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(潍坊市公路管理局 山东 潍坊 261000)
【摘 要】根据自己的施工经验,分析沥青路面裂缝产生的原因,以便对“症”下“药”,在施工中尽量消除或减少能够产生裂缝的因素。
【关键词】沥青混凝土路面;裂缝;原因
Reason analysis of concrete road surface earlier period crack
Wang Xing-xue
(Weifang city highway administration bureau Weifang Shandong 261000)
【Abstract】According to my construction experience, analyze the reason of the creation of the asphalt road surface crack, in order to“medicine” in “disease”, under construction as far as possible remove or reduce factor that can produce crack.
【Key words】Asphalt concrete road surface Crack Reason
沥青路面裂缝的形式有纵向裂缝、横向裂缝、龟裂与网裂几种。产生早期裂缝的原因可以从设计、施工及环境因素分析。
1. 设计方面
1.1 结构组合不合理。
若结构组合不合理就会使整个路面结构既不能承受行车荷载和自然因素的作用,又不能发挥各结构层的最大效能,易引起裂缝的产生。在作路面结构层组合设计时,将沥青混凝土混合料面层设计为两层或三层式结构,其中至少必须有一层是I型密级配沥青混凝土混合料。
1.2 路面偏薄。
路面太薄也是造成路面裂缝的直接原因。适宜的结构层厚度应与公路等级、气候、水文、交通量及组成相适应。
1.3 整体强度不足。
整体强度不足也是引起沥青混凝土面层产生早期裂缝的直接原因。要保证整体强度,就必须先保证各结构层的强度。首先,要保证路基强度,因为路基是路面的依托,路基的强度和稳定是保证路面结构强度和稳定的基础条件。
若基层设计为半刚性基层,半刚性基层由于其自身刚度大,抗变形能力较差,在温度骤降或水分散失时,会产生收缩变形。而其下卧层(土基或底基层)与该层之间的摩阻作用抑制了其收缩,从而在该层内部产生拉应力,当此应力超过其抗拉强度时,会产生裂缝。当半刚性基层开裂以后,在沥青面层与半刚性基层间的裂缝处形成一个“薄弱点”,由于荷载应力与温度应力的共同作用,会产生应力集中,如果沥青面层较薄则会引起开裂,这种裂缝称为反射裂缝,它一般为横向裂缝。
为了提高路面结构整体强度,除确保各层的强度外,还要注意层间结合问题。为加强路面结构层之间的紧密结合,提高路面结构的整体性,避免产生层间滑移。
采取的措施一般为:
(1)在沥青面层与半刚性基层或粒料基层之间浇洒透层沥青。
(2)当考虑半刚性基层表面有可能出现细集料松散现象或因不能立即加铺沥青层且有施工车辆通行时,设计时还应考虑在透层沥青上撒铺粗砂或石屑,在多雨地区或多雨季节施工,为防止雨水渗入基层,宜用层铺法的单层沥青表面处冶做下封层。
(3)当沥青层由双层或三层组成时,若不能连续施工而沥青层表面被污染,或在旧沥青面层或水泥混凝土面层上加铺沥青时,均应在旧面层上浇洒粘层沥青。
2. 施工方面
2.1 石料使用问题。
规范规定沥青混凝土混合料所用石料必须干燥、洁净、无风化且各种石料应能组合成一定的级配。若使用的石料不合格,会降低路面的整体强度。经过荷载力的反复作用,当超过路面的破坏强度时,就会产生裂缝。
2.2 施工操作问题。
(1)摊铺:摊铺前应综合考虑拌和机生产能力、运输车辆及摊铺能力,保证摊铺连续不中断且摊铺时间不能持续太长,且在接缝处理上保证接缝紧密、平顺。否则,易形成纵向裂缝。 (2)碾压:碾压机械数量应根据拌和能力、运输车辆多少及摊铺能力综合确定,保证摊铺后应及时碾压。碾压时压路机应以慢而均匀的速度碾压。碾压时应将驱动轮面向摊铺机且初压应在混合料摊铺时较高温度下进行。但温度不能太高,若碾压时沥青混合料温度太高或速度太快,会产生横向裂缝。
(3)面层料粒径不能太大,当矿料中的大颗粒尺寸太大,甚至大于摊铺厚度时,在摊铺过程中该大颗粒将被熨平板拖着滚动,使铺层产生裂纹、拉沟等。
2.3 用油方面。
若沥青混合料的油石比太小或者在沥青加热过程中或沥青混合料拌制过程中温度太高,会引起沥青混合料的沥青膜相对薄弱。这样会引起沥青混合料的抗变形能力降低,脆性增加,空隙率偏大,沥青膜暴露太多,老化作用加速,同时加大渗水性,促使水对沥青的剥落作用,随着车辆荷载的不断作用,会引起路面的裂缝。
3. 环境因素
若当地气温昼夜温差太大,就会使物质内部的组织结构发生变化。同时,随温度的降低,沥青的粘滞度增高,强度增大,但变形能力降低,会出现脆性破坏。气温下降,特别是急骤下降时,沥青层受基层的约束而不能迅速收缩,会产生很大的温度应力。若累计温度应力超过沥青混合料的极限抗拉强度时,路面便产生开裂。
对于已出现的裂缝,应采取的措施:
对较小的纵缝和横缝,一般用灌入热沥青材料加以封闭处理。对于较大的裂缝,则用填塞沥青石屑混合料方法处理。对于大面积的龟裂、网裂,通常采用加铺封层或沥青表面处冶。网裂、龟裂严重的路段,则应在补强基层后再重新翻修。
【摘 要】根据自己的施工经验,分析沥青路面裂缝产生的原因,以便对“症”下“药”,在施工中尽量消除或减少能够产生裂缝的因素。
【关键词】沥青混凝土路面;裂缝;原因
Reason analysis of concrete road surface earlier period crack
Wang Xing-xue
(Weifang city highway administration bureau Weifang Shandong 261000)
【Abstract】According to my construction experience, analyze the reason of the creation of the asphalt road surface crack, in order to“medicine” in “disease”, under construction as far as possible remove or reduce factor that can produce crack.
【Key words】Asphalt concrete road surface Crack Reason
沥青路面裂缝的形式有纵向裂缝、横向裂缝、龟裂与网裂几种。产生早期裂缝的原因可以从设计、施工及环境因素分析。
1. 设计方面
1.1 结构组合不合理。
若结构组合不合理就会使整个路面结构既不能承受行车荷载和自然因素的作用,又不能发挥各结构层的最大效能,易引起裂缝的产生。在作路面结构层组合设计时,将沥青混凝土混合料面层设计为两层或三层式结构,其中至少必须有一层是I型密级配沥青混凝土混合料。
1.2 路面偏薄。
路面太薄也是造成路面裂缝的直接原因。适宜的结构层厚度应与公路等级、气候、水文、交通量及组成相适应。
1.3 整体强度不足。
整体强度不足也是引起沥青混凝土面层产生早期裂缝的直接原因。要保证整体强度,就必须先保证各结构层的强度。首先,要保证路基强度,因为路基是路面的依托,路基的强度和稳定是保证路面结构强度和稳定的基础条件。
若基层设计为半刚性基层,半刚性基层由于其自身刚度大,抗变形能力较差,在温度骤降或水分散失时,会产生收缩变形。而其下卧层(土基或底基层)与该层之间的摩阻作用抑制了其收缩,从而在该层内部产生拉应力,当此应力超过其抗拉强度时,会产生裂缝。当半刚性基层开裂以后,在沥青面层与半刚性基层间的裂缝处形成一个“薄弱点”,由于荷载应力与温度应力的共同作用,会产生应力集中,如果沥青面层较薄则会引起开裂,这种裂缝称为反射裂缝,它一般为横向裂缝。
为了提高路面结构整体强度,除确保各层的强度外,还要注意层间结合问题。为加强路面结构层之间的紧密结合,提高路面结构的整体性,避免产生层间滑移。
采取的措施一般为:
(1)在沥青面层与半刚性基层或粒料基层之间浇洒透层沥青。
(2)当考虑半刚性基层表面有可能出现细集料松散现象或因不能立即加铺沥青层且有施工车辆通行时,设计时还应考虑在透层沥青上撒铺粗砂或石屑,在多雨地区或多雨季节施工,为防止雨水渗入基层,宜用层铺法的单层沥青表面处冶做下封层。
(3)当沥青层由双层或三层组成时,若不能连续施工而沥青层表面被污染,或在旧沥青面层或水泥混凝土面层上加铺沥青时,均应在旧面层上浇洒粘层沥青。
2. 施工方面
2.1 石料使用问题。
规范规定沥青混凝土混合料所用石料必须干燥、洁净、无风化且各种石料应能组合成一定的级配。若使用的石料不合格,会降低路面的整体强度。经过荷载力的反复作用,当超过路面的破坏强度时,就会产生裂缝。
2.2 施工操作问题。
(1)摊铺:摊铺前应综合考虑拌和机生产能力、运输车辆及摊铺能力,保证摊铺连续不中断且摊铺时间不能持续太长,且在接缝处理上保证接缝紧密、平顺。否则,易形成纵向裂缝。 (2)碾压:碾压机械数量应根据拌和能力、运输车辆多少及摊铺能力综合确定,保证摊铺后应及时碾压。碾压时压路机应以慢而均匀的速度碾压。碾压时应将驱动轮面向摊铺机且初压应在混合料摊铺时较高温度下进行。但温度不能太高,若碾压时沥青混合料温度太高或速度太快,会产生横向裂缝。
(3)面层料粒径不能太大,当矿料中的大颗粒尺寸太大,甚至大于摊铺厚度时,在摊铺过程中该大颗粒将被熨平板拖着滚动,使铺层产生裂纹、拉沟等。
2.3 用油方面。
若沥青混合料的油石比太小或者在沥青加热过程中或沥青混合料拌制过程中温度太高,会引起沥青混合料的沥青膜相对薄弱。这样会引起沥青混合料的抗变形能力降低,脆性增加,空隙率偏大,沥青膜暴露太多,老化作用加速,同时加大渗水性,促使水对沥青的剥落作用,随着车辆荷载的不断作用,会引起路面的裂缝。
3. 环境因素
若当地气温昼夜温差太大,就会使物质内部的组织结构发生变化。同时,随温度的降低,沥青的粘滞度增高,强度增大,但变形能力降低,会出现脆性破坏。气温下降,特别是急骤下降时,沥青层受基层的约束而不能迅速收缩,会产生很大的温度应力。若累计温度应力超过沥青混合料的极限抗拉强度时,路面便产生开裂。
对于已出现的裂缝,应采取的措施:
对较小的纵缝和横缝,一般用灌入热沥青材料加以封闭处理。对于较大的裂缝,则用填塞沥青石屑混合料方法处理。对于大面积的龟裂、网裂,通常采用加铺封层或沥青表面处冶。网裂、龟裂严重的路段,则应在补强基层后再重新翻修。