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預(yù)防瀝青混凝土路面裂縫及控制措施
隨著我國公路建設(shè)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(hù)維修簡便等特點(diǎn),而被越來越多地應(yīng)用到高等級公路建設(shè)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(wǎng)狀裂縫、反射裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)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(gè)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(jié)合不良。
1.2.2瀝青未達(dá)到適合于本地區(qū)氣候條件和使用要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),致使瀝青面層溫度收縮或溫度疲勞應(yīng)力(應(yīng)變)大于瀝青混合料的抗拉強(qiáng)度(應(yīng)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(cè)的填土產(chǎn)生固結(jié)或地基沉降。
1.3預(yù)防措施;
1.3.1合理組織施工,攤鋪?zhàn)鳂I(yè)連續(xù)進(jìn)行,減少冷接縫。冷接縫的處理,應(yīng)先將已攤鋪壓實(shí)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(yù)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(shí)橫向接縫。碾壓時(shí),壓路機(jī)在已壓實(shí)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(jī)全部在新鋪層為止,再改為縱向碾壓。
1.3.3根據(jù)《瀝青路面施工及驗(yàn)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(zhì)瀝青更有效。
1.3.4橋涵兩側(cè)填土充分壓實(shí)或進(jìn)行加固處理;沉降嚴(yán)重地段,事前應(yīng)進(jìn)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(yù)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(jié)構(gòu),對于細(xì)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(nèi)、縫邊碎粒、垃圾,并使縫內(nèi)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(guān)規(guī)范要求認(rèn)真處理,結(jié)合不緊密而脫開。
2.2.2縱向溝槽回填土壓實(shí)質(zhì)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(yù)防措施;
2.3.1采用全路幅一次攤鋪,如分幅攤鋪時(shí),前后幅應(yīng)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(shí),上、下層的施工縱縫應(yīng)錯開15cm以上。前后幅相接處為冷接縫時(shí),應(yīng)先將已施工壓實(shí)完的邊緣坍斜部分切除,切線須順直,側(cè)壁要垂直,清除碎料后,宜用熱混合料敷貼接縫處,使其預(yù)熱軟化,然后鏟除敷貼料,并對側(cè)壁涂刷#url#粘層瀝青,再攤鋪相臨路幅。攤鋪時(shí)控制好松鋪系數(shù),使壓實(shí)后的接縫結(jié)合緊密、平整。
2.3.3溝槽回填土應(yīng)分層填筑、壓實(shí),壓實(shí)度需達(dá)到要求。如符合質(zhì)量要求的回填土來源或壓實(shí)有困難時(shí),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(yīng)密實(shí)、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(yīng)充分壓實(shí)。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(nèi)、縫邊碎垃圾、垃圾,并保持縫內(nèi)干燥,灌縫后,表面撒上粗砂或3-5mm石屑。
3.網(wǎng)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(jié)構(gòu)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(zhì)量差,延度低,抗裂性差。
3.2.3瀝青層厚度不足,層間粘結(jié)差,水分滲入,加速裂縫的形成。
3.3.4路面總體強(qiáng)度不足,在損壞初期形成網(wǎng)裂,日后裂縫逐步擴(kuò)展,縫距縮小。
3.3預(yù)防措施;
3.3.1瀝青路面攤鋪前,對下臥層需認(rèn)真檢查,及時(shí)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(zhì)量和混合料質(zhì)量嚴(yán)格按《瀝青路面施工及驗(yàn)收規(guī)范》(gb50092)的要求進(jìn)行選定、拌制和施工。
3.3.3瀝青面層各層應(yīng)滿足最小施工厚度的要求,保證上下的良好連接;并從設(shè)計(jì)施工養(yǎng)護(hù)上采取措施有效地排除雨后結(jié)構(gòu)層內(nèi)積水。
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3.3.4路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)做好交通量調(diào)查和預(yù)測工作,使路面結(jié)構(gòu)組合與總體強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)使用期限內(nèi)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(jié)構(gòu)層時(shí),應(yīng)將其鏟除;如因結(jié)構(gòu)層積水引起網(wǎng)裂時(shí),鏟除面層后,需加設(shè)將路面滲透水排除至路外的排水設(shè)施。然后再鋪筑新混合料。
3.4.2如強(qiáng)度滿足要求,網(wǎng)狀裂出自瀝青面層厚度不足時(shí),可采用銑削網(wǎng)裂的面層后加鋪新料來處理。加鋪厚度按現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)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(jìn)行處理。(詳見4.3)
3.3.3由于路基不穩(wěn)定,導(dǎo)致路面網(wǎng)裂時(shí),可采用石灰或水泥處理路基,或注漿加固處理,深度可根據(jù)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(wǎng)裂時(shí),可根據(jù)情況,分別采取加厚、調(diào)換或綜合穩(wěn)定的措施進(jìn)行加強(qiáng)。水穩(wěn)定性好、收縮性小的半剛性材料是首選基層;鶎蛹訌(qiáng)后,再鋪筑瀝青面層。
4.反射裂縫
4.1現(xiàn)象;
基層產(chǎn)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(jié)構(gòu)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(yù)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(yīng)在接近最佳含水量的狀態(tài)下碾壓,要防止碾壓時(shí)含水量過小,壓實(shí)度和強(qiáng)度不足,造成強(qiáng)度裂縫。
4.3.1.2對分段施工的基層,在碾壓時(shí),應(yīng)預(yù)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(yīng)錯開3-5米,以減少出現(xiàn)裂縫的機(jī)會。
4.3.1.3合理選擇混合料的配比,控制細(xì)料數(shù)量;重視結(jié)構(gòu)層的養(yǎng)護(hù),并及早鋪筑上層或進(jìn)封層以利于減少干縮縫。
4.3.2在舊路面加罩瀝青路面結(jié)構(gòu)層前,可銑削原路面后再加罩,或采用鋪設(shè)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(shí),可不作處理。
4.4.2縫寬大于2mm時(shí),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(nèi)垃圾,縫加碎粒,并保持縫內(nèi)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(yán)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(zhì)量。
預(yù)防瀝青混凝土路面裂縫及控制措施 [篇2]
1 前言
當(dāng)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(jīng)有相關(guān)的應(yīng)對措施,但是究其產(chǎn)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(chǎn)生的原因,從而提出一些措施來起到預(yù)防作用,希望對我國瀝青混凝土路面質(zhì)量起到一定的幫助作用。
2 瀝青混凝土路面產(chǎn)生裂縫的原因
一般來說,在實(shí)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(chǎn)生的裂縫。第二種是由于非荷載型裂縫,主要四因?yàn)闇囟茸兓,例如?dāng)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(qiáng)度不足的情況下會導(dǎo)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(qiáng)度由兩方面組合而成,第一種就是嵌擠力和內(nèi)摩阻力,還有一種就是瀝青 本身的凝聚力和粘合力。
(2)當(dāng)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(dāng)而造成的,在車輛嚴(yán)重超載作用f而產(chǎn)生的裂縫。在車輪的強(qiáng)大符合作用下,路面會產(chǎn)生彎拉疲勞裂縫,路基的底部要承受非常大的壓力,當(dāng)拉力如果達(dá)到一定的限度,超過基層的抗壓強(qiáng)度,就會導(dǎo)致出現(xiàn)沉陷,裂縫就會出現(xiàn)。
(3)當(dāng)瀝青使用過一段時(shí)間以后,由于在太陽的長時(shí)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(jié)構(gòu)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(zhì)的優(yōu)劣會對對其產(chǎn)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)、拌和不均、施工質(zhì)量差、當(dāng)遇到車輛的載重比較大的時(shí)候,由于車輛荷載反復(fù)作用下,使瀝青以存在于基部的拉應(yīng)力超過了最大的承受限度,這種情況的裂縫是從下向上產(chǎn)生的。當(dāng)然,隨著溫度的變化,這種裂縫會快速的進(jìn)行擴(kuò)散,因此瀝青的時(shí)候會大大的減少。
(5)溫度的變化和承載力基本上沒有關(guān)系,但也是導(dǎo)致裂縫產(chǎn)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(gè)路面都有一定的影響。溫度裂縫的主要特點(diǎn)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(dāng)溫度下降的時(shí)候,會產(chǎn)生收縮,及第一種裂縫方式。當(dāng)拉應(yīng)力大于瀝青本身存在的拉應(yīng)力強(qiáng)度的時(shí)候,就開始出現(xiàn)了第二中溫度裂縫。
(6)由于路基受到長時(shí)間的冷凍,在冬天溫度較低的天氣,由于排水措施不當(dāng),因此導(dǎo)致了凍脹也是瀝青道路產(chǎn)生裂縫的主要原因。在道路雪和冰融化的時(shí)候,在強(qiáng)度已大大降底的路段上,當(dāng)在路面上行駛載重比較大的車輛,極易產(chǎn)生裂縫和翻漿。
(7)降水量對于裂縫的影響:降水次數(shù)多和降水量大,當(dāng)降水時(shí)間比較長的時(shí)候,就會導(dǎo)致降水在瀝青路面存在的時(shí)間比較長,自由水會滲透進(jìn)人瀝青的兩層之內(nèi)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(shí)候,均會產(chǎn)生相當(dāng)大的水壓力以及抽吸力,車輪在行駛的時(shí)候會產(chǎn)生非常大的抽吸力,這兩種作用力的結(jié)合,逐漸使瀝青混凝土強(qiáng)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(wǎng)狀裂縫。
3 預(yù)防瀝青混凝土路面產(chǎn)生裂縫的措施
在瀝青混凝土路面的施工設(shè)計(jì)中要注意以下幾點(diǎn):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(shí)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(chǎn)生干縮裂縫和溫縮裂縫;為進(jìn)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(shè)置應(yīng)力消減(應(yīng)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(yīng)用密實(shí)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(zhì)的瀝青:優(yōu)質(zhì)的瀝青可以確;炷恋倪B續(xù)性和粘附性,當(dāng)瀝青混凝土中酸性石料較多時(shí)應(yīng)該添加一定的抗抗剝落劑以確保瀝青和石料的粘結(jié)。
(3)制集料的質(zhì)量:嚴(yán)格控制瀝青混合料中細(xì)集料的含泥量,選用優(yōu)質(zhì)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(shù)水平:首先,瀝青混凝土路面施工前應(yīng)該對原材料進(jìn)行技術(shù)檢驗(yàn),對原材料的規(guī)格、均勻、配合比重點(diǎn)檢查。其次,拌和時(shí)既要保證混合料的拌和溫度和強(qiáng)度,又要保證拌合物的均質(zhì)性,避免粗細(xì)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(jī)械,根據(jù)水損破壞的原因 分析,在施工中應(yīng)該確保碾壓次數(shù)與強(qiáng)度,切實(shí)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(jié)束后,不應(yīng)過早負(fù)載,應(yīng)該讓新鋪設(shè)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(yīng)用新技術(shù):科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力,瀝青混凝土路面施工中應(yīng)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(jìn)而達(dá)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(hù):瀝青混凝土路面鋪設(shè)后就進(jìn)入了使用時(shí)期,這一時(shí)期的管理重點(diǎn)應(yīng)該放在瀝青混凝土路面的養(yǎng)護(hù)上,應(yīng)該按照《瀝青公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》的具體要求做好養(yǎng)護(hù)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(shí),延長瀝青混凝土路面的使用壽命。
4 修補(bǔ)瀝青混凝土路面裂縫的方法
當(dāng)瀝青路面出現(xiàn)裂縫的時(shí)候,當(dāng)然需要對路面進(jìn)行維護(hù),這樣能夠延長路面的壽命。一般是對細(xì)裂縫(2mm~5mm)采用的是灌注處理,材料使用乳清瀝青;對當(dāng)出現(xiàn)大于5mm的粗裂縫,可采用改性瀝青進(jìn)行灌縫處理;灌縫前,必須對裂縫進(jìn)行改造以及進(jìn)行衛(wèi)生處理,清理出雜質(zhì)和垃圾;灌縫后,表面應(yīng)該鋪灑粗砂或者較小直徑的石屑。
5 結(jié)束語
本文通過對裂縫產(chǎn)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(zhì)量同時(shí)對于施工的選材以及工藝都有相應(yīng)的要求。所以在如何預(yù)防瀝青混凝土產(chǎn)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(zhì)量以及壽命都得以提高。
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