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瀝青路面裂縫病害分析與防治-全文預覽

2024-11-15 22:31 上一頁面

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【正文】 相互連接貫通,一般塊度較大。按照破壞程度可進一步劃分為輕微和嚴重兩類,輕微裂縫邊緣無剝落或僅有輕微剝落,無支縫或僅有少量支縫,嚴重裂縫邊緣有中等或嚴重剝落,有較多支縫。最初多出現(xiàn)于道路的兩側(cè),逐漸向路中央發(fā)展形成貫通整幅路面的裂縫。瀝青路面裂縫類型按照我國《公路瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》(JTJ )中對于裂縫的劃分,裂縫按照外觀可劃分為橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂以及不規(guī)則裂縫。在高溫季節(jié)不能愈合的裂縫,一般采用灌縫修補法進行處理,用灌縫機,采用改性乳化瀝青較好,根據(jù)實際情況選用不同的方法,考慮經(jīng)濟和適用性。(4)合理選擇混合料的配比,控制細料數(shù)量;重視結(jié)構(gòu)層的養(yǎng)護,并及早鋪筑上層或下封層以利于減少干縮裂縫。(1)采取有效措施減少半剛性基層收縮裂縫。(3)瀝青路面攤鋪前,對下臥層需認真檢查,及時清除泥灰,噴灑好透層油。新老路面接縫宜用熱烙鐵燙密。(4)拓寬路段的基層厚度和材料須與老路面一致或稍厚。如無條件全路幅攤鋪時,上、下層的施工縱縫應錯開15cm以上。(5)充分壓實橫向接縫。(3)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。預防措施(1)對基層進行處治。瀝青延度低,抗裂性差。(1)瀝青面層的自身溫縮開裂;(2)半剛性基層的開裂反射到瀝青面層;(3)某些基層開挖溝槽埋設(shè)管線以及冰凍地區(qū)路基凍裂導致路面的橫裂;(4)面層施工時,施工縫未處理好,接縫不緊密,結(jié)合不良;(5)橋梁、涵洞或通道兩側(cè)的填土產(chǎn)生固結(jié)或地基沉降等。裂縫產(chǎn)生的原因分析引起瀝青路面開裂的原因很多,大體可分為三種:(1)由于行車荷載的作用而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性破壞裂縫。裂縫縱橫交錯,將面層分隔成若干多邊形的小塊,一般縫寬1mm以上,縫距40cm以下。裂縫與路中心線基本垂直,縫寬不一,有時伴有少量支縫,縫長有的貫穿整個路幅,有的貫穿部分路幅,裂縫彎彎曲曲、有枝有叉。我們必須轉(zhuǎn)變觀念,認真處臵裂縫。表面有網(wǎng)狀細微裂縫,及時用瀝青砂進行表面處理;(2)路表面出現(xiàn)局部損壞,迅速進行挖補。因為一般而言,強度和剛度越大的混凝土,收縮性能也越大,材料的極限拉伸應變越小,越容易開裂;(3)嚴格控制半剛性基層施工碾壓時的含水量,防止施工過程中失水過多,收縮太快,形成開裂;(4)加強對碾壓成型的半剛性基層、底基層的養(yǎng)生,成型以后立即噴灑透層油;(5)透層或粘層完成后.應當盡快鋪筑瀝青層,連續(xù)施工,確保連續(xù)的界面條件,提高瀝青層與基層的粘結(jié)性,使之成為一個攤體;(6)改善瀝青路面壓實度檢驗方法,盡量減少取樣鉆孔的頻度。主要指半剛性基層材料的碾壓含水量、水泥青量,半剛性基層完成后的暴曬時間、透層油的滲透以及與瀝青面層的聯(lián)結(jié)情況等因素。反之,面層裂縫就越多。瀝青路面的幾何尺寸與溫縮裂縫有密切的關(guān)系。橋梁包括橋臺一般不會沉降,而路堤是免不了要沉降的。3)沉降或沉陷裂縫。這是典型的結(jié)構(gòu)性破壞。隨著近年來對瀝青面層的鉆孔研究發(fā)現(xiàn),許多裂縫是從路表面開始,逐漸向下發(fā)展,一般發(fā)生在施工離析的部位和兩幅攤鋪的交接處。但是半剛性基層較高的強度會產(chǎn)生很大的干縮性,加上晝夜溫差變化產(chǎn)生裂縫,從而導致面層產(chǎn)生反射裂縫。另一種是溫度疲勞裂縫。瀝青路面的低溫開裂有兩種情況。從瀝青路面裂縫產(chǎn)生的原因入手,對瀝青路面層間應力進行了較詳細的分析,并有針對性地提出了預防裂縫出現(xiàn)的相應防治對策。裂縫的防治采取綜合治理的辦法,宜從防裂厚度、混合料配合比、應力吸收層、應用改性瀝青等方面綜合考慮。 瀝青路面裂縫的維修瀝青路面裂縫產(chǎn)生后,及時進行維修以控制裂縫進一步發(fā)展,可以防止路面早期破壞。 嵌入柔性塑料帶這種技術(shù)是在剛處理的攤鋪材料中埋入柔性塑料帶,以形成裂縫,其厚度大約為結(jié)構(gòu)層厚度的1/3。 瀝青乳液接縫這種預開裂技術(shù)是在結(jié)構(gòu)層碾壓前切割一條縫直至層底,并在縫壁內(nèi)注入速破瀝青乳液。 施工質(zhì)量鋪筑路面材料時,應該遵循正確的施工原則。SMA 被證明具有良好的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性能,使用壽命長,是防裂路面設(shè)計瀝青混合料的一項新技術(shù)。在合理選擇混合料級配時,應兼顧其高溫穩(wěn)定性、疲勞性能和低溫抗裂性,以及路表特性和耐久性等各方面的要求。對于水泥處治基層,應盡量減少反射裂縫。瀝青混合料中的集料應選用表面粗糙、石質(zhì)堅硬、耐磨性強、嵌擠作用好、與瀝青粘附性好的材料。對于新鋪水泥處治基層等半剛性基層瀝青路面,其收縮裂縫難以避免,為防止裂縫對瀝青面層造成不利影響,可采取預開裂技術(shù)(目前常用五種不同的預開裂技術(shù),結(jié)構(gòu)層頂部且槽、瀝青乳液接縫、嵌入硬質(zhì)波浪形夾片、嵌入柔性塑料帶、結(jié)構(gòu)層底部預開裂),在縫處鋪設(shè)土工織物防止基層開裂,并確?;鶎拥膲簩嵍冗_到規(guī)范的要求等。4 瀝青路面裂縫的防治應注意限制施工初期裂縫的形成和采用合適的預開裂措施。在早期階段發(fā)展快,而在第二階段擴展速度減緩。而且,在許多氣候條件下,瀝青路面裂縫在白天主要受交通影響,而夜晚主要受環(huán)境因素影響。而且,瀝青層內(nèi)也可以產(chǎn)生很大的溫度應力,尤其是在低溫地區(qū)。在特殊條件下,如高摩擦力和溫度或含水量急劇下降,就可能產(chǎn)生橫向裂縫。Numm 也得到類似的結(jié)論。然而,在車輪輪跡處觀測到大量的縱向表面裂縫,它們產(chǎn)生于頂面,然后擴展到路面內(nèi)大約40~50mm 深處。區(qū)別裂縫類型和各種類型裂縫(環(huán)境的和交通的)間的相互作用非常重要。瀝青材料的老化變硬以及路表直接暴露于大氣環(huán)境中,會使這種影響隨時間加劇。 老化和環(huán)境因素在嚴冬,瀝青材料最易破碎,其強度將難以承受由溫縮引起的拉伸應力,可能由于路面的溫縮和翹曲在路表出現(xiàn)微裂縫。 路基土的變形路基的變形或局部承載力的下降,也可以引起路面開裂,裂縫會貫穿路面各結(jié)構(gòu)層。這時它們一般形成等距橫向收縮裂縫。在寒冷天氣中,上層的溫度比下層的溫度低,結(jié)果因深度不同而收縮量不同,會引起路面板 的翹曲。收縮的原因,對于采用水泥材料的結(jié)構(gòu)層可能是水泥的凝固變性或干縮,或者是因季節(jié)、早晚天氣變化造成的溫度收縮。并依材料的殘余力學特性(強度、模量),大面積的塊裂可能發(fā)展為小面積的塊裂甚至成為龜裂。歸納起來,引起瀝青路面開裂主要有下述幾方面原因: 路面疲勞由于瀝青路面所承受的累積交通量超過其設(shè)計極限,將導致路面疲勞開裂裂縫。第五,磨耗層沿裂縫的破壞。第三,引起路基過大壓應力,易造成路面下沉。這些不利影響包括:第一,影響路面使用功能和品質(zhì)。1 路面裂縫的不利影響當瀝青路面出現(xiàn)裂縫后將會使道路使用質(zhì)量惡化。研究表明,荷載型裂縫的開裂方式主要表現(xiàn)為剪切型。結(jié)論瀝青路面中的裂縫病害給道路交通帶來各種各樣的隱患,這是一個不容忽視的問題,但這些病害不是不可克服的,只要我們認真選材,精心設(shè)計,把握住各個施工環(huán)節(jié),嚴格按照施工規(guī)范和操作規(guī)程進行施工,做好道路養(yǎng)護工作,加強變通管理,很多病害是可以避免或降低其破壞力。另外,瀝青老化和汽車嚴重超載,使基層產(chǎn)生疲勞破壞也是導致瀝青面層形成網(wǎng)裂的重要原因。(2)對于由土基沉降引起的橫向裂縫,如出現(xiàn)錯臺、啃邊、裂縫寬度大于5mm以上的,則需沿橫縫兩側(cè)各50cm一100cm范圍開槽,挖除上面層,按照方法(l)先將裂縫填實,然后沿橫縫加鋪玻璃格刪,重新攤鋪上而層。因為溫度變化引起的瀝青面層本身收縮是造成橫向裂縫的重要原因,所以自由瀝青含量越多裂縫越多,選用符合重交通道路石油瀝青技術(shù)要求的瀝青,控制瀝青用量,精選礦料,準確組成級配,或使用纖維等添加劑,均可有效減少裂縫。(2)瀝青及混凝土的溫縮引起的裂縫。貫通裂縫沿路面大致呈均勻分布。對于縱向裂縫的處治方法主要有以下幾種(l)對于縫寬小于3mm的裂縫可不作處理,大于3mm小于5mm的縱向裂縫,可將縫隙刷掃干凈,并用壓縮空氣吹凈塵土后,采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵。如果土基施工時天氣干燥,局部路堤填料土塊粉碎不足,路基壓實不均勻,暗埋式構(gòu)造處因構(gòu)造物長度限制,路基邊緣不能超寬碾壓,致使路基邊緣抓實度不夠,或者混合料攤鋪時縱向施工搭接質(zhì)量不好,都會造成縱向裂縫。二、縱向裂縫原因分析、防治措施及處理方法縱向裂縫一般有兩種:一種主要發(fā)生在緊急停車帶或路肩部位,其形狀是沿路肩邊緣向內(nèi)逐步擴大,呈月牙形,這利,裂縫容易使路基發(fā)生滑移,危險性很大。關(guān)鍵詞:瀝青路面;裂縫病害;防治一、瀝青路面的裂縫分類瀝青路面建成后,都會產(chǎn)生各種形式的裂縫。本文就以瀝青路面裂縫的成因進行分析并結(jié)合實際情況提出相應的預防措施。影響裂縫的主要因素有:瀝青的品種和等級、瀝青混合料的組成、面層的厚度、基層材料的收縮性、土基和氣候條件等。有些路段處于丘陵低洼、河谷處,地基土天然含水量較高,在設(shè)計及施工時未做處理,在高填土后,由于地基承載能力的差別出現(xiàn)不均勻沉降,造成路面縱向開裂;(2)路基施工原因。預防縱向裂縫產(chǎn)生的主要措施是:處理好地基,若路基分層填筑和抓實得好,使路基盡可能均勻,特別在預先采取措施防止地表面水滲入地基的情況下,可以大幅度減少縱向裂縫的數(shù)量,同時顯著延緩縱向裂縫出現(xiàn)的時間。三、橫向裂縫原因分析、防治措施及處理方法橫向裂縫是與路面中線近于垂直的裂縫,裂縫起初大多出現(xiàn)于路面兩側(cè)的硬路肩,逐漸發(fā)展而貫通全路幅。這兩種收縮變形使面層底面承受拉力,當拉力超過瀝青面層的抗拉強度時就使瀝青面層底部拉裂,并隨著溫濕的循環(huán)變化及行車荷載的反復作用而導致瀝青而層低而裂縫。在軟土地基與非軟土地基交界處、軟土地基處理方法變化處或構(gòu)造物臺背與路段交接處,因地基或路基與構(gòu)造物差異沉降導致基層開裂,并反射到瀝青面層,形成橫向裂縫。如縫寬在5mm以上,可將縫口雜物清除,或沿裂縫開槽后用壓縮空氣吹凈,采用砂料式或細粒式熱拌瀝青混合料填充搗實,并用烙鐵封口。另一個原因可能是由于路面出現(xiàn)橫向或縱向裂縫后未及時封填,致使水分滲入下層,使基層表面被泡軟,在汽車荷載反復作用下,粉漿通過面層裂縫及空隙被振到表面產(chǎn)生卿漿,基層表面被逐步淘空,產(chǎn)生網(wǎng)裂。除以上的分析措施外,在具體情況下,還應注意施工材料方面、設(shè)計方面、施工方面及養(yǎng)護方面的措施,及時對裂縫的進行科學的處理,避免病害的講一步擴展。荷載型裂縫,即主要由于交通荷載作用下產(chǎn)生的疲勞裂縫。對于瀝青路面基層存在裂縫情形,按瀝青面層(瀝青加鋪層)裂縫開裂部位,又可以分為反射裂縫與對應裂縫。瀝青路表出現(xiàn)裂縫是路況惡化的征兆,會對路面性能和耐久性產(chǎn)生不利的影響。路表出現(xiàn)任何裂縫,都會使路表水有機會進入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部,甚至進入對濕度敏感的路基土中,從而引起路面早期破壞。上述的路面結(jié)構(gòu)板體邊緣變形,會在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)(尤其基層)產(chǎn)生很大的應力和變形,在行車荷載作用下將縮短這些結(jié)構(gòu)層的壽命。為解決瀝青路面開裂問題,必須對其成因有一正確的認識。用水泥處治的半剛性基層,當設(shè)計欠安全或已達到設(shè)計使用年限時,由于疲勞會產(chǎn)生開裂。 路面結(jié)構(gòu)的收縮變形當無限長的路面結(jié)構(gòu)收縮時,一旦面層與下層表面間的摩擦約束力在面層內(nèi)引起的拉伸應力超過其抗拉強度,就會引起面層的收縮開裂。在貧水泥混凝土基層路面上大量的觀測到這種現(xiàn)象。當使用硬瀝青和易老化的瀝青時,這一現(xiàn)象更為常見??s縫在路表成為可見縫時通常為單一的直線型裂縫,但在交通荷載作用下可發(fā)展為雙線型裂縫和分叉裂縫。第二,縱縫出現(xiàn)在道路加寬處且原有結(jié)構(gòu)與加寬部分之間的施工連續(xù)性沒有保證的地方,這樣的裂縫通常是直線裂縫且往往相當密 第三,相鄰車道鋪筑時使用的縱縫與橫向施工縫都是薄弱環(huán)節(jié),如果施工不當且不能連續(xù)施工,這些缺陷將暴露在交通荷載作用下和溫度變化中,將導致直線性裂縫,由于表面磨耗和材料的損失,裂縫往往加深。但單個裂縫會一直很細小。與環(huán)境有關(guān)的瀝
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