沥青路面出现裂缝的原因

2024-06-30

沥青路面出现裂缝的原因(通用14篇)

篇1:沥青路面出现裂缝的原因

沥青路面出现裂缝的原因

路面结构是一个整体,它依附在土基之上,由沥青面层、基层、垫层几部分组成,任何一个结构层次存在缺陷或者各层间联结不当都可能使路面出现裂缝。垫层虽然作为一个独立层,但所用材料一般分为两类,一类是由松散粒料,如砂、砾石、炉渣等组成的透水性垫层,为减少分析层次,在下面按结构层分析原因时把这类垫层同土基一同分析;另一类是用水泥或石灰稳定土等修筑的稳定类垫层,在下面按结构层分析原因时把这类垫层同基层一同分析。土基原因

土基是路面的基础,承受路面结构传递下来的全部动载和静载,要求具有足够的强度和整体稳定性。当土基存在质量缺陷,如设计工作区深度偏小、软土地区土基处理不当、换填或淤泥处理不彻底、填筑密实度不足、填料的液限偏高、填料差异造成不均匀沉降等都会导致结构破坏,致使路面发生开裂。

2基层原因

基层分刚性基层、半刚性基层和柔性基层。基于我国国情,只谈半刚性基层产生裂缝的原因。

半刚性基层结构缺陷主要是干燥收缩。新铺的半刚性基层,随着混合料中水分的减少,要产生干缩变形,形变积累产生裂缝。对基层干燥收缩影响较大的因素很多,集料级配不好、细料过多、水泥用量大、水泥标号高、集料含水量大、施工温度高都会增大基层干燥收缩。

3面层原因

集料规格、质量、级配以及沥青的路用性能对抵抗沥青面层裂缝的发生起着很关键作用。由面层自身因素引发裂缝的情形为:沥青材料低温稳定性能差使面层在低温情况下出现开裂;集料含土或天然砂比例高,碾压时出现“呲牙”,甚至推移;沥青加温时间长及温度过高造成沥青老化、摊铺温度低、油料离析等使油料间粘结力下降,碾压和使用后出现开裂。

4层间结合原因

我国公路沥青路面结构设计理论为双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论。即假设在车辆荷载作用下,各结构层是一个联系紧密共同受力的整体。结构没有破坏时最大弯拉应力出现在基层底面,破坏顺序由下而上。然而由于种种原因,各层间联结没有实现连续的理论状态。如下基层表面有浮土杂物、路拌基层出现素夹层、基层和面层之间粘结油不匀等因素都会影响体系的连续性。基层间连续不好会导致承载力不够引发裂缝。外观特征是先发生纵向裂缝再逐步发展成纵向网裂、龟裂,直至破坏。基层与面层之间连接不好,会导致面层推移开裂。

5结构组合原因

由于行车荷载和自然因素对路面的影响,路面的使用功能随深度的增加而逐渐减弱。为了适应这一特点,路面结构通常是分层铺筑的。按照使用要求、受力状况、土基支承条件和自然因素影响程度的不同,进行不同结构组合。即由上而下强度递减、差距均衡的强度组合;功能互补的功能组合;厚度适当、满足要求的厚度组合。每种组合不好都可能使结构功能弱化甚至破裂。对于厚度方面,本人以为我国高等级公路沥青路面基层总厚度不足。由于种种原因,运输市场管理缺乏严厉手段,超限车辆不能根除,结构设计时要给予考虑。基层结构本身来说,由于受外界环境特别是水的影响,半刚性基层随时间推移自身强度逐渐衰减,受荷载频繁作用抗疲劳变形能力下降。又由于半刚性基层破坏的不可恢复性,决定了这种结构要采取相当大的安全系数,同时,基于长寿路面的理念和交通长远发展的要求,对高等级公路基层厚度确定主张保守做法。现在高速公路采用的60-80cm结构总厚度太冒险。

温度变化 半刚性基层、沥青面层乃至土基都会随温度变化在结构内部产生温度应力,当应力聚集足够大时,结构出现开裂。

1基层温度变化

半刚性基层大都在高温季节施工,随着昼夜温差和季节温差的变化,结构将产生收缩,收缩应力大于结构承受能力时发生裂缝。裂缝的发生破坏了结构的整体性,材料在水平方向发生位移,随着车载的作用,横向位移加大,竖向也产生位移。基层材料的位移变化必然在面层结构引发应力,超过自身强度时,结构被拉裂。当基层和面层连接很好时,即出现由基层引起的同位置反射裂缝,当基层和面层连接不好时,在不一定和基层同位置的薄弱部位出现反射裂缝。由于材料温度系数和抗变形能力不同,基层裂缝不一定对应反射到面层。

2面层温度变化

主要是季节低温使面层产生的应力超过结构抵抗能力引发裂缝和温差变化造成结构疲劳累积,使终极应力超限引发结构裂缝。

超限荷载

路面本身功能就是为行车服务,理论上讲正常行驶的车辆不会造成路面结构的破坏。只有当超过设计的最大轴载和有限时间通过累积轴次超量时,结构才发生开裂破坏。

1超重荷载

在超限重荷载作用下,按连续理论设计的结构,理论上最下面结构层底部首先开裂。依次向上发展,直至面层开裂破坏。按光滑或半光滑理论设计的结构,理论上承载能力相对低的结构层底部首先开裂,按承载能力从低到高依次破坏,直至面层开裂破坏。超重荷载造成路面开裂和破坏是瞬时的、快速的、严重的、危险的。

2超量次荷载

没有理想的弹性材料,路面结构每承受一次荷载作用都会产生残余变形,短时间大流量的荷载势必加速路面结构残余变形的累积,变形达到极限时,结构随之出现开裂甚至破坏。施工方式或工艺缺陷

施工方式和工艺选择对路面结构质量有很大影响,对直接引发路面裂缝的因素有以下情况。

(1)路拌基层施工方法造成层间素夹层;(2)基层分幅施工,间隔时间长造成联接部位薄弱;(3)边施工边通车使各结构层间及分幅连接部位薄弱;(4)压实功能不匹配造成面层过压; 构造因素

构造裂缝一是说桥涵构造物两侧裂缝。由于压实不够或处理措施不当,在桥涵两端出现开裂,开裂严重时,出现跳车或其他病害。二是指施工工作缝。构造因素引发的裂缝虽然难以避免,但在施工过程中要尽量采取有效措施减轻危害。

总之,造成沥青路面裂缝因素很多,除上述几项引发沥青路面裂缝因素外,还有如日照老化、冻胀春融、漏油污染、机械损坏等等,不再赘述。

篇2:沥青路面出现裂缝的原因

沥青路面产生裂缝的原因

裂缝是沥青路面主要病害之一,如不及早处治,将影响公路使用性能,缩短公路的使用寿命,因此分析其成因,提出防治措施,是非常有必要的。

常见沥青路面裂缝类型

裂缝是沥青路面主要的病害之一,其裂缝的形式有纵向裂缝、横向裂缝、龟裂与块裂几种。初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能常无明显影响,但随着表面雨水或雪水的侵入,在行车荷载作用下,使处于裂缝状态下的路面病害日趋严重,特别是裂缝附近土基的含水量加大,甚至饱和,在大量行车荷载作用下,产生沉陷、翻浆等路面病害,严重影响沥青路面的使用性能。裂缝产生原因

沥青路面开裂缝的原因是多种多样的,影响裂缝轻重程度的主要因素有:沥青和沥青混合料的性质,基层材料的性质,气候条件、交通量和车辆类型及施工因素等。但就导致沥青路面产生裂缝的主要原因而论,可以分为:

一、非荷载性裂缝产生的原因

沥青面层上的非荷载型裂缝主要是温度裂缝,也有因施工不当、材料选取不当等引起的裂缝。非荷载裂缝主要形式是横向裂缝,也有纵向裂缝和网状裂缝。其产生原因有:

1、冬季气温大幅度下降,沥青路面层中产生的收缩拉应力或拉应力一旦超过沥青混合料的抗拉强度或极限拉应变,沥青面层就会开裂,这种裂缝一般是横向的、贯通的、平均间距在5m-6m。

2、沥青品种和等级也是影响沥青路面开裂的最重要的因素,在长期的实践经验中,选用高粘度、低稠度的沥青,其温度敏感性较低,可延迟温度裂缝的产生。

3、路基填土含水量偏大,在冻胀作用下使路面形成裂缝。

4、路基碾压不均匀,出现填土局部未压实或两侧密度不够,使路基产生不同程度的沉陷,形成裂缝。

5、旧路拓宽时,新旧路基衔接处理不符合技术规范要求,新路基压实度不够,造成路基不均匀沉陷或滑坡,形成裂缝。

6、路基半填半挖地段,桥台与填土路基接头处,路基施工未按规范要求施工,易造成自然沉降,经长时间行车作用易形成裂缝。

7、基层施工过程中,上下层间横向接缝重叠或搭接尺寸太小而出现面层裂缝。

8、在旧水泥路面上加铺沥青面层,由于原水泥路面接缝的反射作用,导致的沥青面层的反射裂缝。

二、荷载裂缝产生的原因

篇3:沥青路面出现裂缝的原因

1引发裂缝出现开裂现象的主要原因

对于沥青路面的开裂现象, 原因可以分为两个方面, 一方面是车辆荷载的增大引发的结构行的破坏, 引发荷载型裂缝的产生。另一方面是在温度影响在, 沥青层产生温度裂缝, 主要包含低温裂缝和疲劳裂缝量, 也就是非荷载类的裂缝。同时, 在当前我国沥青路面设计规格中, 比较推崇的是半刚性的基层, 因此, 存在温缩裂缝或者干缩裂缝的风险, 致使反射裂缝或者对应裂缝的发生。很多时候, 裂缝的产生是温度和荷载共同作用的结果。

2对沥青路面裂缝应力的分析

2.1对结构性破坏裂缝的介绍。对于结构性裂缝, 主要原因是由于行车荷载所产生的。对于车辆荷载, 如果数值大于半刚性的基层材料抗拉强度, 半刚性基层的地步就会出现开裂的现象。在多次的行车荷载的影响下, 底部裂缝会上升, 直到顶部, 同时, 沥青面层也随之发生开裂的现象。对于拉应力的影响, 主要因素为面层的厚度、基层自身的厚度、回弹模量以及下承层的回弹模量。要针对不同厚度的沥青面层和半刚性基层, 借助实验, 得到半刚性基层底部拉应力的数值以及材料回弹模量之间的关系曲线。在半刚性基层的应用在, 采用半刚性材料作为底部的基层, 那么行车荷载产生的拉应力会得到较为显著的降低, 甚至小于基层地面的力量, 因此, 对于行车荷载的周期性作用十分有益。

2.2对温度裂缝的介绍。温度裂缝属于非荷载性裂缝, 主要是由低温收缩和温度疲劳裂缝构成。

2.2.1对低温裂缝的阐述。在高温条件下, 沥青材料更具应力松弛性能, 通常, 温度升降而造成的变形不会造成严重的温度应力, 但是, 如果气温出现大幅下降的情况, 沥青就会发硬, 收缩发生。此时, 半刚性的基层底部就会发生拉应力, 一旦应力松弛很难满足温度应力增长的速度, 混合料的进度就会急速上升。对于沥青面层, 其混合料会受到一定的约束, 但是, 收缩应力如果超过沥青混合料的抗拉强度, 随之而来的就是沥青面层开裂的现象。此时, 面层与基层出现附着力不佳的情况, 一定自由的收缩产生, 裂缝就不可避免。鉴于沥青路面在宽度上的限制, 路面结构对收缩面产生的约束不高, 因此, 低温裂缝通常是横向的。

2.2.2对于温度疲劳裂缝, 主要发生在日温差区别较大的地区。由于温度出现反复升高和降低的变化, 使得沥青面层出现温度应力疲劳的现象, 沥青混合料的极限拉伸应变变小, 同时, 加之沥青的老化现象, 促使劲度增强, 应力的松弛性能下降, 达到极限抗拉强度的数值, 引发路面裂缝的发生。

2.2.3对光弹性试验的介绍。如果面层和基层都不存在裂缝, 表面的温度降至30摄氏度, 那么, 就会在沥青面层中出现温度应力的分布状况。如果面层存在裂缝, 就能够借助光弹试验, 得到温度应力分布的具体状况。一方面, 温度在向沥青传递的时候, 需要一定的时间, 不是立即实现的, 同时, 其内部、底部和表面的温度很难实现一致性, 温差一直存在, 也就是说, 沥青面层会产生较大的温度梯度。沥青面层的厚度与温差成正比, 同时, 层间温度差异也较大。另外, 对于沥青面层的表面温度, 其温度应力会随着面层的厚度的增加而增加, 内部应力会随着其深度的增加而减小, 同时, 表面的温度应力会随着温度的降低而减小。如本表层出现开裂的现象, 温度持续降低, 裂缝尖端的应用会实现集中的情况, 裂缝呈现持续延伸的状态, 直至扩展到整个沥青层面, 鉴于底部与基层的粘接, 使得裂缝的形状是上宽下窄。

2.3对半刚性路面反射裂缝和对应裂缝的介绍

2.3.1基层温缩开裂产生的反射裂缝。通常, 对于反射裂缝, 主要是假设沥青面层下的半刚性基层出现开裂的现象, 同时, 允许出现垂直和水平位移的出现。对于垂直位移, 主要是由于行车荷载产生的, 路面结构在裂缝处的差动出现位移, 而水平位移主要是由温度或者水分的变化而引发的膨胀和收缩。在冬季, 对于结合比较好的沥青面层, 半刚性基层出现水平位移, 这就使得裂缝上的面层内出现较大程度的拉应力。 在温度较低的情况下, 沥青面层质地较硬, 只能承受较小的拉应力, 因此, 很容易出现被拉裂的现象, 同时, 裂缝出现扩展, 沥青越薄, 反射裂缝就会越早发生, 数量越多。

2.3.2半刚性基层干缩开裂引发的反射裂缝。对于刚刚铺砌的半刚性基层, 随着混合料水分的降低, 干缩和干缩应力产生。如果水分减少的速度较快, 同时, 数量较多, 那么, 干缩应力和干缩应变就会随之增大。如果半刚性基层上的沥青面层已经出现干缩裂缝, 那么, 在较薄沥青材料的影响子啊, 裂缝会在温度应力的影响下, 底部出现开裂的现象, 同时, 在很多时间内, 形成反射裂缝。此时, 如果行车拉应力与温度应力实现相结合, 那么, 就在一定程度上加快了反射裂缝形成的速度。 如果沥青路面较厚, 温度应力的表面最大的情况下, 基层裂缝促进表层出现开裂, 而后逐渐向下, 形成对应裂缝。对于不同应力分布规律, 可以通过试验核算, 形成临街面层的厚度。在达到这一厚度的时候, 表面开始开裂, 从底部开始。

3对影响裂缝产生因素的介绍

首先, 是沥青及混合料的性质产生的影响。这也是造成路面开裂的主要原因, 其中, 决定性的因素是混合料的低温劲度。在沥青的性能指标中, 关键性的因素是温度敏感性因素, 如果这一因素较为强烈, 那么开裂就很容易发生。其次, 是基层材料的性质的影响。材料收缩性越小, 面层裂缝的数量就会越少。其中, 基层上的透层油能够有效增强面层粘接, 加强抗裂性。再次, 气候因素也会产生一定的影响, 尤其是较低的温度、降温的速度以及持续的时间。第四, 交通量和车辆类型的影响。对于半刚性基层的最大拉应力, 主要是由较重的车轮荷载产生, 不同的轴载产生不同的破坏力, 即使通过的次数不多, 也会产生严重的影响。第五, 施工因素的影响。这主要是指基层材料的碾压含水量以及暴晒时间等。

4如何减轻沥青路面裂缝

对于路面的介绍设计和厚度的核算, 需要高度重视路面强度和承载能力的要求, 有效解决荷载裂缝的问题。

4.1设计方面举措。在进行半刚性路面设计的时候, 对于半刚性材料, 要具有较高的抗冲刷性, 温缩和干缩系数都较小, 抗拉强度较强。另外, 对于沥青材料, 要保证具有较好的松弛性能, 如果缺乏优质沥青, 可以对其进行有效的改善。在满足稳定性的前提下, 要选用针入度较大的沥青作为沥青面层。同时, 具有密实性。要保证沥青面层厚度适合, 在一定时间内, 不会出现干缩裂缝和温缩裂缝。

4.2在施工方面的应对措施。在施工中, 要全面控制半刚性基层施工碾压时的含水量, 其中, 混合料的含水量不能超过压实所要求的最佳含水量标准, 将其控制在施工规范的数值之内。在基层碾压完成之后, 要进行及时的养生和维护。同时, 要利用乳化沥青进行封层。在完成粘层之后, 要进行沥青面层的铺筑。

结束语

对于沥青路面, 在施工中, 裂缝已经成为主要病害之一, 需要引起各方的高度重视。要从设计、物料采购、施工等诸多环节进行控制, 采取有效的预防和应对措施, 减少沥青路面裂缝的发生, 延长道路的使用周期。

参考文献

篇4:沥青路面出现裂缝的原因

关键词:沥青混凝土路面 裂缝 防治措施

0 引言

沥青混凝土路面以其通车便利、噪音小、扬尘少,后期维修方便等优点广为应用。但亦有其自身的不足。裂缝是沥青路面常见的病害,这一病害至今未能根除。沥青混凝土路面裂缝的出现,不仅使路面的品质大大下降,而且往往带来路面病害的恶性循环。大气降水沿裂缝下渗,路面基层和路基含水量过大,路基整体强度降低,引起路面下陷;如果冻胀,路面会隆起,春融季节发生翻浆。从而影响行车速度和道路使用寿命。

1 产生原因

①强度裂缝。由于路基、路面整体强度不足而引起的裂缝,通常表现弯沉较大,伴随出现沉陷、车辙等病害。沥青混合料的强度由两部分组成;矿料之间的嵌挤力和内摩阻力以及沥青与矿料之间的粘结力和沥青本身的凝聚力。②沥青面层弯拉疲劳裂缝。由于路面材料弯拉强度不足,在车轮荷载反复作用下,路面发生弯拉疲劳裂缝,这种裂缝先出现纵向进而发展为网状裂缝。③老化裂缝。由于沥青材料老化,变形能力减小,路面被拉断,多呈龟裂。④基层反射裂缝。多出现于半刚性基层或旧水泥混凝土路面上。⑤低温收缩裂缝。由于温度下降,路面发生较大的收缩应力,在外荷载的作用下也会出现疲劳断裂。⑥路基沉陷和施工接缝处理不佳产生的裂缝。⑦路基冻胀裂缝。由于路基含水量大,冬季冻胀将路拱起而断裂。根据裂缝产生的原因,以上七种情况可概括为三类:即强度裂缝,温度收缩裂缝,结构和施工裂缝。

2 防治措施

沥青混凝土路面裂缝的产生原因是多方面的,因而防治就成为一个综合治理的问题,在设计、施工、选用材料等方面充分考虑防裂问题,有着重要意义。

2.1 合理设计

2.1.1 路面厚度的确定作为柔性路面,必须根据其道路等级、交通量、自然地基地质情况、道路基层情况和施工季节等综合因素计算确定其设计厚度。有资料介绍,在贫配混凝土上铺筑10cm的沥青面层,在形成反射裂缝前可累计通过标准轴载(8.2t)10×106次,铺筑15cm可通过20×106次,如加厚到17.5cm则可放心使用。当然,一味加厚面层会造成经济浪费。

2.1.2沥青混凝土配合比的要求沥青用量的多少直接影响混合料的骨架、嵌挤作用。沥青用量在符合规范的各项指标(密度,孔隙率,饱和度,稳定度,流值)前提下,可适当降低用量,减少游离沥青,油石比采用低限,控制在4%~4.5%。孔隙率控制在3%~5%,以4%为宜。对矿料而言,碎石必须洁净、坚硬;混合料中须含有较多破裂面的碎集料;同时提高50mm矿料用量,大集料表面结构必须粗糙;集料级配必须有足够的矿料和粉屑。二十世纪六十年代由德国开发的SMA纤维及纤维碎石沥青混凝土是在沥青混合料中加入0.1%~1%的合成纤维,现已引进国内,并被证明具有良好的高温稳定性和低温抗裂性,是防裂路面设计中的一项新技术。

2.1.3 粘层油的使用粘层油是指在封层之间或是具有裂缝的路面层之间的涂刷层,它能有效地去除反射裂缝。如路面做在半刚性基层和旧水泥混凝土路面上时须使用。

2.1.4 设计应力吸收层采用应力吸收薄膜,对减缓反射裂缝的产生及扩展有良好的效果。如使用土工织物、沥青橡胶薄膜等。

2.2 正确施工

2.2.1 土基、底基层、基层充分压实,最好用密实度和弯沉双控的办法,保证压实和检测基层的整体强度、刚度。同时材料配合比应正确,拌和均匀,碾压密实。在其它条件相同的情况之下,沥青混合料最大密实度具有最高强度。如果孔隙较大,会吸收大量水份,破坏材料的粘结力,而造成剥落和强度降低,同时铺筑时不宜在雨雾天气。

2.2.2 加强运料车的保温工作,保证适宜的摊铺,碾压温度,及时碾压,并保证供料和施工的连续性。

2.2.3 做好施工接缝的联接。

2.3 正确选择路面材料包括正确地选择原材料、合理的配合比设计和改善沥青性质

2.3.1 调解沥青组分,选用粘度较高、针入度小、软化点较高和含腊量较低的沥青。

2.3.2 掺外加剂。根据沥青改性的要求,在沥青中掺入适当的橡胶粉、合成橡胶、塑料、硫磺、石棉等,以改善其路用性能。目前,经常用到的改善剂有:SBR(橡胶类);PE(塑料类);SBS(聚合类);EVA(共聚物);金属皂;聚苯乙烯;SBA(加硫);CB(碳黑);GL(复合型乳化剂)及抗剥落剂。

2.3.3 选择合适的矿料(包括强度指标要求),以使沥青与矿料发生强烈的吸附作用。实验证明,当沥青(酸性)与碱性粒料作用时吸附较强,而与酸性岩石(SiO2含量大于65%)粘结时,不能形成化学吸附化合物。这时就需要考虑加入适量的沥青抗剥落剂。

2.4 加强养护做好道路排水工作,及时维修。

2.5 渠化交通加强交通管理,限制大型超载车辆通行,将车辆荷载控制在设计范围之内,减少疲劳破坏。同时加强宣传教育,使人们认识到超载的危害性。

2.6 及时维修常用维修方法有:灌油修补法;乳化沥青稀浆封层;沥青混合料罩面法及现场再生维修等方法。

3 几点建议

从以上几点可以看出,设计、施工、材料的选取及道路的养护、维修工作对控制路面裂缝的产生影响很大。因此:①设计者必须做到精心设计,运用优化设计技术来获得最大的经济效益。②施工单位要精心组织,精心施工。要把设计,施工和养护工作有机地结合起来,根据调查研究做好设计,根据施工中发现的问题及时修改设计,根据养护工作中所收集的资料提供给设计和施工时参考。③充分发挥监理机构的作用,严格质量控制。④加强养护和维修工作,宣传人们对公共财产的保护意识。

总之,合理设计,精心施工,加强养护,对提高公路与城市道路建设质量,改变沥青混凝土路的使用质量有很大的帮助,同时能带来很大的经济效益和社会效益。

参考文献:

[1]JTJ 014-97,公路沥青路面设计规范.

[2]JTJ 073.2-2001公路沥青路面养护技术规范.

[3]沙庆林著.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].北京:人民交通出版社.2001.

[4]沈金安著.改性沥青与SMA路面[M].北京:人民交通出版社.1999.

16-35.

篇5:沥青路面裂缝病害原因及治理措施

2010-10-13 15:28 来源于网络 【大 中 小】【打印】【我要纠错】

1、裂缝的表现形式

沥青路面的开裂原因是多种多样的,主要有横向、纵向、网状和反射裂缝等。

1.1横向裂缝表现

裂缝与路中心线基本垂直,缝宽不一,有时伴有少量支缝,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。

1.2纵向裂缝表现

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网状裂缝表现

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。是行车荷载的重复作用而引起的疲劳裂缝。

1.4反射裂缝表现

基层产生裂缝后,在温度和行车荷载作用下,裂缝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、裂缝产生的原因分析

引起沥青路面开裂的原因很多,大体可分为三种:(1)由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝。在车轮荷载的作用下,当路面结构层底部产生的拉应力大于其材料的抗拉强度时,产生的开裂称之荷载型裂缝。(2)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温度疲劳裂缝,称之非荷载裂缝。(3)经常出现在桥涵两端的横向裂缝,或在路段上出现较长的纵缝,主要是由填土固结沉陷或地基沉陷引起,称为沉降裂缝,尽管沥青路面开裂的原因和裂缝的形式是多种多样的,但其中的行车荷载作用、沥青面层温度变化是产生裂缝的主要原因。

2.1横向裂缝

(1)沥青面层的自身温缩开裂;(2)半刚性基层的开裂反射到沥青面层;(3)某些基层开挖沟槽埋设管线以及冰冻地区路基冻裂导致路面的横裂;(4)面层施工时,施工缝未处理好,接缝不紧密,结合不良;(5)桥梁、涵洞或通道两侧的填土产生固结或地基沉降等。

2.2纵向裂缝

(1)填方材料和填方的不均匀性,以及填方密实度达不到设计要求。经过一段时间的自然沉降,特别是经过雨水浸泡后,路基强度有所下降,沿边坡部分路基承载力也下降,就会出现纵向裂缝;(2)施工时,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;(4)拓宽路段的新老路面交界处土层处理不彻底,沉降不均匀引起纵向开裂;(5)边坡值小于设计值,边坡压实不够和边沟过深使实际填土高度加大而滑坡等引起的纵向开裂。

2.3网状裂缝

(1)路基局部压实度不足或基层材料局部松散不成板体,使路面的承载能力下降形成的裂缝;(2)沥青与沥青混合料质量差。沥青延度低,抗裂性差。沥青混合料拌和时间过长,拌和温度过高或在储料仓仓储时间过长,使沥青变硬,对拉应变敏感而产生的裂缝;(3)沥青层厚度不足,层间粘结差,水分渗入,形成的裂缝;(4)行车荷载重复作用下引起的疲劳裂缝;(5)外界原因如污染、腐蚀等造成的局部网裂。

2.4反射裂缝

基层反射裂缝是由温度收缩和干燥收缩变形引发所致。曝露时间、失水率、级配和水泥剂量对干缩性能有影响,降温时间、温度、级配和水泥剂量对温缩性能有影响。

3、预防措施

3.1横向裂缝

(1)对基层进行处治。采取防裂措施,及时对基层进行养生以减少前期开裂,及时铺筑沥青面层或浇洒透油层以减少裸露时间,减少基层横向干缩性开裂。(2)桥涵两侧填土充分压实或进行加固处理。沉降严重地段,事前应按软土地基处理。(3)按本地区气候条件和道路等级选取适用的沥青类型,以减少或消除沥青面层温度收缩裂缝。优先考虑采用优质沥青。(4)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,然后用热混合料敷贴接缝处,使其预热软化;铲除敷贴料,对缝壁涂刷粘层沥青,再铺筑新混合料。(5)充分压实横向接缝。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,再改为纵向碾压。

3.2纵向裂缝

(1)路基填筑时,使用合格的填料,并进行分层压实,同时正确放坡,高填方段放缓边坡,减少边坡深度。(2)面层施工时,尽量采用全路幅一次摊铺,如分幅摊铺时,前后幅应紧跟,避免前摊铺幅混合料冷却后才摊铺后半幅,确保热接缝。如无条件全路幅摊铺时,上、下层的施工纵缝应错开15cm以上。前后幅相接处为冷接缝时,应先将已施工压实完的边缘坍斜部分切除,切线须顺直,侧壁要垂直,清除碎料后,宜用热混合料敷贴接缝处,使其预热软化,然后铲除敷贴料,并对侧壁涂刷粘层沥青,再摊铺相临路幅。摊铺时控制好松铺系数,使压实后的接缝结合紧密、平整。(3)沟槽回填土应分层填筑、压实,压实度需达到要求,宜采用T型搭接。(4)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,老路面侧壁需涂刷粘层沥青。沥青面层应充分压实。新老路面接缝宜用热烙铁烫密。

3.3网状裂缝

(1)沥青原材料质量和混合料质量严格按《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)的要求进行选定、拌制和施工。尽量采用低温变形能力高的优质沥青。(2)控制好半刚性基层的施工质量,有条件的可以采用沥青碎石柔性基层,以缓解网裂的程度。(3)沥青路面摊铺前,对下卧层需认真检查,及时清除泥灰,喷洒好透层油。(4)沥青面层各层应满足最小施工厚度的要求,保证上下的良好连接;并从设计施工养护上采取措施有效地排除雨后结构层内积水。(5)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。上基层必须选用水稳定性良好的有粗粒料的水泥稳定类材料。

3.4反射裂缝

(1)采取有效措施减少半刚性基层收缩裂缝。(2)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小,压实度和强度不足,造成强度裂缝。(3)对分段施工的基层,在碾压时,应预留3~5m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3~5m,以减少出现裂缝的机会。(4)合理选择混合料的配比,控制细料数量;重视结构层的养护,并及早铺筑上层或下封层以利于减少干缩裂缝。(5)在旧路面加罩沥青路面结构层前,可铣削原路面后再加罩,或采用铺设土工布、土工隔栅后再加罩,以延缓反射裂缝的形成。

4、治理措施

篇6:沥青路面出现裂缝的原因

沥青路面横向裂缝产生原因与处治措施

沥青路面裂缝是公路工程质量通病之一,本文对高速公路的路面纵横向裂缝的.现象进行了分析,找出裂缝产生的原因,并提出了预防路面出现横向裂缝应采取的措施.

作 者:李步友 作者单位:昌吉州诺德公路工程咨询服务有限公司,新疆,昌吉,831100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:沥青路面 横向裂缝 处治

篇7:沥青路面出现裂缝的原因

摘 要:对城市加铺沥青路面各种裂缝类病害的成因进行了详细分析,并提出了相关的预防以及处治。

关键词:城市道路;加铺沥青面层;反射裂缝

引言

上一个世纪,很多城市道路路面基本是清一色的水泥混凝土路面,进入新世纪后,出于城市发展的需要,多数使用了加铺的沥青混凝土路面,大大改善了城市的交通环境和居民的出行条件。但随之而来的沥青混凝土路面早期破损现象也成为经常困扰公路管理部门的难题。其中裂缝类破坏是城市沥青路面的主要病害类型。下文我们将介绍裂缝类病害的成因并总结相应的预防和维修措施。

1 裂缝类病害的特征及成因

裂缝是路面早期破坏最常见的病害之一,裂缝类病害包括纵向裂缝、横向裂缝、网裂和龟裂,它的危害在于从裂缝中不断进入的水份使基层甚至路基软化,导致路面承载力下降,加速路面破坏。以下将分别介绍:

1.1 纵向裂缝

纵向裂缝往往集中在原水泥混凝土路面板交接处,一方面由于老路基的不协调变形引起较大的弯拉应力从而造成纵向开裂;另一方面由于旧路面板的纵缝或初始缺陷处治不合理,在交通荷载和温度应力的作用下逐渐形成反射裂缝。

1.2 横向裂缝

横向裂缝是指由于路面结构的收缩或不均匀沉降或其他原因所形成的与路面中线近于垂直的裂缝。其成因主要有三个:

(1)基层材料收缩和温缩引起横向裂缝。一方面在基层成型过程中,因基层材料失水收缩而形成规则的横向裂缝,另一方面基层材料因温度骤降而发生低温收缩开裂。

(2)沥青混凝土面层材料的温缩引起的裂缝。横向裂缝有贯通全幅路面的,有从路面边缘开始的不贯通裂缝,这类裂缝通常是靠边缘处缝的宽度大,向路面中心延伸逐渐变窄,直至裂缝尖灭。低温开裂具体是指由于气温的下降,沥青材料变得越来越硬,沥青混合料的粘滞流动性减小,并开始收缩,当体积收缩率超过粘滞流动所允许的范围时,就在沥青路面中产生温度应力,当沥青面层产生的收缩拉应力或拉应变将会超过沥青混合料的抗拉强度或极限拉应变,就会在其表面开裂,随着持续的低温或下一次降温的到来,在裂缝的尖端会产生较大的应力集中,致使裂缝向下延伸并逐渐穿透整个沥青面层,形成沥青面层的低温开裂。

③差异沉降引起的横向裂缝。在性质差异较大的路基衔接处或构造物与路段相接处,因相邻路基或路基与构造物差异沉降导致基层开裂,并反射到沥青面层,形成横向裂缝。

④基层的缺陷引起的反射裂缝。对于半刚性基层,沥青面层的反射裂缝,表现形式为横向裂缝,裂缝发展的规则性较差,裂缝分叉,常伴有支缝出现,裂缝间距比较均匀。一般情况下,反射裂缝多出现在行车道轮迹处,因为温度对反射裂缝的影响在整个路面宽度内是相同的,而行车荷载则是以一定的.频率分布在行车道上,尤其是在渠化交通的道路上。这类裂缝发生的初期,在行车轮迹处其宽度较大,两侧较细,且发展到后期,裂缝会贯穿全幅或半幅路面,裂缝出现的位置与基层裂缝的位置是对应的;对于刚性基层(一般为旧混凝土路面),在混凝土板接缝处最容易发生反射裂缝,而且是垂直的。因为旧板接缝或者裂缝有横向也由纵向的,所以这种反射裂缝既可能是纵缝,也可能是横缝,且裂缝宽度较大,扩展迅速,危害严重。

1.3 网裂和龟裂

网裂和龟裂是横裂和纵裂出现后未经处理进一步发展的结果。其中,网裂呈鱼网状,一般指面积较大、缝较小、缝距较大的轻微型病害。龟裂呈龟壳状,指面积较小、缝较宽较深、缝距较小的较严重病害。

网裂和龟裂主要是由于路面的整体强度不足,沥青面层老化等而引起的。一个原因可能是路面结构设计不合理,路基路面压实度不足使路面整体强度不足,或路面材料配合不当、拌和不均等使沥青与石料粘结性差,由于路面整体强度不足,在荷载重复作用下,使面层疲劳开裂;另一个原因可能是由于路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填,致使水分渗入下层,使基层表面被泡软,在汽车荷载反复作用下,泥浆通过面层裂缝及空隙被压到表面产生卿浆,基层表面被逐步淘空,由横缝或纵缝逐步发展成的。另外,沥青老化和汽车严重超载,使基层产生疲劳破坏也是导致沥青面层形成网裂和龟裂的重要原因。

2 裂缝类病害的预防以及处治

预防横、纵向裂缝产生的主要措施有:作好地基的处理;路基填筑达到要求压实度,并尽可能保证均匀;作好路基防、排水。为预防网裂和龟裂要保证合理的路面结构设计,加强货车的载重管理,在路面出现裂缝时要及时修补处理。对于裂缝类病害的修补方法主要有以下几种:

(1 ) 沥青混和料罩面法:根据交通量的大小,选取细粒式或中粒式沥青混合拌和料,进行封层。厚度一般控制在1.5一4.0cm之间。在乳化沥青稀浆封层和罩面法中引入土工布或土工格栅作为应力吸收层,对抑制裂缝发展可以起到良好的效果。

(2) 乳化沥青稀浆封层法:当气温在零上5度时,可以将级配骨料与乳化沥青混合成稀浆,用专门设备进行封层。由于气候原因破乳慢时,可加入2%水泥缩短破乳时间或直接采用慢裂快凝性沥青乳化。此法适应于大面积裂缝处治。用稀浆也可直接灌缝处理单缝。

(3) 灌油修补法:在秋末深冬季节多产生裂缝类病害,可用此法。处治时,将纵横裂缝处清扫干净,用液化气或喷灯将裂缝壁加热至粘性状态,然后用油壶或专门灌缝设备直接向裂缝内灌入加热的沥青,最后在接口表面撒布热砂或石屑进行养护。对于较宽的裂缝,可用铣刀扩宽,再按上述程序处理。

3 小结

裂缝是城市加铺沥青路面中发生率最高的病害类型,且具有极强的普遍性。线裂在车载以及温度的影响下应力集中会更加明显,且易扩展成为更具破坏力的病害。反射裂缝是沥青加铺罩面层的主要问题,是设计当中要解决的最关键问题。也可通过设置裂缝缓解层和应力吸收层来防止反射裂缝。

参考文献:

[1] 罗隆辉 四川省高速公路沥青路面早期破坏及预防[D].西南交通大学..3.

[2] 沙庆林,王旭东.水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层的技术研究[J].公路,.11.

篇8:沥青路面出现裂缝的原因

鉴于半刚性沥青路面, 强度、平整度及抗行车疲劳性能均好这一点, 半刚性沥青路面已经成为目前我国高等级公路路面结构的主要形式。然而, 随着这种结构形式的大量使用, 逐步发现半刚性沥青路面也存在一些严重问题。半刚性沥青路面裂缝问题日益突出, 并已经成为该结构的主要缺陷。根据一些资料调查显示, 不论南方还是北方, 通车后一年最迟二年均出现大量裂缝。初期产生的裂缝对行车并我明显影响, 但随着表面雨水或雪水的浸入, 在大量行车荷载的反复作用下, 会导致路面强度明显下降, 产生冲刷和唧泥现象, 使裂缝加宽, 裂缝两侧的沥青面层碎裂, 加速沥青路面的破坏, 影响沥青路面的使用性能。

沥青路面开裂的原因和裂缝的形式是多种多样的。影响裂缝的主要原因有:沥青和沥青混合料的性质、基层材料的性质、气候条件、交通量和车载类型以及施工因素等。作为半刚性基层沥青路面其面层开裂的原因大致可分为三种:

1 疲劳裂缝

如车辙一样, 沥青路面的疲劳开裂同样是由于重复荷载的作用在车行道出现的一种破坏。疲劳开裂的早期现象是路面在纵向出现不间断的裂缝, 之后, 路面出现更多的变形。这种疲劳开裂有时被称为“龟裂”, 因为路面的破坏形状类似于龟的背部形状。对一些极端的情况, 疲劳开裂的最终结果是路面出现坑槽。

沥青混合料, 如果具有较高的刚度, 路面结构在荷载作用下的变形较小, 则路面的疲劳开裂较小。柔的材料, 高的变形, 高的应力水平, 则路面的疲劳寿命较低。因此, 路面疲劳开裂的机理很容易被理解, 但产生的原因却不十分容易被说明。它不能简单地说是材料的问题, 疲劳开裂一般由多种原因引起。很明显, 必须有重复的疲劳荷载作用。一些其他的原因如差的路基排水将导致路面强度减弱、弯沉增大, 路面出现疲劳开裂。差的设计、差的施工质量同样可以导致路面出现疲劳开裂。因此, 弱的路面结构、高的路面弯沉和重复荷载将很容易产生路面疲劳开裂。

在许多情况下, 重复荷载作用下的路面结构出现疲劳开裂没有很多初期迹象, 因此, 必须加强路面的评价与养护。当路面在设计年限很短的时间内出现开裂, 可能是路面受到重的荷载。

一般克服路面过早出现疲劳开裂有以下途径:

1) 充分考虑路面设计年限内的重载交通;

2) 利用隔水措施, 保证路面土基干燥;

3) 用厚的路面;

4) 利用的路面材料在水的作用下不致出现多的减弱;

5) 路面材料有一定的刚度。

2 低温开裂

路面的低温开裂主要与恶劣的环境因素有关。其主要特征是路面每隔一定距离出现横向开裂。沥青路面的低温开裂主要有二种形式:一种是由于气温骤降造成面层温度收缩, 在有约束的沥青面层内产生的温度应力超过沥青混凝土的抗拉强度造成。在一般情况下, 由于沥青混合料具有良好的应力松弛性能, 温度升降产生的变形不致于产生过高的温度应力, 但当气温骤降时, 由于沥青混合料的应力松弛赶不上温度应力的增长, 超过其极限拉伸应变, 便产生开裂。此类裂缝多从路面表明产生向下发展。另一种是经过长时间的温度循环, 使沥青混凝土的极限拉伸应变变小, 应力松弛性能下降, 将在温度应力小于抗拉强度时产生开裂。一般认为低温开裂与路面材料有关, 硬的材料比柔的材料更容易出现低温开裂, 沥青在环境因素的作用下出现氧化就更容易出现低温开裂。因此, 为了减少低温开裂, 必须选用软的沥青, 减少沥青混合料的空隙率。

3 反射裂缝

这种裂缝是由于半刚性基层的干燥收缩或温度收缩开裂, 在裂缝部位应力集中使得沥青面层产生反射裂缝。

在半刚性沥青路面上现场钻芯取样观察表明, 裂缝中相当数量为半刚性基层先裂而导致沥青面层开裂的反射裂缝, 这一比例常常超过50%。因此, 反射裂缝成为半刚性沥青路面的主要病害。在减轻半刚性基层沥青路面反射裂缝方面的措施, 概括起来大致分为以下5个方面:

1) 当沥青罩面的厚度小于或等于14cm时不管基层厚度多大, 只要基层抗压强度超过12MPa, 半刚性基层预切缝, 我们在甘肃“刘白第九合同段”项目施工时, 半刚性基层就实行了预切缝。

2) 设置乳化沥青处理集料防裂中间层或集料中间层。

3) 采用高抗拉强度的聚合物网作为半刚性基层与沥青层的中间层以延缓裂缝向上传播。我们在沈阳“沈棋”项目施工时, 使用了土工隔扇中间层以减少路面裂缝。

4) 提高沥青路面厚度, 选择模量较低的沥青混凝土和提高沥青混凝土抗剪疲劳强度等措施以减少半刚性路面裂缝。

5) 提高基层材料强度。

4 小结

我国在半刚性沥青路面裂缝方面也做了不少工作。就目前来看我国在防治反射裂缝方面主要有三大部分:一是改善沥青混凝土面层性能, 如增加沥青层厚度、加筋罩面层、使用改性沥青等;二是设置应力/应变吸收薄膜夹层, 如采用SAMI、土工织物、土工布、土工网格、粘接间断层等;三是针对基层材料本身, 选择抗冲刷性好、干缩系数和温缩系数小和抗拉强度高的半刚性材料。

虽然以上各种措施都在实践中得到了应用, 但目前各类措施的防治效果在定性、定量上很不一致。一方面表明应对各种措施进行系统评价, 另一方面也表明了目前各种措施的防治效果都十分有限。沥青混凝土是温度敏感性材料, 其模量、强度与温度密切相关, 同时每一防治措施本身性能也受到温度影响, 因此, 今后若对各种措施进行不同温度下防效果的系统评价是非常重要的。

参考文献

[1]JTJ052-2000公路工程沥青及沥青混合料试验规程[M].北京:人民交通出版社, 2000.

篇9:沥青混凝土路面裂缝的原因及预防

随着我国公路市场建设的高速发展,沥青混凝土路面由于具有表面平整、行车舒适、耐磨、噪音小等特点,而越来越多地被应用到高等级公路建设中,但是沥青混凝土路面的常见裂缝问题一直困扰着公路行业。笔者现就沥青混凝土路面最常见的纵、横向裂缝,网状裂缝,反射裂缝产生的原因进行探讨,并提出如下防治措施。一、纵向裂缝(一)现象:裂缝走向基本与行车方向平行,裂缝长度和宽度不一。(二)原因分析:前后摊铺幅相接处的冷接缝未按有关规范求认真处理,结合不紧密而脱开。1纵向沟槽回填土未按要求压实而发生沉陷。2拓宽路段的新老路面交界处沉降不一。(三)预防措施:1采用两台摊铺机联合摊铺,两台摊铺机前后的距离一般为10~30m。前后两台摊铺机摊铺重叠50~100mm,确保全路幅一次摊铺成型。2如无条件全路幅摊铺时,上下层的施工纵缝应错开15cm以上。前后幅相接处为冷接缝时,应先将已施工压实完的边缘坍塌部分切除,切线须顺直,侧壁要垂直,清除碎料后,宜用热混合料敷贴接缝处,使其预热软化,然后铲除敷贴料,并对侧壁涂刷粘层沥青,再摊铺相临路幅。摊铺时控制好松铺系数,使压实后的接缝结合紧密、平整。沟槽回填土应分层填筑、压实,压实度需达到要求。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,老路面侧壁需涂刷粘层沥青。沥青面层应充分压实。新老路面接缝宜用热烙铁烫密。(四)治理措施:2~5mm的可用改性乳化沥青灌缝,大于5mm的裂缝可用改性沥青灌缝。灌缝前,须先清除缝内、缝边碎垃圾,并保持缝内干燥,灌缝后,表面撒上粗砂或石屑。二、横向裂缝(一)现象:裂缝与路中心线基本垂直,缝宽不一,缝长有贯穿整个路幅的,也有贯穿部分路幅的,缝与缝间距基本均衡。(二)原因分析:1施工缝未处理好,接缝不紧密,结合不良。2沥青未达到适合于本地区气候条件和使用要求的质量标准,致使沥青面层温度收缩或温度疲劳应力大干沥青混合料的抗拉强度。3半刚性基层收缩裂缝的反射缝。4桥梁、涵洞或通道两侧的填土产生固结或地基沉降。(三)预防措施:1合理组织施工,摊铺作业要连续进行,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整齐、清除碎料,然后用热混合料敷贴接缝处,使其预热软化;铲除敷贴料,对缝壁涂刷粘层沥青,再铺筑新混合料。2充分压实横向接缝。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,再改为纵向碾压。3根据规范要求,按本地区气候条件和道路等级选取适用的沥青类型,以减少或消除沥青面层温度收缩裂缝。4桥涵两侧填土充分压实或进行加固处理。(四)治理措施:为防止雨水由裂缝渗透至路面结构,对于细裂缝可用改性乳化沥青灌缝。对大于5mm的粗裂缝,可用改性沥青灌缝。灌缝前,必须清除缝内、缝边碎粒,并使缝内干燥。灌缝后,表面撒上粗砂或石屑。三、反射裂缝(一)现象: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,路表面裂缝的位置开关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,取决于下卧层。(二)原因分析:1半刚性基层收缩的反射裂缝。2在旧路面上加罩沥青面层后,原路面上已有裂缝包括水泥混凝土路面的接缝的反射。(三)预防措施:1采取有效措施减少半刚性基层收缩裂缝。2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小压实度和强度不足,造成强度裂缝。3对分段施工的基层,需碾压时,应预留3~5m混合料,并暂缓碾压,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3~5m,以减少出现裂缝的机会。4合理选择混合料的配比,控制细料数量,重视结构层的养护,并应禁止重型车辆通过,及早铺筑上层或进行封层施工,以利于减少干缩缝。5在旧路面加罩沥青路面结构层前,可铣削原路面后再加罩,或采用铺设土工布、搁栅后再加罩,以延缓反射裂缝的形成。(四)治理措施:1缝宽小于2cm时,可不作处理。2缝宽大于2cm时,可采用改性乳化沥青或改性沥青灌缝。灌缝前须先清除缝内垃圾及缝夹碎粒,并保持缝内干燥,灌缝后撒粗砂或石屑。四、网状裂缝:(一)现象:裂缝纵横交错,缝宽1mm以上,缝距40cm以下,将面层分隔成多边形的小块。(二)原因分析:1路面结构中夹有软弱层或泥灰层,粒料层松动,水稳性差或受水的侵入而变化。2沥青与沥青混合料质量差,延度低,抗裂性差。3路基局部压实度不够或基层局部松散形不成板体,使路面的承载能力下降,形成网状裂缝。4行车荷载重复作用下引起的路面疲劳裂缝。(三)预防措施:1沥青路面摊铺前,对下卧层需认真检查,及时清除泥灰,处理好软弱层,保证下卧层稳定,并喷洒粘层沥青。2原材料质量和混合料质量严格按照规范要求进行选定、拌和施工。3沥青面层各层应满足最小施工厚度的要求,保证上下的良好连接,并从设计施工养护上采取措施有效地排除雨后结构层内的积水。4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。上基层必须选用稳定性良好的粗粒料的石灰、水泥等稳定类材料。(四)治理措施:1当夹有软弱层或不稳定结构层时,应将其铲除;当因结构层积水引起网裂时,铲除面层后,需将路面渗透水排除至路外,然后再铺筑新混合料。2当强度满足要求、网裂出现在沥青面层厚度不足时,可采用铣削网裂的面层后加铺新料来处理。加铺厚度按现行设计规范计算确定:如在路面上加罩,为减轻反射裂缝,可采取各种“防反”措施进行处理。3由于路基不稳定,导致路面网裂时,可用石灰或水泥来处理路基,或进行注浆加固处理,深度可根据具体情况确定,一般为20~40cm,消石灰用量5%~10%或水泥用量4%~6%。待土路基处理稳定后,再重做基层、面层。4由于基层软弱或厚度不足引起路面网裂时,可根据情况,分别采取加厚、调换或采取综合稳定的措施对基层进行加强。水稳定性好、具有收缩性的半刚性材料是首选基层。基层加强后,再铺筑沥青面层。

篇10:沥青路面出现裂缝的原因

浅谈沥青混凝土路面裂缝形成的原因及防治措施

对沥青混凝土路面产生裂缝的预防与处理,是保证行车质量,延长裂缝.公路使用周期的关键.

作 者:张建武 作者单位:新疆交通建设管理局奎屯管理处独山子管理所刊 名:中小企业管理与科技英文刊名:MANAGEMENT & TECHNOLOGY OF SME年,卷(期):2009“”(18)分类号:U4关键词:混凝土 裂缝 防治

篇11:沥青路面裂缝的成因及处理

沥青路面裂缝的成因及处理

分析公路沥青路面裂缝的形成、危害及裂缝的种类、产生原因,提出对裂缝的预防和处理措施.

作 者:刘金凤 吕峰 作者单位:黑龙江省哈大公路管理处刊 名:黑龙江交通科技英文刊名:COMMUNICATIONS SCIENCE AND TECHNOLOGY HEILONGJIANG年,卷(期):32(2)分类号:U416.217关键词:沥青路面 裂缝 成因 处理

篇12:沥青路面裂缝的防范及治理论文

关键词:沥青路面;裂缝;防治

沥青路面在使用期间出现裂缝是一个比较普遍的问题。沥青路面开裂的后果非常严重,它会使路面的承载能力不断下降,并产生网裂、路面塌陷、隆起、挤浆等现象,导致路面彻底损坏。笔者结合工作实际,对沥青路面裂缝的防范和治理措施进行了探讨。

1 沥青路面裂缝的分类

按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。

(1)网状裂缝。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50cm×50cm。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、龟裂状的裂缝形式。

(2)纵向裂缝。与道路中线大致平行的长直裂缝,有时伴有少量支缝。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。

(3)横向裂缝。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。

(4)不规则裂缝。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

(1)设计因素。路面结构设计不合理或厚度不足,路面强度不能满足行车要求或者对路面设计年限内交通量年均增长率估计偏小,致使路面强度日趋不足,满足不了交通量迅速增长和汽车载重明显增大的需要。

(2)施工因素。由于基层混合料的离析或碾压不密实及机械组合不合理,造成基层上部1cm-2cm细粒上浮,形成强度较弱的薄层。在行车荷载作用下,易产生龟裂。另一方面由于施工控制不好,无机结合料没有拌和均匀,在底部存有素土夹层,导致沥青面层产生块状裂缝。另外,对于水泥稳定类的半刚性基层,若水泥用量过大,基层的强度就高,刚性就大。基层材料与下层材料的模量比就会增加,从而增大基层底面由行车荷载而引起的拉应力,容易使基层在行车荷载的作用下开裂。同时,材料的抗拉强度较高,裂缝的间距就大,其宽度也大,容易将沥青面层拉裂,形成反射裂缝。

(3)结构因素。沥青结合料的温度稳定性差,延性低,不适应当地气候条件和行车作用,极易造成沥青路面裂缝。另外,由于沥青混合搅拌不均或者温度过高,也是造成沥青路面裂缝的因素之一。

(4)天气因素。雨水等水的损害加剧了裂缝的产生。水分渗到路面空隙和裂缝中,在外力作用下,导致沥青与集料之间粘结力降低并逐渐丧失粘结力。因为水分的不断侵入,在汽车车轮动态荷载的反复作用下,进入路面空隙裂缝中的水分又不断产生动水压力或真空负压抽吸的反复循环,水分逐渐渗入到沥青与集料的界面上。沥青膜从面料表面脱落,沥青混合料掉粒、松散,形成网状裂缝并不断扩大。

篇13:沥青路面裂缝的原因及处理措施

1沥青路面开裂的主要原因

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。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, 在荷载的反复作用下, 底部的裂缝会逐渐扩展上部, 从而使沥青路面出现裂缝。影响拉应力的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。因此, 选取不同的沥青面层厚度和半刚性基层厚度至关重要。另外, 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, 这对半刚性基层承受行车荷载的反复作用是十分有利的。

另一种裂缝原因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温度疲劳裂缝, 一般称之为非荷载裂缝。

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, 变形能力大为降低, 面层材料由于受到基层和周围材料的约束而不能自由收缩, 便产生很大的拉应力, 当这一应力超过材料的许可限度时, 面层便会发生开裂。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, 裂缝就会更容易发生。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。

温度疲劳裂缝主要是发生在日温差较大的地区。温度向沥青面层底部传递需要一定的时间, 沥青面层越厚, 表面温度与底部温差越大, 层间温度梯度也越大。另外, 沥青面层的表面一旦开裂, 随着低温或再一次降温, 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。

裂缝的出现, 往往是路面恶化的开始, 随着水分的下渗和轮载的反复作用, 裂缝会进一步扩展, 形成网裂, 以致出现深陷变形。

2裂缝出现的因素

2.1沥青和沥青混合料的性质是影响沥青路面温度裂缝的主要原因。

2.2极端最低温度、低温时间、降温速度、降温次数是气候条件影响沥青路面温缩裂缝的四大要素。

2.3基层材料的收缩性越小, 面层裂缝就越小。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对裂缝也有影响。

3减少沥青路面裂缝的措施

材料和施工的质量是保证沥青面层使用性能和使用寿命的关键, 要减少裂缝的产生, 应从设计与施工两个方面考虑。

3.1设计方面

在进行半刚性路面设计时, 应选用干缩系数和温缩系数小, 抗拉强度高的半刚性材料做基层, 确保半刚性基层在使用期间不会产生干缩裂缝和温缩裂缝。另外, 采用合适的沥青面层厚度, 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。

3.2施工方面

施工过程是其质量形成的关键环节, 直接影响面层质量的施工环节主要是面层本身的施工、基层的施工及相关联接层的施工。

3.2.1部分基层压实度不足的问题。在最大干密度确定的情况下, 基层的压实度与混合料中粗细集料的比例特别是粗粒料的含量密切相关, 当粗粒含量很大时, 即使压实度超过100%, 并不表示该基层已经密实。因此, 要适当增加碾压遍数, 确保基层达到规定的压实密度。

3.2.2严格控制半刚性基层碾压时的含水量, 水稳料的含水量不能超过最佳含水量或控制在规范允许的范围内。

3.2.3半刚性基层碾压完成后, 要及时养生。

3.2.4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。

3.2.5透层或封层完成后, 应尽快铺筑沥青路面。

3.2.6沥青面层碾压时温度过高, 造成温度过高的原因有两种情况:

一是沥青混合料的出厂温度超过规范规定的上限值;

二是沥青混合料出厂温度虽然在规定的范围内, 但接近高限, 如果运距较短, 摊铺碾压又很及时, 就会使碾压温度超过规范高限。如果碾压温度过高, 混合料就压不实, 就会出现推移, 发生微裂。

3.2.7按设计要求严格控制组成材料的规格和质量以及混合料的正确配料, 摊铺时控制好沥青混合料的压实温度, 以达到最佳的压实效果。

结语

沥青路面的裂缝, 不仅与设计、施工等路面形成前的环节有关, 而且与路面形成后的使用、养护和管理联系紧密。因此, 要消灭沥青路面早期破坏这一质量通病, 延长沥青路面的使用周期, 提高投资效益, 需要设计、施工、养护管理等各方主体各负其责, 分头把关, 按照行业规范标准, 结合工程实际, 严格履行各自职能, 相信这一顽疾一定会得到根治。

摘要:沥青路面的裂缝是世界各国普遍存在的问题, 分析了裂缝的原因, 提出了处理措施。

篇14:沥青路面出现裂缝的原因

关键词:路面类型 沥青砼 裂缝类型 防治措施

1 路面分类

现有路面主要分为刚性路面(水泥砼路面)、柔性路面(沥青砼路面)两种,由于柔性路面(沥青砼路面)在行车的舒适性、噪音等方面远超刚性路面(水泥砼路面),公路路面特别是高等级路面越来越多的使用沥青砼。

沥青混凝土路面是加热到一定温度后拌和,经摊铺压实而成的路面面层,它的主要材料是适当比例的各种不同大小颗粒的集料、矿粉和沥青。它有多种分类方法,较普遍的分类方法是按其施工方法、技术品质和使用特点分为:路拌沥青碎(砾)石混合料路面和沥青表面处治路面、沥青贯入式路面、沥青砼路面、厂拌沥青碎石路面。按沥青材料品种不同分为:渣油路面、天然沥青路面、煤沥青路面和石油沥青路面。按集料种类不同分为:沥青砂、沥青砼、沥青碎石混合料等。

2 沥青混凝土路面裂缝类型

许多高速公路路面在通车一年后平整度衰减很快,有的通车时间不长就出现了桥头跳车和路面早期破坏,特别是裂缝的产生,致使其使用性能大大降低,达不到设计的要求,如何防治沥青路面的裂缝,提高其性能已成为一个主要课题。

一般来说,沥青混凝土路面裂缝大体分为两种类型:一种是荷载型裂缝,即主要由于行车荷载作用下产生的裂缝。宁徐公路北段是江苏省连接南京与苏北的重要通道,其设计等级为二级,路面宽9米,路面结构为20cm二灰碎石+4cmAC16沥青砼+3cmAC13沥青砼,从1999年开始,几次翻修,可往往不久就出现大面积裂缝,表现形式面层呈龟裂状,裂缝纵横交错,缝宽在1mm以上,缝间距离在10cm以下,裂缝面积在1m以上。通过实地调查,裂缝主要是体现在沥青上面层,沥青下面层及基层(二灰碎石)基本完好,是典型的荷载型裂缝。

2.1 沥青砼面层产生裂缝的原因

经过调查,沥青砼面层产生裂缝的原因如下:①随着经济的发展,车流量日益增多,特别是重车增多,同时临近正在修建高速公路,各种建材均从该公路通过,在车辆荷载下,拉应力大于其本身的抗拉强度,直接导致面层出现裂缝。②本段路属于北方地区,经过冰冻水的侵入发展而成,纵横裂缝出现后,继续扩展。③沥青层的厚度不足,加速了网状裂缝的形成,水分侵入,导致层间结合较差。

如果任由裂缝发展,该段路路况不可堪忧,可其设计等级为二级,采取增加路面层厚度等方法势必增加其投入,好在随着临近高速公路的通车,该段路车流量减少一半,通过最后一次大修,几年下来,其路况基本完好,可见,行车荷载是沥青砼路面产生裂缝的一大主因。

沥青砼路面裂缝另一种是非荷载型裂缝,其产生原因比较复杂,主要有两种,一种主要是以温度裂缝为主的低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝;另一种是基层裂缝所导致的反射裂缝。

与宁徐公路翻修同期修建的还有一条沟通市县的一级公路,在沥青路面还在铺筑的期间,就出现规则的横向裂缝,顺着裂缝鉆芯取样,发现基层(二灰碎石)对应位置均有贯通裂缝。

二灰碎石基层属于石灰工业废渣稳定土基层的一种。它是由石灰、粉煤灰和具有一定级配的碎石加水拌合,经摊铺压实后所形成的基层。这种基层具有强度高、板结性好、抗水毁能力强、分布荷载能力大,资源丰富和造价低廉等许多优点,但在其上修建的沥青路面往往建成通车1年左右会相继出现裂缝,在二灰碎石施工阶段,由于配合比、温度、湿度等原因造成的早期裂缝,则更为迅速的反映到沥青砼面层上。

2.2 防治措施

①控制二灰碎石施工工艺,缩短其拌合、摊铺、碾压成型的时间,特别是洒水养护,以防止其出现早期裂缝。②基层改用水泥稳定碎石,水泥稳定碎石是近几年新兴的用于高等级公路底基层、基层施工的一种半刚性路面结构型式。作为沥青混凝土的下承层,因其具有良好的板体性、水稳性和抗冻性,相对于二灰碎石而言,其结构缝减少,对沥青砼路面造成的反射裂缝也就减少。③对现有裂缝,沥青面层必须凿除,长与裂缝等长,宽1.5米,将乳化沥青分次灌入二灰碎石裂缝中,必须灌满整个裂缝,再在裂缝上铺设1米款玻纤格栅,最后补上沥青砼,沥青砼施工过程中不得將玻纤格栅推移、起皱,同时注意接缝的平整。

2.3 沥青砼裂缝产生的自身原因

沥青砼裂缝的产生除了外因车辆荷载引起的荷载型裂缝、基层引起的反射性裂缝外,其自身的原因也挺多,主要是以下几个方面:①沥青砼主要分为悬浮型、悬浮密实型及骨架型。前两种的强度主要体现在沥青的粘结作用,时间长了,沥青容易产生疲劳型老化,最终导致裂缝的产生,骨架型因为有了骨料的嵌挤效应,其强度、抗车辙、抗裂缝的性能有明显的提高,近来在高速公路上得到广泛使用,但骨架型对沥青的选择、施工工艺的要求相对提高。②沥青的选择。温缩裂缝产生主要是与沥青有关,一般认为,因温度下降而造成路面开裂,它与沥青混合料的体积收缩有关,这种裂缝是由表面开始发裂逐渐发展成为裂缝,即温缩裂缝。由于沥青路面结构层通常位于路表,直接接受气温变化。当温度下降时,沥青面层就会产生收缩变形。不同于水泥混凝土路面,沥青路面没有收缩缝,于是这种变形就会受到基层对路面的摩阻力和路面无限连续板体对收缩变形的约束作用,使沥青面层内部产生拉应力。而这种拉应力大于沥青的粘着力,就出现了裂缝。不同类型的沥青对温度的敏感性、稠度即粘着力不同,其抗应变能力也就不同。③骨料的选择。沥青砼的强度是靠沥青与骨料相互粘结体现,骨料除自身的抗压强度外,与沥青的亲附性尤其重要,亲附性与骨料岩性有关,加工后的骨料还要检查其粒径、针片状含量,尤其要注意其含泥量不得超过1%。

3 施工过程导致沥青砼裂缝的原因

沥青砼裂缝除了设计(配比、厚度)、外因(温度、荷载、基层裂缝)、内因(原材料的物理、化学特性外),与施工工艺也有很大关系,主要体现在以下几个方面:①拌和温度过高或者在储料仓中存储时间过长,沥青本身老化,沥青混合料质量差,拌和时间过长,导致混合料抗变形能力降低而易产生的裂缝。②摊铺过程中的间断,导致摊铺机下的混合料温度过低,碾压不密实,前后不连贯,在此处就形成薄弱段,就容易形成裂缝。③摊铺作业尽可能连续,尽量避免冷接缝。如不能避免,用新的热混合料敷贴到接缝部位,使冷料部位预热软化,冷接缝应按照要求先将已压实的摊铺带边缘切割整齐,清除浮料,清除敷贴料后,再摊铺新的沥青混合料,向接缝壁涂刷0.3~0.6kg/m的粘层沥青。④上下层施工间隔太长,泥灰等杂物侵入下层沥青砼中的空隙,导致上下层粘结较差,不能形成一个整体,在行车阻力的作用下,造成上下层的推移效应,所以在沥青面层摊铺前,认真检查下承层的施工质量,以保证层间结合,同时还要清除泥灰等杂物,并喷洒0.7—1.1L/m2的透层油。

⑤充分压实横向接缝。碾压时,钢轮伸入新摊铺部位15cm左右,压路机先在横向接缝已压实的路幅上,然后每压一遍向新铺层移动15~20cm,在转入纵向碾压前,压路机一定要完全进入新的摊铺层。

4 裂缝的处理措施

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