对市政道路沥青路面裂缝问题的研究

时间:2022-07-21 14:40:03 阅读:

内容摘要:摘要:为适应社会经济发展的需要,我国城市道路工程建设十分迅速。沥青路面因为具有施工周期短、表面平整、

摘要:为适应社会经济发展的需要,我国城市道路工程建设十分迅速。沥青路面因为具有施工周期短、表面平整、抗滑性好、行车舒适、噪音小、开放交通早、维修方便等优点而被广泛采用。同时,随着一条条城市道路投入运营,沥青路面病害现象越来越引起业内人士的普遍关注。裂缝是沥青路面的常见病害之一,对道路的危害作用极大。本文着重阐述了沥青路面裂缝的几种型式、裂缝形成的原因以及处治的方法。

关键词:沥青;裂缝;型式;成因;处治方法

中图分类号:U416.217 文献标识码:B

1.前言。由于沥青路面具有造价低、噪音小、行车舒适、施工快捷、维修方便等优越性,因而沥青路面得到了广泛的推广和应用。裂缝是沥青路面常见的病害,对道路的危害极大,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及防治工作。

2.沥青路面裂缝的类型及成因分析。沥青路面裂缝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。

2.1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。

形成原因:主要是旧路基拓宽地段,新老路基结合部的不均匀沉降,土质台阶处理不规范、分层填筑厚度及压实度控制不严,多形成于新老路基结合部的上面或道路中间处,尤其在有表面水渗入的情况下,这些地段往往是纵向裂缝的高发区。

2.2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。

形成原因:主要是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力变化,加上沥青的老化使沥青劲度增高,应力松弛性能降低。这种温度裂缝往往起始于温度变化率最大的表面并很快向下延伸,并随着时间增长造成沥青老化,沥青面层的抗裂缝能力逐年降低,使路面产生横向开裂。

2.3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50cm×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。

龟裂现象是指沥青路面上形成的一系列多边形小块组成的网,形如鳄鱼皮状,相互交错的疲劳裂缝。龟裂是行车荷载反复作用的结果,其初始形态是在沿轮迹带出现单条或多条平行的纵裂。而后,在平行的纵裂间出现横向和斜向连接缝,形成裂缝网。龟裂主要是由于路面的整体强度不足而引起的。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,路面材料配 合比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压到表面产生唧浆,基层表面被逐步淘空,产生龟裂。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龟裂的重要原因。

2.4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。

产生原因

(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.沥青路面裂缝预防措施:

3.1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,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。

3.3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。

4.对沥青路面裂缝的维修方法

4.1对于纵向裂缝的维修方法主要有以下几种:

(1)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每隔5m设宽为1.2m的玻璃格棚,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。

4.2对于横向裂缝的维修方法:

(1)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~100cm范围开槽,挖除上面层,按照方结(1)先将裂缝填实,然后沿横缝加铺玻璃格删,重新摊铺上面层。

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。

总结:总之,城市沥青路面裂缝的产生有多方面的因素,无论设计方面、现场施工方面、后期养护和管理等方面都存在一些不足。沥青路面一旦出现病害,维修起来不但费时费力,而且影响道路的正常使用,所以对于市政道路的各种病害应以预防为主。为有效预防病害发生,必须深入研究各种病害的形成机理、预防措施和维修方法,从而为在设计、施工和管理养护等环节中尽可能消除病害隐患提供理论支持。

参考文献

[1]《公路养护技术规范》,(JTG H10-2009).

[2]《公路沥青路面施工技术规范》,(JTG F40-2004).

[3]《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》,(JTJ 052-2000).


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