沥青路面裂缝病害分析与防治

2024-06-16

沥青路面裂缝病害分析与防治(共11篇)

篇1:沥青路面裂缝病害分析与防治

沥青路面裂缝病害分析与防治

摘要:目前,沥青混凝土路面常见的路面裂缝病害极具普遍性和严重,是公路工程质量的通病,对新建公路的正常使用够成了严重的威胁,对公路养护提出了更为严峻的挑战。本文就以沥青路面裂缝的成因进行分析并结合实际情况提出相应的预防措施。关键词:沥青路面;裂缝病害;防治

一、沥青路面的裂缝分类

沥青路面建成后,都会产生各种形式的裂缝。初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能基本上没有影响,但随着表面雨水的侵入,导致路面强度下降,在大量行车荷载作用下,使沥青路而产生结构性破坏。沥青路而裂缝的形式是多种多样的,裂缝从表现形式可分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种。影响裂缝的主要因素有:沥青的品种和等级、沥青混合料的组成、面层的厚度、基层材料的收缩性、土基和气候条件等。

二、纵向裂缝原因分析、防治措施及处理方法

纵向裂缝一般有两种:一种主要发生在紧急停车带或路肩部位,其形状是沿路肩边缘向内逐步扩大,呈月牙形,这利,裂缝容易使路基发生滑移,危险性很大;另一种是发生在行车道部位,多为纵向条带状,裂缝两端未延伸到路堤边缘。

1、纵向裂缝形成的主要原因有以下三个方面:(1)地基原因。

有些路段处于丘陵低洼、河谷处,地基土天然含水量较高,在设

计及施工时未做处理,在高填土后,由于地基承载能力的差别出现不均匀沉降,造成路面纵向开裂;(2)路基施工原因。

如果土基施工时天气干燥,局部路堤填料土块粉碎不足,路基压实不均匀,暗埋式构造处因构造物长度限制,路基边缘不能超宽碾压,致使路基边缘抓实度不够,或者混合料摊铺时纵向施工搭接质量不好,都会造成纵向裂缝。(3)水的渗透破坏。

中央分隔带、路表、边坡等渗水,使局部路基受水浸泡后承载力值降低,在动静荷载的作用下,路基滑动产生裂缝,另外填料若为弱膨胀土,如施工未做处理,渗水后含水量变化,也会导致裂缝产生。

2、预防纵向裂缝产生的主要措施是:

处理好地基,若路基分层填筑和抓实得好,使路基尽可能均匀,特别在预先采取措施防止地表面水渗入地基的情况下,可以大幅度减少纵向裂缝的数量,同时显着延缓纵向裂缝出现的时间。

3、对于纵向裂缝的处治方法主要有以下几种

(l)对于缝宽小于3mm的裂缝可不作处理,大于3mm小于5mm的纵向裂缝,可将缝隙刷扫干净,并用压缩空气吹净尘土后,采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵。

(2)如纵缝进一步发展,出现啃边、错台且裂缝宽大于5mm,则需铣刨上面层和中面层(铣刨宽度为裂缝两侧各1m),并对裂缝按方法

(1)先行填实,沿纵缝铺设玻璃格栅,摊铺中面层,然后在中面层上沿纵向舟隔5m设宽为1.2m的玻璃格栅,最后再摊铺上面层。(3)对于尚未稳定的纵向裂缝,除按方法(1)处治外,还应根据裂缝成因,采取排水、边坡加固等措施,以使裂缝稳定不继续发展。

三、横向裂缝原因分析、防治措施及处理方法

横向裂缝是与路面中线近于垂直的裂缝,裂缝起初大多出现于路面两侧的硬路肩,逐渐发展而贯通全路幅。贯通裂缝沿路面大致呈均匀分布。

l、横向裂缝通常不是由于荷载作用引起的,其成因主要有三个:(l)材料收缩引起横向裂缝。

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。这两种收缩变形使面层底面承受拉力,当拉力超过沥青面层的抗拉强度时就使沥青面层底部拉裂,并随着温湿的循环变化及行车荷载的反复作用而导致沥青而层低而裂缝。(2)沥青及混凝土的温缩引起的裂缝。

因沥青是一种对温度变化比较敏感的粘弹性材料,温度下降时,沥青混合料逐渐变硬变脆,并发生收缩变形.当收缩拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时,沥青路面表面就会被拉裂,并逐步向下发展,形成上宽下窄的横向裂缝,这种温缩裂缝在北方温差较大地区初冬,一般宽度为3-5mm,到严冬可加宽到10mm,最宽达到20 mm,而到春季则又缩回。

(3)差异沉降引起的横向裂缝。

在软土地基与非软土地基交界处、软土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差异沉降导致基层开裂,并反射到沥青面层,形成横向裂缝。

因为温度变化引起的沥青面层本身收缩是造成横向裂缝的重要原因,所以自由沥青含量越多裂缝越多,选用符合重交通道路石油沥青技术要求的沥青,控制沥青用量,精选矿料,准确组成级配,或使用纤维等添加剂,均可有效减少裂缝。另外还应设计合理的路面结构并且精心施工。

2、对于横向裂缝的处治方法

(l)对于基层开裂引起的反射裂缝及沥青混凝土温缩等引起的横向裂缝,如缝宽较小可不予处理,如宽度在3mm以上,可将缝隙刷扫干净,并用压缩空气吹净尘土后,采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵。如缝宽在5mm以上,可将缝口杂物清除,或沿裂缝开槽后用压缩空气吹净,采用砂料式或细粒式热拌沥青混合料填充捣实,并用烙铁封口。

(2)对于由土基沉降引起的横向裂缝,如出现错台、啃边、裂缝宽度大于5mm以上的,则需沿横缝两侧各50cm一100cm范围开槽,挖除上面层,按照方法(l)先将裂缝填实,然后沿横缝加铺玻璃格删,重新摊铺上而层。

四、网裂原因分析、防治措施及处理方法

网裂是相互交错的疲劳裂缝,形成一系列多边形小块组成的网状

开裂,它的初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行的纵缝,而后,在纵缝间出现横向和斜向连接缝,形成缝网。

网裂主要是由于路而的整体强度不足而引起的:一个原因可能是路而结构设计不合理,路基路面压实度不足,路面材料配合不当或未拌和均匀等使沥青与石料粘结性差;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,粉浆通过面层裂缝及空隙被振到表面产生卿浆,基层表面被逐步淘空,产生网裂。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的重要原因。

为预防网裂必须加强货车的载重管理,在路面出现裂缝时要及时修补处理。

网裂的处治方法如下:对于轻微网裂可用玻璃纤维布罩面,对于大面积的网裂、常加铺乳化沥青封层或在补强基层后,再重新罩面,修复路面。

除以上的分析措施外,在具体情况下,还应注意施工材料方面、设计方面、施工方面及养护方面的措施,及时对裂缝的进行科学的处理,避免病害的讲一步扩展。

结论

沥青路面中的裂缝病害给道路交通带来各种各样的隐患,这是一个不容忽视的问题,但这些病害不是不可克服的,只要我们认真选

材,精心设计,把握住各个施工环节,严格按照施工规范和操作规程进行施工,做好道路养护工作,加强变通管理,很多病害是可以避免或降低其破坏力。参考文献

[1]《公路工程质量通病防治指南》,2003年 [2]张登良,沥青路面,北京,人民交通出版社1998 [3]郝培文,沥青路而施工与维修技术,北京,人民交通出版社2001 [4]沙庆林,高等级公路半钢性基层沥青路面,北京,人民交通出版社1998 [5]沙庆林,高速公路沥青路面早期破坏现象及预防,北京,人民交通出版社2001

篇2:沥青路面裂缝病害分析与防治

当沥青路面出现裂缝后将会使道路使用质量恶化。由于裂缝局部过大的应力会引起裂缝周围路面结构逐步破坏,随着水的侵入,路基土承载力降低会加剧路面结构的破坏。这将使得舒适性和安全性降低。沥青路表出现裂缝是路况恶化的征兆,会对路面性能和耐久性产生不利的影响。这些不利影响包括:

第一,影响路面使用功能和品质。裂缝的存在,会影响行车舒适和安全,也影响路面美观。

第二,降低路面防水性,影响路面使用寿命。路表出现任何裂缝,都会使路表水有机会进入路面结构内部,甚至进入对湿度敏感的路基土中,从而引起路面早期破坏。

第三,引起路基过大压应力,易造成路面下沉。由于存在裂缝,造成路面板体不连续,在行车荷载作用下将加大板体边缘的变形,从而在裂缝处传递过大压力至路基顶面,造成路基沉陷,从而引起路面下沉。第四,增大路面应力和变形,造成结构层提前破坏。上述的路面结构板体边缘变形,会在路面结构内(尤其基层)产生很大的应力和变形,在行车荷载作用下将缩短这些结构层的寿命。

第五,磨耗层沿裂缝的破坏。在车辆、水分、霜冻等因素的综合作用下,磨耗层常会沿裂缝发生骨料或小块沥青的剥落。2 沥青路面裂缝的成因

沥青路面开裂一般与路面材料的特性、结构组成及形式以及交通荷载和各类环境因素的作用有关。为解决沥青路面开裂问题,必须对其成因有一正确的认识。归纳起来,引起沥青路面开裂主要有下述几方面原因: 2.1 路面疲劳

由于沥青路面所承受的累积交通量超过其设计极限,将导致路面疲劳开裂裂缝。这种疲劳作用对面层甚至整个路面结构(底基层、基层和面层)均会造成影响。对于沥青表面层(磨耗层),其疲劳裂缝很细小,且限于行车道,随着时间会延伸至整个路面,形成龟裂。用水泥处治的半刚性基层,当设计欠安全或已达到设计使用年限时,由于疲劳会产生开裂。并依材料的残余力学特性(强度、模量),大面积的块裂可能发展为小面积的块裂甚至成为龟裂。除磨耗层外,沥青面层中其他结构层也可能由于基层的过度疲劳而易于开裂,在交通荷载的作用下裂缝将延伸至磨耗层。虽然在裂缝出现的初期仅限于车辙处,但这些疲劳裂 缝通常会发展为块裂。2.2 路面结构的收缩变形

当无限长的路面结构收缩时,一旦面层与下层表面间的摩擦约束力在面层内引起的拉伸应力超过其抗拉强度,就会引起面层的收缩开裂。收缩的原因,对于采用水泥材料的结构层可能是水泥的凝固变性或干缩,或者是因季节、早晚天气变化造成的温度收缩。通常收缩裂缝主要产生在至少有一层使用了水泥结合剂的结构中,但在非常恶劣的气候条件下,这种现象也影响到沥青面层。始发于磨耗层表面的裂缝,可能因在冬天严寒条件下的温度收缩和路面结构层翘曲引起。在贫水泥混凝土基层路面上大量的观测到这种现象。在寒冷天气中,上层的温度比下层的温度低,结果因深度不同而收缩量不同,会引起路面板 的翘曲。这一影响加上沥青表层所产生的拉伸应力,当超过材料的抗拉强度时,就产生了这种裂缝。在冬天极度严寒的国家,沥青材料在极低温度下会硬化,这就使得它们易于因温度收缩而开裂。当使用硬沥青和易老化的沥青时,这一现象更为常见。这时它们一般形成等距横向收缩裂缝。对于半刚性路面,水泥稳定类基层通常没有施工缝,因此,这些结构层易于产生天然横向缩缝。这些横向裂缝贯穿磨耗层达到路表时,它们往往间距为5~15m,且宽度随温度变化而变化,在零点几毫米到几毫米之间。缩缝在路表成为

可见缝时通常为单一的直线型裂缝,但在交通荷载作用下可发展为双线型裂缝和分叉裂缝。2.3 路基土的变形

路基的变形或局部承载力的下降,也可以引起路面开裂,裂缝会贯穿路面各结构层。引起这种裂缝的原因各异:由于路基排水不畅使其内部含水量增加而引起承载力下降;有压缩性强的土类填筑的路基或者未经充分压实的路基,在交通荷载和路面自重作用下而缓慢下沉;路基土体滑动,尤其是沿线半挖半填路段;在旱季,粘性土由于过度失水而引起收缩,特别是道路沿线存在的树木根系会使裂缝出现的更频繁;当路面结构层形成的温度隔离效应,不足以阻止霜冻影响波及敏感土时引起路基冻胀。2.4 设计或施工不当

路面开裂也可能因路面设计的某些缺陷,或某层或多层路面结构的施工不当而引起:

第一,当老路拓宽时,由于基础承载力的横向变化,经常在老路边缘处出现纵向裂缝,尤其当车辆轮迹主要集中在老路边缘时。第二,纵缝出现在道路加宽处且原有结构与加宽部分之间的施工连续性没有保证的地方,这样的裂缝通常是直线裂缝且往往相当密 第三,相邻车道铺筑时使用的纵缝与横向施工缝都是薄弱环节,如果施工不当且不能连续施工,这些缺陷将暴露在交通荷载作用下和温度变化中,将导致直线性裂缝,由于表面磨耗和材料的损失,裂缝往往加深。

2.5 老化和环境因素

在严冬,沥青材料最易破碎,其强度将难以承受由温缩引起的拉伸应力,可能由于路面的温缩和翘曲在路表出现微裂缝。它可以从表面扩展至层底。这种类型的开裂可能最终发展为龟裂。但单个裂缝会一直很细小。沥青材料的老化变硬以及路表直接暴露于大气环境中,会使这种影响随时间加剧。3 沥青路面裂缝扩展的影响因素

沥青路面开裂主要由交通和环境因素引起。与行车荷载有关的沥青路面开裂的典型例子就是龟裂,它由车轮碾压引起。与环境有关的沥青路面开裂的典型例子是达到整个道路宽度或部分宽度的横向裂缝,这种类型裂缝是由于温度下降或干缩变形时沥青路面结构层收缩引起的。区别裂缝类型和各种类型裂缝(环境的和交通的)间的相互作用非常重要。这些方面会因路面结构层属性(柔性、半刚性和刚性)的变化而 变化。

3.1 交通荷载诱发裂缝

根据经典的疲劳强度理论,交通荷载引发的沥青路面裂缝产生于受约束层底部,然后向上扩展到路表。这些裂缝应出现在车轮轮迹处,而且根据理论计算,应为横向裂缝。然而,在车轮轮迹处观测到大量的纵向表面裂缝,它们产生于顶面,然后扩展到路面内大约40~50mm 深处。尽管这种类型裂缝的起因不完全清楚,但人们相信它们可能是由于在轮胎与路面接触处的垂直接触压力分布不均,以及出现了位于行车方向侧面的剪力作用的结果。

Dauzats 等人报道了法国许多较厚的柔性路面上所观察到的裂缝类型。得出的结论认为:大多数裂缝起源于路面表层。Numm 也得到类似的结论。Van Dommelen 作了类似的阐述。所有这些都表明:与交通荷载相关的沥青路面开裂不一定形成于约束层的底部,它们也可以产生于路表。3.2 环境因素诱发裂缝

事实上,由环境因素诱发的裂缝通常呈现为横向裂缝,这是因为温度下降或干湿变化而收缩产生的应力一般在纵向最大。在特殊条件下,如高摩擦力和温度或含水量急剧下降,就可能产生横向裂缝。在这种情况下,也可能产生典型的块裂。通常,环境因素诱发的裂缝与存在水泥处治层或高塑性指数的重粘土路基有关。这两者都对温度和湿度变化非常敏感。而且,沥青层内也可以产生很大的温度应力,尤其是在低温地区。在这些地区,温度可以降低至使沥青材料具有玻璃特性,这意味着更可能发生破碎。然而,在温和的气候下也可能发生开裂,尽管此时沥青材料中的应力可以迅速松弛。3.3 交通荷载与环境因素对沥青路面开裂的综合影响与交通荷载和环境因素相关的应力不是彼此孤立的。而且,在许多气候条件下,沥青路面裂缝在白天主要受交通影响,而夜晚主要受环境因素影响。Goacolou 等人和De Bondt研究了交通荷载与环境温度的联合影响,表明:这类裂缝在开始阶段发展缓慢,而在最后阶段发展非常快。适用于含水泥处治基层的沥青路面。温度引起的开裂能够以完全不同的方式发展。在早期阶段发展快,而在第二阶段扩展速度减缓。存在软弱地基或路基施工后沉降过大的路段,路面开裂往往由非均匀沉降引起。De Bondt 指出,在这种情况下,应用综合方法来分析这些影响。同时指出,交通荷载加速了非均匀沉降引起的路面开裂,反之亦然。4 沥青路面裂缝的防治

应注意限制施工初期裂缝的形成和采用合适的预开裂措施。路面设计时应限制施工初期裂缝的形成,包括正确的选择基层材料,合理的设计道路结构和控制施工质量。如果知道裂缝的起因,有些情况下,可以在加铺前采取避免现有裂缝向上扩展的方法。①因路基含水量过高而使其承载力减弱引起的的裂缝,此时,可以通过排水降低土体中含水量和通过路表防渗阻止水分的进一步渗入;②因通常的结构疲劳引起的裂缝,可以妥善的设计结构材料强度,解决这一问题;③因层间滑动引起磨耗层的疲劳开裂,此时,可以有计划的挖除磨耗层,再铺筑与下层粘结良好的新磨耗层。对于新铺水泥处治基层等半刚性基层沥青路面,其收缩裂缝难以避免,为防止裂缝对沥青面层造成不利影响,可采取预开裂技术(目前常用五种不同的预开裂技术,结构层顶部且槽、沥青乳液接缝、嵌入硬质波浪形夹片、嵌入柔性塑料带、结构层底部预开裂),在缝处铺设土工织物防止基层开裂,并确保基层的压实度达到规范的要求等。4.1 新建沥青路面裂缝的预防 4.1.1 材料的选择

根据道路所在地区的气候条件和混合料类型选择结合料。对于水泥处治基层,如果条件允许,最好使用温度膨胀系数低的骨料。对于沥青结合料,使用某些聚合物或添加剂可以提高其抗裂能力。沥青混合料中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,则应添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圆形颗粒的天然沙。4.1.2 路面结构设计

显然,所设计的道路必须能适应所承受的的交通荷载水平和温度条件。若道路承载力不足(如结构层太薄),将加速路面疲劳开裂过程。对于水泥处治基层,应尽量减少反射裂缝。反射裂缝明显的受沥青面层的影响,厚度超过15cm 的面层可以有效的防止受拉疲劳产生的裂缝。在设计中应特别注意路面排水与防水措施。4.1.3 沥青混凝土配合比设计

沥青混合料的级配也是一项重要因素。在合理选择混合料级配时,应兼顾其高温稳定性、疲劳性能和低温抗裂性,以及路表特性和耐久性等各方面的要求。对受拉疲劳开裂的研究表明,沥青用量从4.2%增加到6.2%,可以使以25m 板长为基层的密级配沥青碎石路面的抗疲劳寿命由10 年延长到45 年。空隙率对面层的疲劳寿命有很大影响,当空隙率从11%降到3%时,针入度为100 的密级配沥青碎石路面的抗疲劳寿命会增加4 倍。开级配沥青混合料具有较高的空隙率,因而抗拉能力比较低,试验表明,其疲劳寿命比密级配混合料要缩短2.5 倍。SMA 被证明具有良好的高温稳定性和低温抗裂性能,使用寿命长,是防裂路面设计沥青混合料的一项新技术。在条件允许的情况下,注意改善集料级配(如SMA)和采用改性沥青。4.1.4 设计应力吸收层

设计应力吸收层,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,可明显减弱裂缝尖端应力的奇异性,降低应力强度因子,而吸收层的弹模越低,防裂效果越好。就目前常用的材料而言,土工织物与沥青橡胶薄膜的弹模较低,变形率较大,且不存在低温脆化问题,效果最佳。4.1.5 施工质量

铺筑路面材料时,应该遵循正确的施工原则。结构层之间粘结不良和施工不良的纵缝和施工缝会产生本可以轻易避免的裂缝。4.2 半刚性基层反射裂缝的预防 4.2.1 结构层顶部切槽

这种方法是结构层碾压后在其顶部预切槽口。深度大约为层厚的1/3~1/4。4.2.2 沥青乳液接缝

这种预开裂技术是在结构层碾压前切割一条缝直至层底,并在缝壁内注入速破沥青乳液。随即将切缝封闭,然后以正常方式碾压该层。4.2.3 嵌入硬质波浪形夹片

这种技术形成所谓的“活性接缝”。在结构层摊铺和初压后,制作深到层底的切口,然后将波浪形塑料材料插入,封槽后再以通常方式碾压。

4.2.4 嵌入柔性塑料带

这种技术是在刚处理的摊铺材料中埋入柔性塑料带,以形成裂缝,其厚度大约为结构层厚度的1/3。保证了裂缝处有效的传递荷载能力。4.2.5 结构层底部预开裂 与①类似,通过在结构层底放置三角形木板或木块,减少水硬性结合料结构层横断面,使首先在该处产生裂缝。4.3 复合式沥青路面裂缝的预防

复合式路面是用沥青混凝土铺筑在旧水泥路面上,反射裂缝的预防如前所述,采取的措施还包括:①铺筑20cm 全厚式沥青混凝土;②在水泥混凝土和沥青混凝土之间铺设应力吸收层;③采用裂缝固定技术后,再铺筑三层体系的防裂沥青混凝土面层;④在原水泥混凝土路面加铺一层3cm 厚的钢纤维混凝土,再铺沥青混凝土;⑤锯开水泥混凝土面板;⑥用1~2mm 厚,10~20cm 宽的弹性沥青层覆盖裂缝;⑦用水泥砂

浆或环氧树脂填充来限制混泥土板的移动和填充水泥混泥土板下脱空;⑧用沥青或改性沥青注入裂缝或接缝来阻止水渗入到下部结构;⑨在水泥处治基层接缝处上的沥青加铺层内预切缝并灌填缝料。4.4 沥青路面裂缝的维修

沥青路面裂缝产生后,及时进行维修以控制裂缝进一步发展,可以防止路面早期破坏。选用适宜、经济可行的维修方法,严格工艺操作是维修裂缝的关键。常用的方法包括:①灌油修补法,将纵横裂缝处清扫干净,直接用油壶灌入加热的沥青油或乳化沥青;②乳化沥青稀浆封层,使用乳化沥青混合料封层时,一般厚度在1.5cm 以内,可采用层铺法或拌和法施工;③沥青混合料罩面法,常用标准的中粒式或细粒式

沥青混凝土作罩面材料,厚度在1.5~4.0cm 之间;④裂缝现场再生维修法,对于裂缝多的路段,用加热车对旧油面实施两次加热,使表面裂缝深处全部融化变软,喷洒一定数量的再生剂和稀沥青后与掺入的适量骨料实施就地拌和或用再生机械、铣刨机、人工,然后再进行碾压成型。5 结束语

篇3:沥青路面推移病害的分析与防治

一、沥青路面推移破坏的基本介绍

1. 判断推移破坏

所谓的推移破坏, 主要是沥青路面出现的移动现象造成的路面破坏, 其具体就是沥青路面受到行车的荷载, 从而导致沥青路面向前方移动, 然后拉坏了路面, 形成一种路面破坏现象。如果沥青路面出现推移破坏, 首先的表现就是沥青路面的表面变得粗糙而不再光滑, 也没有了往日的光泽和色泽。如果不加以保护, 进一步恶化就是出现斜向裂缝, 裂缝的方向往往与路面形成钝角, 一般是从沥青路面的中间开始出现裂缝。再进一步恶化的结果是裂缝一步步变宽, 此时, 沥青路面的表面已经完成不再光滑, 和其他完好的沥青路面相比, 显得更加粗糙, 路面不再平整, 有时会出现隆起现象。

2. 一般的推移破坏

沥青路面推移破坏并不是单一的, 一般可以分为两类, 第一种是早期的破坏, 第二种是后期的破坏。这两种是不同的, 一般所谓的早期破坏就是最开始的破坏, 往往发生在沥青路面建成通车后的一年或者两年之内, 使用的时间很短。而后期破坏一般是沥青路面使用很久之后, 往往是接近于沥青路面的使用极限之后。早期破坏和后期破坏的现象表现是一样的, 但是原因却是不一样的。下文就具体分析发生退役破坏的原因。

二、探讨推移破坏的具体原因

推移破坏的原因并不简单, 一般从两个角度来进行分析, 第一就是分析推移破坏的破坏力是来自哪里。第二就是抵抗力是由什么组成的。首先对推移破坏的表面现象进行观察, 可以很明显地看出破坏力是由于汽车轮胎长时间挤压沥青路面而造成的, 而抵抗力主要是沥青路面本身存在的强度以及外部力量。在下文, 笔者进行简要介绍。

1. 沥青路面的抵抗力组成

(1) 沥青路面本身的内部强度

首先, 沥青路面抗水平力的内部强度并不是单一的, 而是分为两种, 其一是沥青路面的嵌挤强度, 其二是结合料 (沥青) 的粘聚力。这两部分共同构成了内部强度。按照嵌挤理论计算, 如果沥青路面的骨料尺寸大, 那么路面的压实度定然就会相应的变高, 所以抗水平推力也就会越强大。

(2) 外部阻力

公路施工过程中, 沥青路面的底面和路面基层表面之间会形成一种摩擦力, 而且还会存在粘结力, 这两种力量就形成了沥青路面抗水平力的外部阻力。如果基层表面上存在着粘结层, 那么路面基层与沥青面层黏结力就会比较强, 所以沥青路面抗水平力的能力就会越强, 根据某项调查, 如果使用70#或90#重交通道路沥青当做粘结油, 抗剪强度就会特别大, 一般能够达到1.0MPa。

在铺设沥青路面的时候, 需要格外注意两点, 第一就是:假如基层养生期不长的话, 就会产生基层的含水量很高的现象, 而且如果施工季节比较晚, 那么冬季结冰的时候基层强度不够, 就会阻碍毛细水, 这个时候, 基层和下面结构层的毛细水和水蒸气就会上升, 一直到达基层和沥青路面的表层处, 在低温的情况下结冰。第二个就是:进行沥青路面的铺设过程中, 当混合料温度不高于六百摄氏度的时候, 为了降低抵抗水平力的能力, 就需要采取方法降低其能力, 此时的方法一般是采用震动压路机进行碾压, 让沥青路面的内部粘聚力降低。

2. 破坏力介绍

从一般的力学角度出发, 汽车给沥青路面施加的压力主要包括五个方面, 第一, 汽车轮胎和沥青路面之间形成一个摩擦力。第二, 沥青路面一旦受到汽车的挤压, 就会产生一个压力, 内部就会产生侧向应力。第三, 路面材料受到汽车的挤压, 就会产生向前的推力。第四, 如果路面不平整的话, 汽车轮胎就会形成一个水平的冲击力。第五, 汽车转弯的时候也会对路面形成一个横向的水平力。以下就会重点介绍一下前面几种水平力。

(1) 汽车和路面之间形成的摩擦力

我们可以观察到, 在高速公路上汽车的正常行驶总是往前行驶的, 而不是往后, 因此, 路面和汽车之间形成的向前摩擦力总是大于向后的摩擦力。根据力学定理, 可以发现汽车向前的摩擦力小于汽车对路面向后的摩擦力。不过我们观察沥青路面的推移破坏就会发现, 路面材料是向右前方移动的, 所以, 汽车队路面的摩擦力并不是推移破坏的主要原因, 因为摩擦力的方向是不一样的。

(2) 汽车对路面压力而产生的水平侧向应力F1

水平侧向应力也就是F1, 它的大小和沥青路面材料的波松比σ存在着密切的关系。

如下图的情况所示:

侧向应力F1是压应力, 一开始在路面表面上的压力是零, 但是随着深度的不断加大, 它的数值也不断增大, 一旦达到一定的深度之后, 就开始向着反方向发展, 也就是逐渐变小, 当到达沥青面层底面的时候, 进一步传递大路面基层, 所以这个侧向应力对路面的推移破坏并不是没有影响, 而是产生了一定的影响。

三、防御和治理的措施

根据上述对沥青路面发生推移破坏的原因进行探讨, 能够看出沥青路面发生推移破坏的原因并不简单, 而是复杂的多原因组合发生的结果。因此, 根据原因采取措施将有利于沥青路面保护, 从而对路面的形成安全形成一种保障。

1. 对早期推移破坏进行有效的预防措施

沥青路面发生早期的推移破坏, 往往是因为车辆超载形成压力和施工过程中的不当操作造成的。因此, 要注意在沥青路面的施工过程, 从源头上对沥青路面进行保护。预防措施可以如下所示:第一, 我国地域辽阔, 每个区域的沥青路面由于受到自然条件的约束, 其具体施工过程都不一样。第二, 施工过程中药将基层表面处理成毛面。第三, 在基层表面上喷洒一层粘结油。第四, 沥青和填料等路面材料一定要合格, 而且质量应该较好, 不能为了便宜而选用质量较差的路面材料。第五, 路面材料的粒径不能太小。第六, 压实度一定要合格, 当混合料的温度低于六百摄氏度的时候, 一定不能利用震动压路机进行碾压, 以防出现破坏。

2. 对推移破坏的治理措施和方法

如果沥青路面出现了早期推移破坏, 其治理方法和后期推移破坏几乎是一样的。如果维修人员发现路面局部不再平整之后, 随后有没有继续出现病害, 那么这个时候路面的平整并没有受到太大影响, 只需要对沥青路面的不平整部位进行简单的处理就可以了, 主要是将沥青经柴油进行稀释, 然后就能恢复了。路基不稳定时, 容易导致路面出现网裂, 此时可以采用石灰或者水泥对路基进行处理, 或者通过注浆的方式进行加固处理。而其深度也可以根据已有的情况进行判断。一般是20cm~40cm。消石灰用量5%~10%, 或者通过水泥用量4%~6%之后, 再进行基层以及面层处理。

四、总结

篇4:沥青路面裂缝病害分析与防治

关键词:沥青混凝土路面 裂缝 防治

0 引言

路面裂缝从表观形式可分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝;从形成原因可分为强度裂缝、反射裂缝、结构式裂缝和温度变化造成的裂缝等。本文着重就沥青混凝土路面裂缝成因与防治措施谈点粗浅看法。

1 沥青混凝土路面裂缝产生的原因

1.1 路基、路面整体强度不足时产生的裂缝 由于路基、路面整体强度不足时产生的裂缝,通常表现为弯沉值较大,会出现沉陷、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,以及沥青矿料之间的粘结力和沥青本身的凝聚力。

1.2 沥青面层的弯拉疲劳产生的裂缝 由于路面材料弯拉强度不足,在车辆严重超载作用F而产生的裂缝。在车轮荷载反复作用下,路面会产生弯拉疲劳裂缝,基层的底部产生拉应力,该拉应力大于基层的抗拉强度时,则底部就很快开裂,严重的会出现车辙或沉陷。

1.3 沥青材料老化产生的裂缝 沥青材料老化后,变形能力减弱,路面被拉断,多呈现龟裂。龟裂是沥青路面的一种结构性损坏。影响裂缝轻重程度的主要因素有:沥青混合料的性质、基层材料的性质、气候条件、交通量和车辆类型以及施工因素等。

1.4 基层反射裂缝 由于路面基层结构设计不当、配合比不当、拌和不均、施工质量差、车辆严重超载等原因造成路面承载力下降,在车辆荷载反复作用下,使沥青以下的半刚性基层底部拉应力超过其疲劳强度而断裂,产生由下向上反射裂缝。随着周期性变化的环境温度影响下,裂缝会迅速向四周扩展,大大地缩短了沥青面层的使用寿命。

1.5 温度变化产生的裂缝 沥青面层上的非荷载裂缝主要是温度裂缝。温度裂缝通常表现为横向裂缝,横向裂缝会贯通全幅路面,当有中央分隔带时,会贯通半幅路面。其裂缝的特点是从路基边缘向路面中心过渡,且边缘裂缝宽,路中裂缝窄。温度变化裂缝包括温度收缩和温度疲劳裂缝:温度收缩裂缝,即随着温度下降,沥青面层开始收缩,当收缩的拉应力大于沥青混合料的抗拉强度时,路面就开始开裂。

1.6 路基冻涨产生的裂缝 由于路基含水量大,若排水设计不合理,冬季冻胀将路面拱起而产生断裂。温度反复交替的冬天,路基冻结缓慢,加剧了冻胀。聚热的晚春或春融期间降雨,上层融解的过量水分来不及排出路基。春融期间,在强度已大大降底的路段上,通行过多过重的车辆,极易产生裂缝和翻浆。

1.7 雨水侵渗破坏产生的裂缝 降水量的影响:降水次数多和降水量大,特别是降水延续时间长,自由水可能进入沥青面层的机会就多,自由水渗透进人沥青两层的可能大,在进入路面结构层的水不能及时排出的情况r,车辆通过面层沥青混凝上的孔隙中或面层与基层交界面上滞留有自由水时,都会产生相当大的水压力和抽吸力,轮下的压力将轮F结构层中的水压挤出,而同时车轮驶离时又产生相当大的抽吸力,这两种力瞬时先后作用能将滞留在基层顶面的浆水唧出表面,并促使先从较大颗粒上剥落,逐渐使沥青混凝土强度大幅度下降直至路面局部松散并形成坑洞、唧浆、深度不等的网状裂缝。

2 沥青混凝土路面裂缝防治措施

沥青混凝土路面裂缝产生的原因诸多,防治也就成为一个综合治理的问题,只有在设计、选材、施工、养护等多方面充分考虑防止裂隙的问题,采取切实可行的措施减少和防治沥青混凝上路面裂缝的产生。

2.1 精心合理设计

2.1.1 路面厚度的设计 柔性路面厚度,必须根据道路等级、交通量、自然地基地质情况,道路情况和施工季节等综合因素计算设计;旧水泥路面改造,沥青混凝土罩面厚度的确定,主要考虑结构强度因素;与非结构强度因素有关的加罩面层厚度确定,主要考虑道路沿线高程的控制、沥青混凝土最小摊铺厚度要求、加罩面层与板的结合问题以及工程费用控制等。采用合适的沥青面层厚度,不尽可节约投资,又可保护未开裂的半刚性基层使用期间不会产生干缩裂缝和温缩裂缝。

2.1.2 沥青混凝土的级配设计 在沥青骨料设计选择上,不仅要根据沥青面层类型选取不同标号的沥青材料,而且更要考虑从施条件、气候环境、施工季节、矿料的分布和性质及尺寸等因素确定沥青的标号,尤其在寒冷、阴湿地区,要选用针人度较大的沥青,提高其低温抗裂性;沥青混合料的骨料设计优先选用碱性石料且级配良好、针片状含量少石料;若受材料分布限制采用酸性石料,必须掺人抗剥落剂等活性物质。

2.1.3 应力吸收层和加筋层的设计 通过对反射裂缝产生机理的分析,防治反射裂缝,设计时可针对工程具体情况采用两种技术措施:一是应力吸收,在罩面层与原路面之间设置隔离层,主要采用弹性模量较小的材料,如土工布、砂、石屑等,根本目的就是消除应力集中,目前使用较多的是土工布;二是加筋层采用强度和弹性模量较大的材料,以提高加罩面层的抗拉强度,如钢筋网、玻璃纤维格栅,纤维沥青混凝土等。

2.2 合理选材

2.2.1 选择抗裂性好的材料作基层 选择抗冲刷性能好、千缩系数和温度系数小及抗拉强度半刚性材料做基层,如水泥稳定粒料或二灰稳定粒料,不选择水泥或二灰稳定细粒土做基层,也不应采用石灰碎石土做基层。

2.2.2 应用抗裂性好的改性沥青 选择优质沥青或改性沥青作面层材料,减少石灰及水泥用量。沥青面层应该采用密实型沥青混凝土。在较高等级公路施工中使用国产沥青时,要掺人丁苯橡胶等高分子聚合物进行改性,提高沥青的粘度和稳定性,为防止沥青老化,可加入树脂改性沥青。为了减少沥青混合料低温开裂,在同等条件下,优先选取延度大、稠度低的环烷原油沥青,最好不要用石腊基原油沥青。

2.3 正确施工

2.3.1 严格控制半刚性基层施工时的含水量,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允许的范围之内。

2.3.2 半刚性基层碾压完成后,要及时养生,保护混合料的含水量不受损失,决不能让基层暴晒变干而开裂。

2.3.3 半刚性基层碾压及养生结束后,应立即喷洒稀释沥青或沥青乳液,并撤3~8mm的碎石,做成下封层。保护基层中的水分不致迅速失去。下封层作完后,应尽快铺筑沥青面层。

2.3.4 加强运料车的保温工作,保证适宜的摊铺、碾压温度、及时摊铺并保证供料和施工的连续性;同时采用大动力机械拌和设备,做到沥青拌和均匀、油石比控制标准。

2.3.5 路面基层要严格验收,局部进行特殊处理面层与基层之间的下封层在施工中要浇洒粘层油,这样可增加面层与基层牟接触程度,使弯拉应力控制在最小值附近;基层增加弹性模量可有效地减少沥青面层底面的弯拉应力。

2.4 加强养护,及时维修 对产生的各类裂缝病害,提倡预防性养护,完善路基路面的排水设施,确保路面排水顺畅,基层与面层之间不得形成“蓄水槽”。延长路面的使用寿命,为行驶车辆提供安全可靠的环境。

发生裂缝现象及时组织修复,一般可根据裂缝的宽度和深度确定具体的修补工艺,根据路面裂缝的实际情况,常用修复裂缝的方法有4种:压浆法、普通沥青灌缝法、SBR改性乳化沥青灌缝法和进口灌缝胶修补裂缝法。

3 结束语

篇5:沥青路面病害成因分析及防治对策

随着交通量日益增大,使道路路面面临严峻的考验,很多道路沥青路面均呈现出不同程度的破坏,如开裂、泛油、松散、坑槽等现象,有的.道路甚至当年通车即发生了病害,正常维修期大大提前,直接影响了车辆的运行,也增大了养护管理资金的投入.对此,现就其原因及防治措施作出详细的分析.

作 者:包坎卓  作者单位:青海省第一路桥建设有限公司,青海,西宁,810000 刊 名:黑龙江科技信息 英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期):2009 “”(26) 分类号: 关键词:沥青路面   病害成因   分析   防治对策  

篇6: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7:沥青路面裂缝病害分析与防治

半刚性基层沥青路面裂缝的成因与防治

阐述了半刚性基层沥青路面反射裂缝在我国的现况,并就其形成机理以及主要影响因素作了分析,提出了防治裂缝的相应措施.

作 者:邓涛 陈轩  作者单位:九江市城市规划市政设计院,江西,九江,332000 刊 名:中国水运(下半月) 英文刊名:CHINA WATER TRANSPORT 年,卷(期):2009 9(5) 分类号:U416.217 关键词:沥青路面   半刚性基层   裂缝   防治  

篇8:沥青路面裂缝病害分析与防治

关键词:沥青路面,半刚性基层,反射裂缝,综合防治

随着我国高速公路建设事业的飞速发展, 路面设计的结构和形式也呈多样化。半刚性基层由于其有承载能力强、稳定性好、刚度大、路面平整度好、行车舒适、施工工艺容易控制等优点, 在高速公路的路面结构中占据极大比例。而半刚性基层材料以水泥稳定级配集料和石灰粉煤灰稳定级配集料为主要类型, 这两类半刚性材料的干缩和温缩特性决定了在半刚性基层内部温度梯度和失水梯度存在的情况下, 不可避免地产生大的收缩变形, 使半刚性基层产生收缩裂缝, 并最终导致沥青混凝土面层开裂, 从而大大地缩短沥青混凝土路面的使用寿命。现根据日东公路济宁段的路面施工情况, 对半刚性基层裂缝的原因及处治方法进行综合分析。

1 裂缝的产生和扩展机理

1.1 荷载型反射裂缝

由于基层开裂, 铺筑在其上的沥青面层在裂缝处产生应力集中。汽车驶经裂缝的过程中, 在车辆荷载作用的过程中, 面层受到两次剪切一次弯拉, 当行车荷载的反复作用使裂缝处面层底部所受应力超过材料的强度极限后, 面层裂缝便随之产生并逐渐向上扩展, 形成荷载型反射裂缝。

1.2 温度型反射裂缝

由于半刚性材料具有不同的热胀冷缩性, 沥青面层在日变化温度作用下, 顶面温度变化相对底面大, 在夜间温度下降变化的过程中, 它们的热学性质会发生相互作用, 就会在基层内部产生较大的温度应力, 从而使半刚性基层处于受拉状态。而水泥稳定粒料线膨胀系数在 (1.0~1.5) ×10-5之间, 当半刚性基层混合料抗拉强度小于收缩应力时, 使基层开裂, 最终反射到面层形成反射裂缝。

2 半刚性基层裂缝的防裂控制措施

日东高速公路采用半刚性基层沥青混凝土路面, 施工时正值夏末秋初, 当地气候炎热干燥, 虽严格控制施工质量, 但仍有部分路段出现裂缝, 根据调查, 大部分裂缝间距在50m以上;在个别表面光滑、细料明显偏多路段的裂缝间距在25m左右, 裂缝顶面宽度为0.5~1mm, 以干缩裂缝为主;只有在高桥收费广场处, 由于基层暴露时间在8个月左右, 加上施工车辆较多, 裂缝比较密, 以干缩裂缝和温度裂缝为主, 开挖查看以及取芯样结果显示, 裂缝深度在15cm以内, 并没有全层贯通;另外, 在填挖交界处发生贯穿性裂缝, 裂缝较宽而且均为横向贯通, 说明这类裂缝是由于路基填挖交界处的技术处理措施不当或不彻底而引起的不均匀沉降。针对基层裂缝的情况, 为了保证路面施工质量, 应从原材料、集料配合比、施工工艺、养护及加紧后续工序施工等方面同时采取有效的控制措施。

2.1 水泥用量及含水率的控制

在满足设计强度的基础上, 控制水泥用量, 因为过多的水泥剂量, 虽能获得强度增加, 但也容易引起基层开裂。在符合强度要求的试验室水泥剂量基础上, 实际水泥剂量可比实验确定的剂量多0.5%, 但应小于5.5%, 经过实验及施工验证, 上基层水泥剂量应控制在5%左右。根据施工时的气候条件控制含水量, 含水量不宜过小, 以免影响水泥的水化和基层的强度形成, 但含水量也不宜超过最佳含水量的1%, 因水分过多会引起干缩裂缝。

2.2 混合料配合比

优化施工配合比, 根据规范级配混合料试件的强度实验和变形实验得出结论:一般地, 级配越粗, 应变越小, 级配越细, 应变越大, 尤其粒径小于4.75mm的细粒越多干缩应变就越大。

在日东速公路济宁段路面基层施工时, 着重加强对采石场料源的质量控制;为保证集料规格, 要求采用二级破碎, 必须用圆锥破碎机加工, 集料按3种规格生产, 即粒径分别为0~10mm、10~20mm、20~30mm;同时加强对细集料的检测, 要求细料的砂当量均在80以上, 在集料质量有保证的情况下, 接下来对配合比设计进行优化, 基本原则是在保证设计强度的情况下合理地减少水泥用量, 级配曲线应为一条平顺的圆滑曲线, 同时级配曲线应尽可能靠近级配区域的下限, 为保证配料的代表性, 要求各种规格集料的单粒径级配有代表性, 为此在保证取样代表性的情况下, 对每种规格集料各进行50次筛分试验, 然后取其平均值作为各档规格集料的级配曲线。根据水泥稳定碎石配合比试验结果, 水泥设计用量为4.5%。铺筑的试验路, 经养护7d后取芯检测时芯样完整, 芯样强度为4.8MPa。当时正是2004年11月中旬, 气温变化较大, 到当月月底时, 在300m的试验路上发现5条横向裂缝, 其中3条基本贯通。为此, 在后期的下基层施工中, 对配合比进行进一步优化;减少设计水泥用量, 最终确定为4.2%;在确保现场摊铺混合料不离析的情况下增加碎石用量, 减少细料用量。

通过一系列措施, 确保了基层的施工质量。根据对日东高速公路k0+000~k35+500路段检测汇总资料的分析:下基层共抽取芯样203个、完整率99%, 上基层共抽取芯样198个、完整率100%。说明基层整体性完好, 质量稳定。

结束语

半刚性基层沥青路面具有承载力高、行车舒适等优点, 但由于半刚性材料收缩性大的特点, 基层容易开裂并最终会反射到沥青面层上, 因此建议采取以下措施来预防和延缓反射裂缝的产生:

(1) 合理限制基层含灰量及碎石中细料含量, 在满足设计强度的基础上, 施工过程中要严格控制水泥剂量和混合料配合比。

(2) 严格控制施工含水量, 严禁随意浇水, 提浆, 控制在最佳含水量的0.5%~1%范围内, 压实度要求达到95% (重型压实标准) 条件下分层摊铺碾压成型, 将基层的干缩和温缩开裂现象减小到最低限度, 同时要加强基层的洒水养生。

(3) 合理安排施工季节, 在允许的情况下, 尽可能避开6~10月份高温季节施工, 以减小基层收缩空间, 若进行预切缝的基层, 应在施工结束形成早期强度后立即完成, 一般宜在1~2d后进行。

(4) 除了遵循常规的施工工艺, 施工过程中要控制运输车辆的装载量及其轮胎胎压, 材料运输车辆按额定荷载装载, 不得超载, 且其轮胎胎压要维持在正常胎压附近, 养生期间不得开放交通。

篇9:沥青路面裂缝病害分析与防治

沥青路面在使用期开裂是个普遍的问题,路面出现裂缝不但影响路容美观和行车的舒适性,而且也会使雨水通过裂缝进入到路面基层中,使基层甚至路基软化,从而扩展造成路面的结构性破坏,加速路面破坏,缩短路面的使用寿命。因此,如何防治裂缝的产生是沥青路面建设中的一个必须重视的部分,下面根据几年来在公路建设过程中积累的经验和理论,就一些常见裂缝的产生的原因和防治措施分类进行分析。根据裂缝的形式,沥青路面裂缝主要有横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝和反射裂缝。文中即以这四种类型为题借以分析。

1、横向裂缝

1.1裂缝特征

裂缝一般為与道路中线垂直,缝宽不一,缝长有的贯穿整个路面宽,有的贯穿局部。

1.2裂缝原因分析

造成横向裂缝的主要原因有:冬季气温下降,路面及基层收缩;施工缝没处理好,接缝处不紧密;桥梁、涵洞等结构物两端与路基衔接处出现地基沉降等。

1.3预防措施

采用干缩系数和温缩系数小、抗拉强度高的材料做基层;根据当地气候条件和道路等级选取适用的沥青类型;充分压实横向接缝;桥梁、涵洞处可设置过渡段或对填土路基进行处理和重足的压实。对分段施工的基层,在碾压时,应预留3m~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3m~5m,以减少出现裂缝的机会。

1.4治理措施

对于已产生裂缝的路面,为防止雨水由裂缝渗透至路面结构,细裂缝(2mm~5mm)可用改性乳化沥青灌缝,大于5mm的粗裂缝,可用改性沥青 (如SBS改性沥青)灌缝。灌缝前做好清除工作,灌缝后应撒上粗砂或石屑。

2、纵向裂缝

2.1裂缝特征

裂缝走向基本与线路走向一致,长度和宽度不一,随着时间的推移,裂缝一般会逐渐加宽。

2.2原因分析

分幅摊铺时前后摊铺幅相接处的冷缝接缝未按有关规范要求认真处理,结合不紧密而脱开;路基压实度或强度不够,在较重的荷载作用下而的发生沉陷;拓宽路段的新老路面交界处沉降不一。

2.3预防措施

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。

要保证路基回填土以及路面各结构层的压实度。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,如采用黄砂、砾石砂或有自硬性的高钙粉煤灰或热焖钢渣等。

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。铺筑沥青面层闪,老路面侧壁需涂刷粘层沥青。沥青面层应充分压实。

2.4治理措施

纵向裂缝与横向裂缝的治理措施基本相同,不再赘述。

3、网状裂缝

3.1裂缝特征

裂缝杂乱排列,缝宽1mm以上,缝距较小,随时间裂缝不断发展,最终可能导致路面局部破碎。

3.2原因分析

路面强度差,在荷载作用下产生网状裂缝;路面结构中夹有软弱层或泥灰层;粒料层松动,水稳性差;沥青与沥青混合料质量差、沥青含量低、延度低、抗裂性差;沥青层厚度不足或沥青含量少,层间粘结差,水分渗入,加速裂缝的形成,

3.3预防措施

合理设计路面结构,保证沥青层厚度和质量,使上下层良好连接。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,并宜喷撒适量粘层沥青;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;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期限内交通荷载要求。

3.4治理措施

对于夹有软弱层或不稳定结构层的情况,应将其铲除,填筑合格材料,重做基层、面层;如因结构层积水引起网裂时,铲除面层后,需加设将路面渗透水排除至路外的排水设施,然后再铺筑新混合料。如强度满足要求,网状裂出自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“防及”措施进行处理。

由于路基不稳定,导致路面网裂时,可采用石灰或水泥处理路基,或注浆加固处理,待土路基处理稳定后,再重做基层、面层。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、调换或综合稳定的措施进行加强。水稳定性好、收缩性小的半刚性材料是首选基层。基层加强后,再铺筑沥青面层。

4、反射裂缝

4.1裂缝特征

裂缝开始发生在基层,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,取决于下卧层。

4.2原因分析

反射裂缝的机理是,首先三灰砾石或灰土等基层由于温度变化或水分变化引起的膨胀和收缩使自身产生裂缝,从而引起沥青层产生局部应力,当此力大于沥青所能承受的拉应力时,便产生开裂。另外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。

4.3预防措施

设置应力吸收中间层。在沥青面层较薄的情况下,应在二灰砾石层上面设置级配碎石中间层(或上基层),以减少或避免二灰砾石层在沥青路面的反射裂缝或对应裂缝。

合理选择混合料的配比,控制细料数量;重视结构层的养护,并及早铺筑上层或进封层以利于减少干缩缝。

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、格栅后再加罩,以延缓反射裂缝的形成。

4.4治理措施

缝宽小于2mm时,可不做处理。缝宽大于2mm时,可采用改性乳化沥青或改性沥青(如SBS改性沥青)灌缝。灌缝前须先清除缝内垃圾,缝加碎粒,并保持缝内干燥,灌缝后撒粗砂。

5、结语

篇10:沥青混凝土路面常见病害防治

沥青混凝土路面常见病害防治

结合目前道路工程的现状,从多个方面分析了沥青路面出现病害的`原因,从设计、施工和路面维护三个方面着手阐述了沥青路面常见病害的根治措施,以消除沥青路面的常见病害,延长沥青混凝土路面的寿命.

作 者:张会宏 ZHANG Hui-hong 作者单位:山西路桥第二工程有限公司,山西,临汾,041051刊 名:山西建筑英文刊名:SHANXI ARCHITECTURE年,卷(期):200935(16)分类号:U418关键词:沥青混凝土 路面 病害 根治

篇11:沥青混凝土路面病害防治措施

第一节 沥青路面病害定义及分类分级

一、沥青混凝土路面破损定义

沥青路面病害的类型主要有坑槽、松散、拥包、翻浆、沉陷、泛油、车辙、网裂、龟裂等,根据交通部《公路沥青路面养护技术规范》(JTJ 073.2—2001)中规定,各种沥青路面病害定义如下:

1坑槽:路面破坏成坑洼状,平均深度大于1cm,面积在30cm2以上。2松散:路面结合料失去粘结力,集料松动,面积在0.05m2以上。3拥包:路面局部隆起,平均高度在1.0 cm以上。4翻浆:路面、路基湿软出现弹簧、破裂、冒浆现象。

5沉陷:路面、路基有变形,路面下凹,平均深度在1.5 cm以上。6泛油:高温季节路面沥青被挤出,表面形成薄油层,行车出现轮迹。7车辙:路面上沿行车轮迹产生,深度在1.0 cm以上的纵向带状凹槽。

8龟裂:缝宽3 mm以上或缝距10cm以内,面积在1 m2以上的块状不规则裂缝。9网裂:缝宽1 mm以上或缝距40 cm以内,面积在1 m2以上的网状裂缝。

二、沥青路面破损分类分级

沥青路面破损受到路面类型、环境因素、地理位置、气象条件、交通荷载、材料条件、排水条件、施工条件、管理水平等因素的影响,病害产生的破坏机理和发生原因也不尽相同,有时是一种因素作用的结果,有时是多种因素共同作用的结果。从总体上讲路面破损分为二大类:结构性破损和功能性破损。

三、高速公路沥青路面破损分析

(一)、结构性破损

结构性破损是由于路面各层或某一层的承载能力降低引起的,对于半刚性路面的结构破坏通常是由于整体性半刚性材料层底面拉应力超过容许值产生的,其结构层底面拉应力引起的疲劳破坏首先从底基层底面开始,并逐渐向上延伸,接着半刚性基层产生疲劳破坏,反映在沥青表面层上往往是裂缝的产生,特别是横向裂缝,最后导致整个路面结构层结构性破坏。

1、局部裂缝:局部裂缝一般是路面使用3-5年后发生的,其表现多是细线状裂缝,引起局部裂缝的原因可归纳为基层或路基的压实度不均匀、施工质量控制不严格及局部材料质量等问题。严重的局部性裂缝将导致结构性的破坏。

2、车辙:车辙是在道路横断面上由于车辆轮胎反复行使久而久之产生的一种路面沉陷现象。产生车辙的原因可归纳为重载交通的作用、渠化交通和路面材料质量低下等。

3、桥头跳车:桥头跳车现象发生在桥和涵洞等构造物与路面交接的部位,是由于路面材料压实不均匀而产生的与构造物间的高差所致。

4、剥落、松散和坑槽:由于沥青混合物骨料和沥青粘结性下降产生的骨料松散、脱落、严重的将形成坑洞。导致这一现象的原因是骨料质量差和混合物浸水分离。

5、刨光:刨光是路表面材料光滑,轮胎走过时易于滑动的现象。导致这一现象的原因是混合物的质量不佳及碾压不足。

6、波浪、拥包和泛油:波浪是沿道路纵向形成的一种波长较短振幅较大的凹凸现象。拥包是表面的局部隆起。泛油则是路面上发生沥青浸出的现象,由于沥青浸出表面层降低了路面的抗滑性能,导致这一现象的原因是沥青材料质量差和施工控制不良。

7、修补:修补不良也是一种破损。修补后的路面由于与原路面存在结构材料差异而衔接不良。修补后往往会导致路面的不平整。

8、路面透水

雨水或雪水沿着路面孔隙、横向裂缝、纵向裂缝逐渐渗入路面内部,在车辆荷载及冻融作用下,再加上沥青老化,沥青与骨料间的裹附能力降低,造成路面松散、翻浆坑槽等病害,影响道路的正常运行。

(二)、功能性破损

功能性破损是由于路面提供给道路用户的服务功能下降引起的,反映在路面上则是平整度降低和车辙的加深,影响高速行车的安全性和舒适性。

1、横向裂缝:横向裂缝常在温度变化大的地区发生,由于路面温度收缩产生纵向近似等间距的横向裂缝。横向裂缝一般贯通整个宽度,纵向间距受到路面结构物材料、地区温差不同的影响约为5m—50m不等。

2、纵向裂缝:沿路面行车方向产生的长裂缝,纵向裂缝常以单条裂缝出现,温度和路基出现不均匀沉陷是产生纵向裂缝的重要原因。

3、龟裂:路面由于压实不足,路基下沉等原因产生的小网格式的网状裂缝。由于其形状像乌龟背壳,故称为龟裂。

4、块裂:路面上产生的不规则的大网格式网状裂缝。

第二节 高速公路沥青路面病害及病害原因分析

一 裂缝病害及裂缝产生原因分析 沥青路面出现裂缝的原因和裂缝出现的形式多种多样。影响里路面产生裂缝的主要因素有:沥青质量、沥青混合料性质、基层材料性质、气候条件、交通量变化、通行车辆类型变化以及施工质量的影响等。

沥青路面出现裂缝的主要形式为:纵向裂缝、横向裂缝以及网裂、龟裂等不规则裂缝。

1、横向裂缝

横向裂缝是沥青路面病害的常见病害之一。导致路面裂缝的原因多种多样,主要有温度变化、地基变形、半刚性基层材料自身原因造成的温度反射裂缝、行车荷载、疲劳裂缝等因素。从横向裂缝的表现形式主要分为以下几种。

(1)低温横向裂缝。就沥青混凝土自身材料性质而言,沥青混凝土是一种热胀冷缩型材料,其温度收缩系数为25×10–6~40×10–6,在较高温度下具有良好的应力吸收功能。但在冬季,一次较大的温度变化产生的拉应力可能达到300×10–6~500×10–6之间,此种收缩变化已远远超出沥青混凝土的极限拉应力,从而,在沥青面层薄弱处就会产生裂缝,薄弱处越多,产生的横向低温裂缝就越多。

(2)温度疲劳裂缝。由于环境气温反复升降,特别是我国北方地区,冬夏温差变化较大,在**、**地区,在沥青面层中产生温度应力,温度应力的反复作用使沥青面层产生温度疲劳裂缝。

(3)反射裂缝。高速公路路面基层如果采用半刚性基层材料,半刚性基层成型后明显或隐约存在裂缝,基层裂缝间距一般在15~30m。在行车荷载的作用下,特别是超重车辆车辆较多的情况下,半刚性基层底部产生过大的拉应力,导致基层开裂。随着荷载的反复作用,裂缝会逐渐扩展到沥青面层。反射裂缝一般会贯穿路面半幅全宽范围,在高速公路上此种横向裂缝有规律大致等距离分布,只是产生的距离有远有近,一般间距为150~200。

(4)桥头路基不均匀沉陷出现的裂缝。由于桥头路基填土压实度不够以及对原地基未做适当处理,使邻接构造物的路面明显出现不均匀下沉,沉降引起的沿桥涵台背方向的横向裂缝。裂缝出现的早晚主要取决于地基的施工质量、填土高度、压实度及交通量等因素。

(5)其它原因造成的裂缝主要有路面施工工作接缝开裂,桥面铺装水泥混凝土纵缝质量不好而引起的开裂等。

2、纵向裂缝

沥青路面产生纵向裂缝主要有路基填筑质量、通车后地基的整体稳定性、路基填料本身原因等原因。

(1)路基填料采用开山出来的炮渣材料,填料颗粒粒径较大,压实度不易控制,虽然采取开台阶等一系列施工措施,仍没有能够保证足够的施工质量。此为典型的路基损坏造成的沥青路面开裂现象。

(2)高填方路基段落,路基施工质量控制不严而造成路基失稳,从而引起路基的不均匀沉降,同样为路基损坏造成的沥青路面开裂。

(3)由于路基填方材料的不均匀性,影响了路基的整体性能。雨季两侧边沟积水的情况下,对外侧路基浸泡使粘土地基和路基含水量相对长时间处于饱和状态,造成地基承载力下降,路基整体强度降低,在重车荷载的反复作用下,产生路面纵向开裂。此类裂缝的位置通常处于外侧行车带附近,在雨季后开始出现轻微

裂缝,随着冬季温度的下降,在温度应力作用下裂缝继续发展,经过几年的行车碾压和温度变化,裂缝逐渐加宽并且贯通。

(4)当沥青路面出现轻微裂缝或其它原因引起沥青表面的自由水进入路面基层,特别是半刚性基层材料,水份不能够及时派出,经过长时间的重车行车碾压,再加上半刚性基层施工时施工接缝处理不当,在基层的施工工作接缝薄弱环节上就容易产生纵向裂缝,从而反射到沥青路面的表面层上,出现连续有规则的纵向裂缝。此类裂缝的发生需要较长时间的发展,一般在通车后几年后才能反映出来。

3、不规则裂缝

高速公路沥青路面表面或早或迟都会出现局部小块的形变,形成网裂、龟裂、块裂等不规则裂缝,并且通常伴有盆状或槽状沉陷。产生不规则裂缝的主要原因有:

(1)半刚性材料层之间或半刚性层下下部有一定厚度的素土夹层。素土夹层遇水潮湿后,使路面承载能力下降,载重车辆通过时容易产生―弹簧‖现象,经过不断的拉伸变化,从而引起沥青面层混凝土产生疲劳破坏,在薄弱表面容易产生不规则裂缝。

(2)半刚性基层厚度不足,而其下底基层又不是半刚性材料的路面结构,特别是在路基压实度不够或承载能力降低的情况下,也会产生不规则裂缝。

(3)在沥青面层混凝土施工中,沥青混合料在间歇式拌合即拌的时间过长,拌合温度过高或贮存时间过长,都会使沥青混合料中的沥青氧化变硬,造成沥青对拉应变特别敏感,一但在行车荷载的作用下拉应变超过了沥青混凝土的抗拉能力,就会产生不规则裂缝。

(4)基层施工质量不好,基层在施工时混合料拌和不够均匀,混合料级配、含水量、厚度和压实度不均匀,表面不平整,集料离析等因素造成基层整体不均匀性较大,在行车道上经过重车荷载的不断碾压,在基层的薄弱处逐渐反映到沥青面层上来,出现带有伴有盆状或槽状沉陷的不规则裂缝。

二、水损坏病害及水损坏产生原因分析

(一)、水损坏主要表现形式

水损坏的范畴较宽,一般认为只要是路面结构层透入水后使路面产生的早期破坏现象,都可称为水损坏。从表现形式上水损坏有:自上而下的水损坏,通过动水压力作用,水使沥青膜从集料表面脱落,失去附着力的过程,表现为松散、脱落、掉粒、坑槽。自下而上的水损坏,水分通过各种途径进入路面结构层内部,对沥青层内部或半刚性基层造成冲刷,沥青混合料在水的作用下油石剥离,沥青路面结构层强度降低,半刚性基层受水侵蚀后水稳定性减少,半刚性基层承载能力降低。表现为唧浆、裂缝、网

裂和坑洞等。

1、松散:松散是沥青与集料粘附性差导致的混合料水稳定性不足,集料由于丧失相互间的粘结而逐渐酥软直至松垮并逐渐流失,表现为麻面或大小不一的坑洞。松散的发生往往是在某个水稳定性不足的沥青结构层整体性发生,尤其是表面层,长期暴露于自然环境中,并经受车辆荷载的反复作用,极易引发沥青剥落而松散。

2、网裂:一般认为路面轮迹带产生的网裂是路面结构承载能力不足的标志,说明路面产生了荷载型的结构破坏。由于水损坏造成的网裂一般是由于水分在路面结构中从下向上作用,造成了沥青面层内部混合料的剥落、松散,或基层混合料的冲刷、脱空,在行车荷载的作用下导致沥青面层混合料产生龟裂,进一步发展的结果就是坑洞和沉陷。

3、唧浆:外界水不断渗入并积存于基层顶面,基层结合料在水的浸泡下形成泥浆或灰浆,行车荷载的反复挤压和泵吸作用下,从裂隙中冒出来,这种现象称为唧浆。产生唧浆必须要有水进入和灰浆挤出的通道,唧浆现象中,水侵入路面结构内部的途径大多是路面上已经出现的裂缝,同时,强大的有压水通过沥青层的空隙也能穿透结构完整的沥青面层,松散严重而未产生裂缝的路面也有灰浆出现。

4、坑槽:坑槽根据面积大小可以分为点状坑槽和块状坑槽,是沥青面层松散深度和面积不断加大,水损坏发展到后期产生的现象,是唧浆进一步发展的结果。

5、沉陷:水损坏引起的沉陷一般与唧浆现象同步发生。随唧浆的发展,基层结合料不断地被溶蚀并挤压到路表,造成基层顶面的不断脱空,沥青面层也就随着这种基层材料的流失不断下陷;沉陷变形过大导致沥青面层开裂,水侵入路面的途径更加通畅,使唧浆现象更加恶化,形成恶性循环。在沉陷位置钻芯取样时,有些芯样面层已经碎裂,有些表面层比较完整,但中下面层已经全部松散和剥落了。

6、伴随裂缝的水损坏现象:裂缝类病害加剧了路面的破坏。裂缝打通了水分进入路面结构的通道,在动水压力下一部分水分沿着路面的薄弱面进入路面体系中,反复的动水压力下导致路面唧泥从而产生内部更大的损坏。在调查中发现,由于温度造成的横向裂缝是不可避免的,该类裂缝如未得到及时的处理,往往在行车道轮迹带部位出现沉陷、网裂、唧浆现象。

(二)、水损害产生原因分析

无论是何种级配的路面结构层,降水进入沥青面层后,根据水滞留的位置不同,在大量高速行驶的 车辆,特别是重型货车作用下,可以产生不同的水破坏现象。

1、表面层产生坑洞

表面层为半开级配沥青混凝土的空隙率较大或者由于密实性沥青混凝土的压实度不够和不均匀性较大,以及局部小面积的实际空隙率较大,在雨雪过程中,水渗入表面层,在中面层为Ⅰ型密实性且空隙率较小的情况下,雨水渗入的速度减慢,从而造成水分滞留于表面层于中面层之间和表面层的沥青混凝土孔隙中,在大量行车荷载的作用下,每次产生的动水压力使沥青从碎石表面逐渐剥落下来,并且剥落是从表面层的底面开始逐渐向上扩展,一但下部较大的碎石上的沥青被剥落下来,下部沥青混凝土就失去强度,在重型车辆车轮碾压时形成的真空吸力带走,从而形成坑洞,由于沥青混凝土施工时的不均匀性,坑洞总是在沥青混凝土空隙率较大的部位产生,因此,坑洞的分布都是一个一个孤立存在的。即使是采用SBS改性沥青的SMA路段也难免存在沥青混凝土的不均匀性,由于上述原因产生坑洞,只是相对AC型沥青混凝土或SAC型沥青路面,坑洞要少得多。所以,只要有自由水侵入并滞留在沥青混凝土的孔隙中,无论是传统的沥青混凝土,还是改性沥青或填加抗剥落剂的沥青混凝土,在大量行车作用下,都会产生沥青剥落现象和坑洞,此类型坑洞由于只发生在表面层,往往发生面积较小。

2、表面层和中面层同时产生坑洞以及局部表面产生网裂和形变。

当表面层和中面层都是空隙率较大的半开级配沥青混凝土,而底面层为空隙率较小的密实沥青混凝土时,或者由于降水时间较长,即使是密实性沥青混凝土面层,由于沥青混凝土的不均匀性或者局部小面积的沥青混凝土的实际空隙率较大,自由水也能逐渐渗入到表面层和中面层,滞留于中面层和底面层之间或存在于表面层和中面层的空隙当中,在车辆真空吸力的作用下,使表面层和中面层中部分碎石上的沥青剥落,从而产生两层的坑洞或者表面层产生网裂、沉陷和向外拖移。一但产生坑洞,水会继续向

坑洞渗入,如不及时修补,将会形成更为严重的病害,并加快病害发展的趋势。

3、路面出现唧浆、网裂、坑洞

水透过沥青面层,滞留在面层与上基层之间或存在于整个沥青面层中,在大量高速行车作用下,自由水产生很大的动水压力并冲刷基层混合料表面,从而造成细料流失,在水的存在下,形成白色灰浆。灰浆又被车辆反复抽吸、压挤,从而通过沥青路面出现的各种形状不

一、宽窄不同的裂缝处,或其它细小薄弱处到达路的表面。一但灰浆被唧出,该处就可能会产生坑洞、网裂、形变和沉陷,在反复降水过程中,水份就更容易渗入路面,并产生恶性循环,最终导致路面发生水损坏。相对而言,唧浆是京秦高

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