥青路面施工的质量,提高沥青路面的施工质量与使用寿命。
主要参考文献
1、人民交通出版社,《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)
10.公路沥青路面裂缝的预防和处理 篇十
关于沥青应力吸收层在旧水泥混凝土路面上所产生反射裂缝处理的应用
广东省莞深高速公路大修工程采用了在旧水泥混凝土路面上加铺厚1厘米橡胶沥青应力吸收层减少裂缝反射病害的施工方法及工艺.本文予以介绍.
作 者:周兰波 刘法锡 作者单位:乌海市公路工程有限公司 刊 名:中国科技纵横 英文刊名:CHINA SCIENCE & TECHNOLOGY PANORAMA MAGAZINE 年,卷(期):2010 “”(14) 分类号:U4 关键词:应力吸收层 旧水泥混凝土路面 反射裂缝处理 应用11.公路沥青路面裂缝的预防和处理 篇十一
摘要:裂缝是高速公路沥青路面诸多病害中最为典型的一种,也是路面早期破坏的一种通病。文章首先高速公路沥青路面裂缝的类型,然后分析成因,最后提出了防治对策。
关键词:高速公路 沥青路面 裂缝 对策
1 裂缝类型
沥青路面的开裂表现形式是多种多样的,主要有横向、纵向、网状和反射裂缝。
1.1 横向裂缝 裂缝与路中心线基本垂直,缝宽不一,缝长有的贯穿整个路幅,有的贯穿部分路幅,裂缝弯弯曲曲、有枝有叉。横向裂缝中的唧浆导致裂缝两侧凹陷,桥头跳车处的路面横向裂缝,在路面积水的作用下加速跳车发展的速度,同时会对路基造成冲刷。
1.2 纵向裂缝 裂缝走向基本与行车方向平行,裂缝长度和宽度不一。一般都发生在高填方的路基上。纵向裂缝容易形成沿行车方向呈台阶状,影响行车舒适性。
1.3 网状裂缝 裂缝纵横交错,将面层分隔成若干多边形的小块,一般缝宽1mm以上,缝距40cm以下。网状裂缝导致沥青路面松散或坑槽,严重影响沥青路面的综合服务水平。
1.4 反射裂缝 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。对于半刚性基层以横向裂缝居多,对于柔性路面上加罩的沥青结构层,裂缝形式不一,主要取决于下卧层。
2 裂缝形成原因
2.1 材料因素 基层材料的收缩性愈小,面层裂缝愈小。基层上有透层油以加强与面层的粘结对抗开裂是有好处的,基层材料种类对沥青面层的裂缝率有明显影响。①干燥收缩开裂。主要是由于混合料失去水分引起的,混合料中游离水分的减少缩小了颗粒间的空隙。②低温收缩开裂。半刚性基层多在高温夏季和常温时施工成型,入冬后温度骤降,混合料遇冷收缩,在收缩过程中受到下层的约束产生收缩拉应力。如果收缩应力大于当时的极限抗拉强度时,就会产生温度收缩裂缝,温差越大,温度变化越快,则约束越大,混合料就容易开裂。
2.2 设计原因 我国沥青路面的真正开发、研究及大规模设计、施工,还是近10多年伴随着高速公路建设而发展起来的。因此,还有不少设计问题有待研究。设计问题主要如下:①结构设计不合理。如基层厚度不够,面层分层及材料配合比设计不当,面层厚度不合理。②路面、基层、底基层排水设计考虑不周。③路面所处段土质和水文情况与实际出入大,使得路面设计参数不符合实际。
2.3 施工原因 路基施工时天气干燥,局部路堤填料粘土土块粉碎不足,致使路基压实不均匀;暗埋式构造物因构造物长度限制,使路基边缘不能超宽碾压,致使路基边缘压实度不够。有些加减速车道与行车道衔接段不同步施工;还有的半填半控处,因衔接处理不好,致使路基沉降不均匀,引起纵向裂缝;另外沥青面层分幅摊铺时两幅衔接未处理好,在行车荷载作用下形成纵缝;有时车辙边缘也会产生纵缝。
2.4 其他因素 气候温度条件。极端最低温度、降温速率、低温持续时间、升降温循环次数是气候条件影响沥青路面温缩裂缝的四大要素;交通量和车辆类型。刚性基层中的最大拉应力,通常是由最重的车轮荷载产生的;并且对于半刚性路面,不同轴载对路面的破坏作用远不是4次方的关系,而约为16次方的关系,即使是通过次数较少的重荷载也对路面破坏起着决定性的作用。
3 裂缝防治措施
3.1 选择防裂性能好的材料 ①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。②选用松弛性能好的优质沥青做面层,保证沥青的针入度、延度等指标;在缺少优质沥青的情况下。应采用某些添加剂或聚合物。以提高沥青的低温抗裂性能及高温稳定性能。③采用密实型沥青混凝土面层。空隙率对面层的疲劳寿命有很大影响,密实型沥青混合料在使用中沥青硬化缓慢,同时也延缓了裂缝的扩展。④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。如果集料呈酸性,则应填加一定数量的抗剥落剂或石灰粉,确保混合料的抗剥落性能,同时应尽量降低集料的含水量,尽可能使用人工砂代替原形颗粒的天然砂。⑤采用橡胶沥青或聚合物改性沥青在沥青混凝土表面作封层,可进一步提高表面层的抗温度裂缝能力。
3.2 设计 ①面层厚度。严格按照沥青路面设计规范执行,尤其要使路面结构层厚度与沥青混合料类型相一致,即沥青面层厚度与沥青混合料类型相比,要满足集料最大公称尺寸三倍的经验法则。保证最小的面层厚度。②基层厚度。在面层厚度一定的条件下,路面结构厚度越大,承载力越高。有关资料表明,在其他条件不变的条件下,水泥稳定基层厚度从10cm增加到15cm,板底拉应力减小50%;从15cm增加到20cm,板底拉应力减小30%。由此可见,增加结构层厚度是提高路面承载力的主要措施。③做好排水设计。降低地下水位是提高路基乃至路面强度的重要措施。当开挖路基后发现地下水渗出,不论流水量大小都要进行处理。对分散水源要设置纵向、横向网状盲沟,对上边坡渗水要设置腹式盲沟。土质地段盲沟深度应低于路床80cm,石质路段应低于路床40cm。
3.3 施工 在路面施工中,要保证拌和、运输、摊铺时的有效温度,尤其注意控制好碾压温度。对于多幅摊铺施工,尽量采用多台摊铺机械呈阶梯形队列摊铺,而且采用热接缝。碾压时,尽可能采用初压、复压和终压的步骤,保证压实度和表面稳定性以及表面平整度。在养生过程中,注意渠化交通和检测表面弯沉值。高速公路沥青路面中,裂缝是不可避免出现的现象。出现裂缝的原因是多方面的,既有设计的原因,又有施工的原因,还有自然因素与车辆荷载作用的原因,非常复杂。只要我们认真分析,结合工程实例,抓好每个环节,实事求是,规范施工,质量过硬,就可以控制或者延缓裂缝的产生,从而延长路面的使用寿命,提高路面的服务性能。
参考文献:
[1]交通部公路司.公路工程质量通病防治指南[M].北京:人民交通出版社2002.
[2]JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范[S].
12.沥青路面裂缝成因和预防补救措施 篇十二
1.1 由温度变化引起的裂缝
由温度影响造成的裂缝是沥青路面中最常见且最被重视的一种破坏类型。这种裂缝主要指的是低温开裂, 且低温开裂又分为路面长时间处于低温环境下所引起的开裂和温度疲劳造成的开裂[1]。我段即西 (宁) 久 (治) 线K234+000~K413+000地处高海拔的青藏高原果洛洲大武镇, 年平均气温低达-0.6℃, 太阳直射、昼夜最大温差达+22.4℃, 具备上述这两种低温开裂破坏的外在条件, 所以对沥青路面的破坏较大。其中, 长时间的低温气候引起的开裂, 指的是低温收缩引起的温度应力大于沥青路面的抗拉应力, 从而形成低温开裂, 这种裂缝是由沥青路面从上而下发展的[2]。而温度疲劳裂缝, 多半发生在太阳直射、昼夜温差大的条件下, 所以也是我段经常会碰到的裂缝类型。由于较大的昼夜温差, 使得沥青路面产生的温度应力也不断变大和变小, 随着时间的增长, 就会造成沥青路面的应力疲劳, 再加上下雨、车辆荷载的反复磨损, 导致沥青材料老化及疲劳加重, 最终形成路面裂缝。
1.2 由水损害引起的裂缝
北方地区在冬季降雪较多, 且不易消融, 过往车辆车轮容易携带雪水进入沥青路面路段, 所以, 由水损害引起的裂缝也是不容忽视的类型。沥青路面的表面层孔隙率较大, 加上有些地段路面压实度不够, 使得水分能够快速渗透到路面的表面层, 此时经过来往车辆的碾压, 使得沥青面层和其他面层逐渐分离, 沥青剥落。这种情况下的裂缝是从下往上发展的, 在车辆荷载作用下, 路面易形成网裂甚至坑洞。
2 沥青路面裂缝成因
2.1 温度裂缝产生的原因
当温度骤降时, 沥青材料受到温度应力的影响产生低温紧缩, 进而导致路面开裂。由于路面的宽度对沥青低温收缩的约束较小[3], 所以由温度引起的路面裂缝是横向裂缝 (如图1所示) 。沥青路面的温度疲劳裂缝则是由于温度应力的反复作用导致的。温度裂缝形成的原因为: (1) 沥青路面的材料。首先, 沥青的质量和含量是影响沥青路面性能的关键因素, 沥青对于温度变化非常敏感, 保证其良好的粘结性能及稠度是极为重要的, 所以, 要保证沥青的质量并把握住最佳含量的范围。另外, 沥青路面的集料类型及级配也是不容忽视的原因。为了防止裂缝出现及扩张, 可以选择内摩擦高、系数率小的集料, 能够不受温度低这一因素的影响, 最大化地抵抗沥青路面裂缝的横向变形。 (2) 外界环境影响。首先, 对于沥青路面的低温开裂现象, 温度低且长时间处于低温是最主要最直接的因素, 温度越低, 路面越容易发生收缩开裂。西 (宁) 久 (治) 线地处青藏高原, 每年在11月份到第二年5月份期间出现的路面低温开裂情况比较多。其次, 温度下降速度对沥青路面的疲劳破坏有严重的影响。这也能说明我段在昼夜温差最大的时间段出现的路面损坏情况较为频繁。最后, 沥青的老化和路面的使用寿命也是影响沥青路面完整性的重要因素之一。沥青老化后, 路面的劲度有所提高, 且路面使用时间越长, 沥青的老化程度就越深, 所以会更容易被破坏。除了以上两点, 施工技术、沥青面层和下层之间的粘结等, 也是造成沥青路面发生低温开裂的因素[3]。
2.2 水损害裂缝产生的原因
当水分进入沥青后, 如果沥青集料的吸水率比沥青的吸水率大, 则会在沥青和沥青集料之间形成空隙, 导致沥青和沥青集料之间的粘结力降低, 进而导致沥青路面裂缝的出现[4]。其次, 由于水分的浸入, 使得沥青路面变软, 其强度也会被削弱, 在车辆荷载的反复作用下, 沥青路面会由下而上发展出裂缝。因此, 由水损害形成的裂缝, 其影响因素包括沥青的质量和含量、沥青集料的类型和组成、路段所在地的气温变化环境以及降雨雪量等。
3 沥青路面裂缝的补救措施
3.1 温度裂缝的补救措施
对于沥青路面上的横向裂缝, 一般认为是低温开裂的情况。这种情况下的裂缝处理, 通常采用的补救措施是灌油法。在处理此类裂缝时, 先应该将裂缝周围的路面及裂缝中的垃圾都清理干净。对于灌油法, 我段进行了探索。起初, 直接将熬制好的沥青油浇灌到缝隙里, 这种方法在裂缝比较浅的情况下能够起到很好的作用且工作效率极高, 但是在裂缝深度较大时, 沥青油往往在到达裂缝底部时已经变冷, 所以无法与裂缝两侧很好地粘结, 从而导致刚修补上去的沥青很快被来往车辆车轮带走, 所以, 我们又采用了乳化沥青灌缝法。乳化沥青可以在常温下使用, 可以和冷而潮湿的裂缝侧壁很好地粘结, 解决了灌入普通沥青油的不足, 还避免了高温作业。此外, 当乳化沥青破乳凝固后, 还原为连续的沥青并且不能把水分都排挤掉, 和原来路面形成整体, 恢复沥青路面的强度和完整性。为了能完善裂缝的修补, 在裂缝较宽时, 先用液化气对缝隙两侧进行加热, 再灌入乳化沥青, 使得新旧沥青更好地结合。灌入步骤完成后, 应当在裂缝上面覆盖比裂缝宽的油毛毡进行保护 (见图2) 。
3.2 水损害裂缝的预防措施
1) 增强沥青路面的耐水性。从沥青路面受水损害开裂的机理可知, 当水分进入沥青时, 集料吸水与沥青发生剥落现象, 进而导致裂缝的产生。所以应该增强沥青路面的耐水性, 使得即使有水分浸入, 也能保证沥青和集料之间有效地机械咬合不会分离。由JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规程》可知, 为增强沥青和集料间的粘结力、增强路面整体耐水性, 主要有三种方法: (1) 用一部分水泥或磨细石灰代替矿粉集料, 能够有效改善沥青与集料的粘结; (2) 在沥青中加入液态抗剥落剂, 因为抗剥落剂一端是亲水的胺基, 另一端是亲沥青油的烷基, 所以能够提高沥青与集料间粘结作用; (3) 对于粗大的集料, 可以对其进行喷石灰浆处理, 这样也能增强沥青与石灰浆的粘结。这三种方法, 处理起来都比较简单, 目前, 随着新建筑材料的研发, 在沥青里加入抗剥落剂是一种简单有效的方法。
2) 提升沥青路面的防水性。沥青路面受水损害开裂的罪魁祸首是雨水, 所以, 也可以通过增强沥青的防水性来解决这一问题。研究表明, 沥青的孔隙率是可以通过沥青混合料的级配来控制, 因此, 可以通过合理的沥青混合料的级配使得水分不易浸入到沥青里面或者浸入到沥青后能够快速地自由排除。
3) 完善路面内部的排水系统。能够将渗入到路面里的水分及时排出去也可以降低水损害的影响。路面被压实后空隙率在20%左右时, 可以采用新型的排水沥青路面, 这种路面能够在沥青混合料内部形成排水通道, 将水分及时排送出去。还有一种方法是将多空隙水泥稳定碎石应用到面层的基层, 达到最优的透水性能, 从而使得水分快速渗透到碎石里面, 对沥青路面起到很大地保护作用。
4 结论
处于冬期较长、昼夜温差大、积雪不易消融环境下的沥青路面, 其裂缝的类型主要为低温开裂和水损害裂缝。对于温度收缩产生的裂缝, 可以通过灌热沥青油或乳化沥青来处理, 从而保证新旧沥青路面的完整连续性;对于水损害裂缝, 主要在于施工阶段的提前预防, 通过增强沥青路面的耐水性、提升沥青路面的防水性及完善路面内部排水系统来实现。为了延长公路的使用寿命, 沥青路面在施工阶段应更加严格执行专业规范、严格控制施工工艺, 在使用阶段应该得到更好的养护[5]。
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参考文献
[1]彭凤芹, 宴锡龙.高等级公路沥青混凝土路面裂缝原因与预防措施[J].科技信息, 2011, 28 (25) :718-719.
[2]黄勇.高速公路沥青路面裂缝控制对策[J].淮北职业技术学院学报, 2011, 8 (1) :6-7.
[3]曹茂军.高速公路沥青混凝土路面裂缝成因与控制措施[J].价值工程, 2014, 33 (19) :138-139.
[4]黄贤芸.沥青路面裂缝及预防措施研究[D].济南:山东大学, 2009.
13.沥青路面裂缝的防治论文 篇十三
①在设计中,充分估计和预测远景交通量,适当考虑吧超载车辆的比列,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。
②设计地下管线的埋深不能高于路面以下30cm。
3.2材料措施
①选择适合的道路材料和面层材料,进行合理的结构组织设计,确定沥青路面厚度。
②在沥青混合料中添加石棉或木质纤维料或采用较厚的沥青面层减少或延缓由半刚性基层产生的反射裂缝。
③面层沥青尽量选择低稠度、{延度、低含腊量的优质沥青,在满足稳定度要求的前提下,选择针入度较大的沥青,必要时可选用干性沥青。3.3施工措施
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;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;控制沥青混合料所用沥青的延度,拌制沥青混合料时防止沥青混合料加热过度“烧焦”;混合料自加工厂运到现场气候较低时,应覆盖油布保温;严格控制沥青混合料施工温度;摊铺沥青混合料厚紧接着碾压,缩短碾压长度;严格按碾压操作规程作业,压路机在对沥青路面进行碾压时,车辆禁止在新压路面调头,碾压的速度不宜快;在半刚性基层施工中,控制压实的含水量;大风和降雨时停止摊铺和碾压;宜采用全路宽整幅摊铺,避免纵向分幅接茬;半刚性基层碾压后,应及时覆盖洒水养生,潮湿养护5―14d;刚性基层施工后,养生期内严禁车辆通行,并在养生期结束后及时浇面层。
3.4超载措施
①适当增加路面厚度,使用更优质材料提高路面整体强度。
②增加车辆的后轴,改善车辆对路面的作用发展双后轴及对后轴大型载货车辆,避免道路的早期破坏。
③执法从严,限制车辆超载运输,避免道路的早期破坏。
4裂缝的治理
第一,一经发现裂缝后应立即修补以免水通过缝渗透到基层,造成基层破坏而影响面层。对于较小的很像裂缝和纵向裂缝,缝宽在6mm以内,宜将缝隙刷扫干净,并用压缩空气吹去尘土后,可用灌入热沥青或乳化沥青材料加以封闭处理;缝宽大于6mm的,将裂缝内杂质处理干净后,用沥青砂或细粒式沥青混凝土填充、捣实,并用烙铁封口,撒砂,扫匀;也可以采用乳化沥青混合料填封。
第二,轻微龟裂可采用刷油法处治,或进行小面层喷油封面,防止渗水扩大裂缝;大面积龟裂、网裂采用加封层或沥青表面处理。严重龟裂、网裂应对基层进行补强。
第三,碾压中出现微裂缝,可在终碾前,用轮胎碾进行复压,消除裂缝。
第四,因土基、路面基层的病害或强度不足引起的破损,应处理路基或基层,然后在修复路面。
5结束语
14.沥青路面裂缝的防范及治理论文 篇十四
(1)路面结构设计应做好交通量调查和预测工作,使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。土基层必须选用水稳定性良好的有粗粒料的石灰、水泥稳定类材料。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,有效的排除雨后结构层内积水。原材料质量和混合料质量严格按要求进行选定、拌制和施工。沟槽回填土应分层填筑、压实,压实度需达到要求。如符合质量要求的回填土来源或压实有困难时,须作特殊处理。
(2)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。对下层需认真检查,请除杂物灰尘,处理好软弱层及病害,保证下卧层稳定,并在老路面侧壁涂刷0.3kg/m-0.6kg/m。粘层沥青。铺筑的沥青面层应充分压实。新老路面接缝宜用热烙铁烫密。
(3)充分压实路面横向接缝。碾压时,压路机在已压实的横幅上横向碾压,钢轮伸入新铺层1.6cm左右,每压一遍向新铺层移动15cm-20cm,直到压路机全部在新铺层为止,再改为纵向碾压。对分段施工的基层,在碾压时,应预留3cm-5m混合料暂缓碾压,待下段混合料摊铺后一起碾压,以利于衔接。对于分层碾压的基层,上下层的接头应错开3cm-5m,以减少出现裂缝。桥涵两侧填土充分压实或进行加固处理;沉降严重地段,事前应进行软土地基处理和合理的路基施工组织。
(4)合理组织施工,路面摊铺作业应连续进行,减少冷接缝。采用全路幅一次摊铺,如分幅摊铺时,采用两个摊铺机,前后间距15cm-20m同时摊铺,避免前摊铺幅混合料冷却后才摊铺相邻半幅,确保热接缝。
(5)合理选配基层混合料的配比,严格控制粗细料数量,并及早铺筑上面层或下封层以利于减少干缩缝。基层混合料应在接近最佳含水量的状态下碾压,要防止碾压时含水量过大或过小,导致压实度、强度不足。
15.沥青路面裂缝的成因与预防措施 篇十五
沥青路面作为我国公路主要的路面结构形式, 在高级、次高级路面中占有很高的比例。因其具有地质条件适应性强、行车舒适、维护方便等优点, 而被广泛用于各个等级公路。在公路通车后, 因行车荷载作用、外界环境影响以及设计、施工中存在的不足, 沥青路面会逐渐出现多种路面病害, 主要就有路面裂缝。路面裂缝的危害在于从裂缝中不断进入水分, 使基层甚至路基软化, 导致路面承载力下降, 产生唧浆、台阶、网裂等病害, 从而加速路面破坏。
2沥青路面裂缝的形式
沥青路面裂缝按表现形式分纵向裂缝、横向裂缝、网裂、龟裂、弯曲裂缝等。按沥青路面开裂的主要原因而论, 裂缝可分为两大类, 即荷载型裂缝和非荷载型裂缝。
荷载型裂缝, 即主要由于交通荷载作用下产生的疲劳裂缝。在半刚性基层沥青路面设计合理、施工质量良好的条件下, 单纯由荷载作用引起面层开裂的可能性不大。非荷载型裂缝, 主要为温度型裂缝。沥青路面温缩型开裂包括低温收缩开裂与温度疲劳开裂, 均体现为张开型开裂方式。对于沥青路面基层存在裂缝情形, 按沥青面层裂缝开裂部位, 又可以分为反射裂缝与对应裂缝。
3裂缝产生的主要原因
3.1 施工原因
3.1.1 路基处理不稳定, 强度不足, 受行车荷载作用产生不均匀沉降使路面发生开裂。
3.1.2 半刚性基层材料的碾压含水量过大, 半刚性基层完成后长期暴晒等因素, 半刚性基层干缩产生裂缝, 在沥青路面形成基层反射性裂缝。
3.1.3 沥青面层分幅摊铺时两幅衔接未处理好, 在行车荷载作用下形成裂缝。
3.1.4 高填土后地基未处理好出现不均匀沉降, 造成路面裂缝。
3.2 材料的原因
3.2.1 沥青混合料的低温劲度是决定沥青路面是否开裂的因素, 沥青劲度又是决定沥青混合料劲度的关键。在沥青性能指标中, 影响大的是温度敏感性, 温度敏感性大的沥青更容易开裂。
3.2.2 基层材料的收缩性愈小, 面层裂缝愈少。基层上有透层油以加强与面层的粘结对抗裂是有好处的, 基层材料种类对沥青面层的裂缝率有明显影响。
3.3 气候和交通条件
气候原因, 极端最低温度、降温速率、低温持续时间、升降温循环数次数是气候条件影响沥青路面温缩裂缝的四大要素。如气温的升降, 雨水的侵蚀, 冰冻的融化, 都是扩大或加速破坏路面的因素。无论何种裂缝, 在交通荷载的反复作用下, 都会加大路面的破坏程度。
4沥青路面裂缝的预防措施
4.1 设计方面
4.1.1 根据规范, 通过路面结构设计和厚度计算, 选择合理的基层应有厚度, 满足沥青路面强度和承载能力要求, 以解决荷载型裂缝产生的问题。
4.1.2 设置应力消减 (应力吸收) 中间层。
在基层与面层之间铺橡胶沥青中间层、预制织物膜带条、土工织物或土工格栅中间层、低粘度沥青混凝土层等均匀应力吸收层。
4.2 材料方面
4.2.1 选用抗冲刷性能好、干缩系数和温缩系数小、抗拉强度高的半刚性材料做基层。
4.2.2 选用松弛性能好的, 针入度较大的优质沥青做沥青面层。在缺少优质沥青的情况下, 应采取改善沥青性质的措施。
4.2.3 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。同时应尽量降低集料的含水量, 尽可能使用人工砂代替原形颗粒的天然砂。
4.3 施工方面
4.3.1 路基处理要达到规定的强度及稳定性。
4.3.2 严格控制半刚性基层施工碾压时的含水量, 混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量或控制在施工规范容许的范围内。
4.3.3 半刚性基层碾压完成后或最迟在养生结束后应立即用乳化沥青做透层或封层。
4.3.4 制备沥青混合料时控制好加热时间和加热温度, 不使沥青老化, 加强碾压使沥青混合料达到规定的压实度。
4.3.4 透层或粘层完成后, 应尽快铺筑沥青面层。
5结束语
16.公路沥青路面裂缝的预防和处理 篇十六
陈洪林
摘要: 介绍了沥青路面裂缝的种类,分析了沥青路面由于施工原因以及非施工原因产生的裂缝,并针对裂缝产生的不同原因提出了沥青路面裂缝的预防与处治方法,从而最大限度地提高沥青路面的使用寿命。
关键词: 沥青路面; 裂缝原因;防治方法;使用寿命
1概述
随着我国公路建设的发展,沥青路面在高等级公路建设当中成为了首选路面类型,但是不容忽视的一个问题是,由于汽车数量的增多,加之超载现象突出,沥青路面的早期破坏越来越严重。众所周知,高速公路沥青路面的设计基准期是 15年,而很多沥青路面为何在早期就必须小修甚至是大中修呢?通过调查发现,沥青路面早期损害中,有很大一部分病害属于沥青路面的裂缝或者由于裂缝没有及时修补而产生的次生病害。由于沥青路面裂缝对行车安全、行车舒适性以及沥青路面的使用寿命有很大的关联性,因此,研究沥青路面的裂缝具有很重大的意义。
很多研究人员对于沥青路面裂缝都进行了广泛而又深入的研究,对裂缝的分类、产生的原因以及治理措施提出了很好的建议,大部分裂缝分类是基于沥青路面裂缝的表面损坏情况来进行分类,把沥青路面裂缝分为横向裂缝,纵向裂缝以及龟裂等。把沥青路面裂缝产生的原因归为荷载型裂缝和非荷载型裂缝。从而针对这些分类和原因提出了沥青路面的处治方法。可以说这些成果都为后来的研究奠定了坚实的基础。
但是,不仅要研究路面接缝的处治方法,更要研究路面接缝的预防措施,从源头上根治沥青路面裂缝。本文通过对沥青路面裂缝产生的根本原因来对裂缝进行分类,提出沥青路面裂缝的预防措施和处治方法。沥青路面裂缝的分类
高等级公路建成通车后,沥青路面不可避免会产生各种类型的裂缝,引起沥青路面开裂的原因和裂缝的形式也是多种多样的,影响裂缝轻重程度的主要因素包括: 沥青和沥青混合料的性质、基层材料的性质、气候条件(特别是冬季气温及其变化量)、交通流量、车辆类型和施工因素等。按照开裂的最根本的原因,把沥青路面裂缝分为两大类[ 1],即施工型裂缝和非施工型裂缝。2.1 施工型裂缝
施工型裂缝,顾名思义,是在整条沥青路面在路基路面施工期间,由于施工的不合理或者是由于不可避免的施工工序产生的裂缝。再把这些裂缝细分为:路基施工不当引起的裂缝、沥青路面施工横向裂缝、沥青路面施工纵向裂缝。2.2 非施工型裂缝
非施工型裂缝,是在整条沥青路面建成通车后,由于气候以及行车荷载等原因产生的裂缝。把这些裂缝细分为: 低温收缩裂缝、疲劳开裂(包括温度疲劳裂缝和行车荷载疲劳裂缝)、基层反射裂缝。沥青路面裂缝产生的原因
3.1 路基施工不当引起的裂缝
(1)
路基填挖结合部,由于填方和挖方的压实程度不一样,容易造成其不均匀沉降,最终反映到路面的不均匀沉降,引起路面裂缝。
(2)
新路与老路拼接处,道路的拓宽与改造时,老路基与新路基交界处,由于老路基的沉降基本稳定,新路基还处于沉降期,施工控制不好就容易在新路与老路路基拼接处产生不均匀沉降,这种不均匀沉降也容易反映沥青路面上,引起路面裂缝。
(3)路基压实不均匀处,高速公路路基施工中,有些地方缺少优良填筑的土方,有些施工单位用大粒径的石块、片石进行填筑,这些填筑大粒径土石方处压实比较困难,并且后期的沉降量以及沉降速度会比一般的土方填筑要大、要快。这样就会造成路基路面的不均匀沉降,引起路面裂缝。
(4)在软土地基与非软土地基交接处、地基处理方法变化处或构造物台背与路段交接处,因地基或路基与构造物之间的路基衔接处引起的差异沉降导致基层开裂,并反射到面层,形成路面裂缝[ 2]。3.2 路面施工横向裂缝
沥青路面要求连续施工,正常条件下不得停工,但是由于天气、机械以及人员的休整等各方面原因,横向的路面接缝不可避免,如果冷热接缝处理不好,道路通车运营后,很容易发展成路面的横向施工裂缝。从而进一步产出次生病害。3.3 路面施工纵向裂缝
(1)沥青路面全幅摊铺容易发生离析,并且沥青混合料随着布料器往两侧送料时,温度下降过快,从而导致两侧的沥青混合料不易压实。基于这些原因,有些施工单位摊铺时采用梯队作业,如果热接缝处理不好,后期容易造成纵向裂缝。
(2)沥青路面摊铺时,采用半幅摊铺或者由于其他不可避免的原因形成纵向冷接缝,如果处理方式不得当,也容易形成纵向裂缝。3.4 低温收缩裂缝
(1)沥青混合料在温度较高时具有良好的应力松弛能力,当沥青路面温度下降幅度较大时,沥青路面的拉应力来不及松弛,从而导致路面的温度应力超过沥青混合料的极限拉应力,最终导致沥青路面的横向裂缝。
(2)沥青混合料具有热胀冷缩的性能,在低温条件下,沥青路面具有收缩的趋势,但由于沥青路面与基层是一个整体,这样沥青路面的这种趋势受到了约束,从而产生了沥青路面的拉应力,如果这种拉应力超过了沥青混合料极限拉应力,就会产生沥青路面裂缝。3.5 疲劳开裂
疲劳开裂的特点就是沥青混合料的极限抗拉应力变小,弹性模量变小。其中疲劳开裂包括温度疲劳裂缝和行车荷载疲劳裂缝。疲劳裂缝是由于沥青路面在温度升降以及行车荷载的反复作用下,沥青混合料的极限拉应力变小,沥青路面产生疲劳,导致沥青路面的拉应力超过沥青混合料的极限拉应力,从而引起路面开裂。
3.6
基层反射裂缝
沥青路面采用半刚性基层时,水泥稳定碎石容易产生温缩和干缩,在已经产生温缩和干缩的基层上铺筑沥青面层时,沥青面层在基层的温缩和干缩处引起应力集中,导致此处的沥青面层拉应力超过沥青混合料的极限拉应力。从而半刚性基层的裂缝会反射到沥青面层上。这种裂缝一般都是贯穿于整个路面,对路面结构的影响比较大,没有及时处理,水分很容易沿着裂缝侵入路基,造成路基软化,路面唧泥,最终导致路面的坑槽,影响行车安全。沥青路面裂缝的预防措施
4.1 在设计期间
(1)应根据当地的气候条件选择沥青的标号,在冬季寒冷的气候条件,应该选用软质沥青,但是由于我国大部分地区不仅冬季寒冷,而且夏季炎热,所以沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性是一个很难调和的矛盾,无法二项路用性能都满足要求,只能兼顾。因此,在条件允许的情况下,尽量采用抗裂性能更好的沥青玛蹄脂碎石路面(SMA)和改性沥青。
(2)基质沥青的含蜡量一定要控制在规范规定的极限范围之内,含蜡量是导致沥青混合料低温抗裂性不好的一大因素。
(3)基层材料优先选用强度高、收缩性小和抗冲刷能力强的水泥稳定粒料或二灰稳定粒料,以减少低温收缩裂缝的发生[ 3]。4.2 在施工期间
(1)在路基填挖结合部、新路与老路拼接处、软土基地与非软土地基交接处、地基处理方法变化处以及三背填土的地方,压实度一定要控制好,变化处压实度要均匀,切不可出现压实度较大的突变。
(2)在铺筑沥青层之前,应仔细检查半刚性基层,如果半刚性基层已经产生了温缩和干缩,应使用防裂卷材进行处理。
(3)合理组织施工,摊铺作业连续进行,减少冷接缝,当半幅施工或因特殊原因而产生冷接缝时,宜加设挡板或加设切刀切齐,也可以在混合料尚未完全冷却前用镐刨除边缘留下毛茬的方式,但不宜在冷却后采用切割机作切缝。加铺另半幅或者接着上一段沥青路面施工前应涂洒少量沥青。
(4)当摊铺采用梯队作业时产生的纵向热接缝,应将已铺部分留100mm~200mm宽暂不碾压,作为后续部分的基准面,然后作跨缝碾压以消除缝迹。沥青路面裂缝的处治方法
对于已建成的沥青路面,应采取早发现,早处治!的原则,切不可听之任之,以免小病害发展成大病害。最终影响路面的行车安全以及路面的使用寿命。5.1 灌缝
灌缝是最常用的裂缝治理措施之一。对于缝宽在2mm以内的裂缝,可接沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青;对于缝宽在2mm~5mm的裂缝,将稠度较低的热沥青灌入缝内,灌入深度需大于缝深的2/3,填入干净石屑或粗砂,捣实并清除缝外的沥青与石屑;对于缝宽在5 mm以上的裂缝,应清除已松动的裂缝边缘,然后用热拌沥青混合料填入缝中,捣实,缝内潮湿时应采用乳化沥青混合料。5.2 铺筑封层
对于较细、较密的裂缝,可使用上封层进行处治,铺设上封层之前,必须彻底清扫干净下卧层,对裂缝进行处理。下卧层处理好后,对二级及二级以下公路的旧沥青路面可以采用普通的乳化沥青稀浆封层,也可在喷洒道路石油沥青后撒布石屑(砂)后碾压作封层;对高速公路、一级公路裂缝处宜铺筑微表处。这种方法对于裂缝的初发阶段可以延缓裂缝的发展,不能很有效的解决沥青路面裂缝的问题。
5.3 加铺罩面
只有当旧沥青路面出现翻浆、坑槽、大面积网裂、龟裂、沉陷、拥抱、松散以及车辙等综合病害时,影响路面的行车安全,才考虑使用罩面,加铺罩面绝对成本大、造价高,同时由于加铺,路面的高程升高,因此对于加铺罩面必须综合各方面的因素。5.4 洗刨重铺
对于大面积的网裂、龟裂,将原有的路面材料洗刨、破碎、添加新骨料、沥青和再生剂、搅拌、摊铺等施工工艺重新形成路面结构层。这种工艺实现了废料的再生利用,降低造价、节省资源。结语
总而言之,沥青路面裂缝产生的原因贯穿于路面的设计、施工和养护。解决路面裂缝问题应从源头抓起,路面设计时合理选择路面材料和结构形式,路基路面施工时合理组织,精心施工,养护时做到预防为主,防治结合,只有这样才能尽可能地减少路面裂缝,提高路面的行车安全和延长路面的使用寿命。
参考文献:
17.公路沥青路面裂缝的预防和处理 篇十七
建立了高速公路沥青路面预防性养护的宏观路况标准与微观路况标准,介绍了该标准的确定过程、使用方法与应用情况.研究表明建立的`宏观标准符合预防性养护的理念与特点,高低适宜,范围适当,与微观标准配合.
作 者:刘祥胜 LIU Xiang-sheng 作者单位:安徽省高速公路总公司,安徽,合肥,230051 刊 名:淮北职业技术学院学报 英文刊名:JOURNAL OF HUAIBEI PROFESSIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 年,卷(期):2009 8(1) 分类号:U416.217 关键词:预防性养护 宏观路况标准 微观路况标准 高速公路 沥青路面
18.公路沥青路面裂缝的预防和处理 篇十八
1 沥青路面早期裂缝的主要表现及其危害性
(1) 路面早期裂缝主要表现在以下几个方面: (1) 路面的碾压过程中出现的横向微裂缝, 往往是某一区域道路段落的多道平行微裂纹, 裂纹长度较短; (2) 在采用半刚性基层材料作基层的沥青路面, 通车后半年以上出现的近似等间距的横向裂缝; (3) 路面在纵横接茬处产生的不规则纵横裂缝, 或在冬季发生的纵横裂缝; (4) 路面出现的凸起开花和不规则短裂缝。
(2) 沥青路面出现的微小的裂缝, 其危害在于从裂缝处不断进入水分使基层甚至路基软化, 导致路面承载力下降, 从而加速路面破坏。特别是为了提高沥青路面强度, 减小路表面的总弯沉, 我国高等级公路几乎全部都是采用的二灰结碎石、水泥稳定碎石等半刚性基层。半刚性基层由于干缩合温缩作用而产生开裂, 裂缝反射到沥青面层而出现反射裂缝。到目前为止还没有克服半刚性基层反射裂缝的好办法。虽然反射裂缝对车辆交通无显著影响, 但雨水的不断渗入结存在半刚性基层表面, 逐渐使基层软化而形成泥浆。在车辆荷载反复挤压下, 泥浆从裂缝中挤压出来, 形成了唧浆, 伴随着唧浆, 路面出现网裂, 进而形成大面积坑洞, 严重影响交通。影响沥青路面产生裂缝的主要因素还有沥青和沥青混合料的性质、基层材料的性质、气候条件、交通量大小和施工等诸多因素。
2 沥青路面出现早期裂缝所采取的预防措施
2.1 严把沥青混合料的摊铺关
(1) 沥青混合料的拌合要严格规范操作, 每种料源均需进行试验, 按要求的配合比进行配料;特别是沥青的加热温度控制在规范规定的范围内, 即150~170度;集料的加热温度控制在160~180度;混合料的出厂温度控制在140~165度;当混合料出厂温度过高即废弃, 混合料运至施工现场的温度控制在不低于120~150度;出厂的混合料必须均匀一致, 无花白料, 无粗细料离析和结块现象, 不符合要求时废弃。
(2) 混合料的运输要根据拌合站的产量、运距合理安排运输车辆。运输车的车厢内保持干净, 涂防粘薄膜剂。运输车配备覆盖篷布以防雨及热量损失。
(3) 根据路面宽度选用1~2台具有自动调节摊铺厚度及找平装置, 可加热的振动熨平板, 且运行良好的高密度沥青混凝土摊铺机进行摊铺, 下、中面层是采用走线法施工, 上面层采用平衡梁法施工, 摊铺机均匀行驶, 行走速度和拌合站产量相匹配, 以确保摊铺的路面均匀不间断地摊铺。在摊铺过程中不准随意变换速度, 尽量避免中途停顿, 沥青混凝土的摊铺温度应根据气温变化进行调节。一般正常施工控制在不低于110~130度, 在摊铺过程中随时检查并作好记录。摊铺前将摊铺机的熨平板进行加热至不低于65度, 采用双机或三机梯进式施工时, 相邻两机的间距控制在10~20米, 两幅应有5~10cm宽度重叠, 在摊铺过程中, 随时检查摊铺质量, 出现离析、边角缺料等现象时应及时补洒换补沥青混合料, 在摊铺过程中随时检查摊铺高程及摊铺厚度, 并及时通知操作手。摊铺机无法作业的地方, 在监理工程师同意后采取人工摊铺施工。
2.2 严把混合料的压实关
压路机宜采用2~3台双轮双振压路机及2~3台重量不小于16T胶轮压路机组成。初压:采用双轮双振压路机静压1~2遍, 正常施工情况下, 温度应不低于110度, 并紧跟摊铺机进行;复压:采用双轮压路机和双轮压路机振压等综合碾压4~6遍, 碾压温度控制在80~100度;终压:采用双轮双振压路机静压1~2遍, 碾压温度不低于65度, 边角部分压路机碾压不到的位置, 使用小型振动压路机碾压。碾压顺纵向由低边向高边按规定要求的碾压速度均匀进行。相邻碾压重叠宽度大于30cm, 采用雾状喷水法, 以保证沥青混合料碾压过程中不粘轮。不在新铺的路面上进行停机、加水、加油活动, 以防各种油料、杂质污染路面。压路机不准停留在尚未冷却至自然气温以下已完成的路面上。碾压进行中压路机不得中途停留、转向或制动, 压路机每次由两端折回的位置处应阶梯型随摊铺机向前推进, 使折回处不在同一横断面上, 振动压路机在已成型的路面上行驶应关闭振动。
2.3 严把接缝的处理关
梯队作业采用热接缝, 施工时将已铺混合料部分留下20~30cm宽暂时不碾压, 作为后摊铺部分的高程基准面, 后摊铺部分完成后立即骑缝碾压, 以除缝迹;半幅施工不能采用热接缝时, 采用人工顺直刨缝或切缝。铺另半幅路面前必须将边缘清扫干净, 并涂洒少量粘层沥青。摊铺时应重叠在已铺层上5~10cm, 然后压实后铺部分, 再伸过已压实路面10~15cm, 充分将接缝碾压密实;横接缝的处理方法是:首先用3米直尺检查端部平整度, 不符合要求时, 垂直于路中线切齐清除, 清理干净后在端部涂粘层沥青接着摊铺, 摊铺时调整好预留高度, 接缝处摊铺层施工结束后再用3米直尺检查平整度并立即用人工处理。横向接缝的碾压先用双轮双振压路机进行碾压, 碾压时压路机位于已压实的混合料层上深入新铺层的宽为15cm, 然后每压一遍向铺混合料移动15~20cm, 直至在新铺层上为止, 再改为纵向碾压;纵向冷接缝上、下层的缝错开15cm以上, 横向接缝错开1m以上。
纵缝要尽量采取直茬热接的方法, 摊铺段不宜过长, 一般在60~100m之间, 于当日衔接。当第一幅摊铺后, 立即进行第二幅摊铺, 第一幅和第二幅搭接2.5~5cm, 然后再推回碾压。不是当日衔接的纵、横缝上冷接茬, 要刨直茬, 涂刷粘层后再摊铺。横向冷接茬, 可用热沥青混合料预热, 即将热沥青混合料敷于冷接茬上后10~15cm, 宽15~20cm, 待冷茬混合料融化后 (5~10min) 再清除敷料, 进行搂平碾压, 或用喷灯烘烤冷茬后立即用热沥青混合料接茬压实;在施工中采用下列措施, 防止石灰土等半刚性基层产生收缩裂缝。 (1) 控制基层施工中压实时的含水量, 采用 (0.9最佳含水量) 的含水量监控时可降低其干缩系数。 (2) 对半刚性基层碾压后潮湿养护, 随气候湿度不同, 至少5~14d为宜。 (3) 控制沥青混合料所用的沥青延度, 拌制混合料时, 防止加热过度, 避免沥青混合料烧焦。
3 结束语
对于由于基层开裂反射上来的裂缝, 缝宽在6mm以内的, 可用热沥青砂或细粒式沥青混凝土进行填充、捣实, 并用烙铁封口。对于碾压中出现的横向微龟裂, 可采用刷油法处治, 或进行小面积的喷油封面, 防止渗水使裂缝扩大。总之, 通过改进施工工艺, 增强质量保证进行的预防处理措施, 实践证明以上方法用于消除早期裂缝是理想的, 行之有效的。另外, 针对特别情况下的特殊问题, 应组织技术攻关活动, 加强质量管理, 加大检查力度, 奖罚兑现, 这一质量通病会得到彻底解决的。
摘要:沥青路面出现早期破坏的原因是多种多样的, 其中最重要的原因之一就是路面出现裂缝。本文主要从施工的角度分析了其表现、危害性, 提出了相应预防早期裂缝的一些施工措施。
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