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沥青路面裂缝的形成及防治
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就沥青路面而言。裂缝的类型可分为两大类:荷载型裂缝和非荷载型裂缝。荷载型裂缝主要是由于路面结构受到了行车荷载作用。此时基层的抗拉强度尚没有完全形成。其防治措施也是多样的。形成,沥青路面裂缝的形成及防治。 关键词:沥青,路面,裂缝,形成,防治 随着改革开放的步步深入,城市基础设施建设
迅猛发展,特别是城市道路交通网的建设进入了一个崭新阶段。与其他类型路面相比,沥青路面具有表面平整、坚实、无接缝、振动小、桑音低、行车平稳舒适,养护维修简便等优点。多年来,机动车道基本百分之百铺筑了沥青路面,使道路总体水平有了极大改观,大幅度提高了道路能行能力,顺应了经济社会发展的形势,满足了人民群众对生活质量追求不断提高的客观要求。但是,沥青路面也存在着抗弯拉强度底、面层的温度稳定性较差等缺点。沥青路面在铺筑使用后会产生各种各样裂缝,由于路表水的浸入,裂缝两侧的路面结构层和土路基的含水量增大,致使路基和路面强度降低。随着交通量迅速增加,特别是大吨位车辆行车荷载的作用,路基、路面承受不了超载车辆荷载的作用,加快路面的裂缝产生,大大缩短沥青路面的使用寿命。为此对裂缝的形成与防治阐述如下:
一、沥青路面裂缝的形式:
就沥青路面而言,裂缝的类型可分为两大类:荷载型裂缝和非荷载型裂缝。
荷载型裂缝主要是由于路面结构受到了行车荷载作用,低部产生拉应力大于其材料的抗拉强度而产生的裂缝。这种裂缝反映在面层上,是网状的、稠密的、互相联系的裂缝。这种裂缝随着行车荷载的反复作用,使路面裂缝逐渐扩大,甚至产生变形,出现车辙或沉陷。
非荷载型裂缝主要是温缩裂缝和干缩裂缝。对温缩裂缝而言,当气温大幅度下降时,沥青面层表面的温度迅速变化,而温度向沥青面层底部传递需要一定的时间,这样沥青面层内部和底部的温度与其表面的温度存在着一个差值,从而在沥青表面产生较大的温度收缩应力。当这个应力超过沥青面层混合料的抗拉强度时,面层的表面就要开裂。随着持续低温或另一次降温的到来,在裂缝的尖端会产生较大的应力集中,使裂缝向下延伸并穿透整个沥青面层,甚至将基层拉裂。
干缩裂缝是由于半刚性基层材料的干缩而产生的反射裂缝。铺筑的半刚性基层随着混合料水分的减少要产生干缩应力。特别是刚刚铺筑的半刚性基层,水分散失的速度非常快,混合料产生的干缩应力也较大,此时基层的抗拉强度尚没有完全形成,若不能保证半刚性基层混合料的含水量,及时洒水养生,半刚性基层便会生产干缩裂缝。
二、沥青路面裂缝形成的原因:
①、设计因素:
1)路面结构设计不合理或厚度不足,路面厚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)地下管道设计深度不够,导致基层压实不平引起沥青路面的横向裂缝。
②、材料因素:
1)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,极易造成沥青路面早期裂缝。
2)沥青混合料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。
3)沥青混合即油石比过低;集料级配不佳,石料偏少,配合比不正确。
③、施工因素:
1)路基或基层结构强度不足,路基局部下沉,路面掰裂。博士,形成。
2)半刚性基层在铺建时随着混合料水分的减少产生干缩应力,形成干缩裂缝。博士,形成。
3)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1-2cm细粒料上浮,形成强度较弱的薄层,在行车荷载作用下,易产生龟状裂缝。
4)半刚性基层养生不当或养生结束后,如果不及时洒铺封层或透层油,随着暴晒时间的增长产生干缩裂缝。
5)施工填土未压实,路基产生不均匀沉陷,接缝处压实未达到要求,在行车作用下形成纵向裂缝。
6)沥青混合料摊铺时间过长,其表面温度低,内部较热,用重型压路机碾压易引起路面表层切断。
7)施工接缝处理不当、碾压方式不正确易产生横向裂缝。
8)沥青混合料分幅碾压力或纵向接茬时,由于接茬处理不当造成接茬开裂。
9)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。 ④、气候因素: 1)冬季气温下降,沥青面层或半刚性基层低温收缩易产生收缩缝或干缩裂缝,这种裂缝在路面重复荷载作用使沥青路面表面形成横向反射裂缝。 2)雨水等水的损害加剧了裂缝的产生。水分渗入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不断产生动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,沥青混合料掉料、松散、开成网状裂缝并不断扩大。
三、裂缝的防治措施
1、 设计措施
1)在设计中,充分估计和预测远景交通量,适当考虑超载车辆的比例。在允许的情况下,适当提高路面结构层的标准。博士,形成。博士,形成。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。博士,形成。
2)设计地下管线的埋深不能高于路面以下30cm。博士,形成。
2、材料措施
1)选择合适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)面层沥青尽量选择底稠度、高延度、底含腊量的优质沥青,在满足稳定度要求的前提下,选择针入度较大的沥青,必要时可选用改性沥青:在沥青混合料中添加改性剂和木质纤维料或采用较厚的沥青面貌一新层,来减少或延缓由半刚性基层产生的反射裂缝。
4)严格控制半刚性基层碾压时的含水量,碾压成型后要及进覆盖洒水养生,确保混合料的含水量不受损失,切忌让基层直接暴晒;
5)在半刚性基层上锯缝,缝深为厚度的1/3-1/2,将缝口清扫干净后,浇灌乳沥青,并跨缝铺高玻璃纤维土工格栅,可时显减少干缩裂缝。
3、施工措施
1)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。
2)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。
3)严格控制各结构层混合料的材料质量和施工配合比,选择最佳的碾压方式,严格按操作规程科学施工。
四、结束语:
沥青路面裂缝产生的原因是多方面的,其防治措施也是多样的。在工程质量控制中,预防沥青路面裂缝与提高公路质量是联系在一起的,加强公路工程施工质量管理,提高投资效益,要做到事前积极防治,事中严格控制,事后及时处理,只有这样才能最大限度地降低沥青路面裂缝的产生,确保工程的使用寿命。
