论文部分内容阅读
【摘 要】 本文首先介绍了公路沥青路面裂缝病害种类,阐述了病害产生的原因,并根据多年的实际经验总结了裂缝病害防治措施。
【关键词】 沥青路面;裂缝病害;防治措施
1引言
近几年来,为适应社会经济的发展,公路建设得到了迅猛的发展,但由于受到交通量增长、重载超载车辆的增多,温度变化、冰冻作用、设计、施工、采用材料和养护管理等因素的影响,公路沥青路面产生各种病害,最常见的病害主要为裂缝。根据已有的研究成果及最近几年的实践经验,谈谈沥青路面裂缝产生的原因以及对此采取的防治措施。
2沥青路面裂缝病害产生的原因及防治措施
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行能基本上没有影响,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,使沥青路面产生结构性破坏。裂缝病害有纵向裂缝、横向裂缝和网裂三种形式。
2.1纵向裂缝
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,这种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,裂缝两端延伸到路堤边缘。
2.1.1纵向裂缝形成的主要原因有以下四个方面
①地基原因,地基处理不当,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;旧路拓宽时,新旧路基搭接部位没有严格按照台阶式分层压实处理,以及下部基层比较软弱,或地基处理不彻底等。
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,致使路基边缘压实度不够,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,使局部路基受水侵泡后承载力值降低,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,如施工中未做处理,渗水后含水量变化,也会导致裂缝产生。
④铺筑沥青面层采用分幅摊铺时,接缝处理不当,结合不良,对接缝处碾压不密实,造成路面渗水或面层压实未达到要求,在行车作用下形成裂缝。
2.1.2对于纵向裂缝的处治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,可用刨缝机把裂缝刨刷扫干净,并用吹风机吹净尘土后,采用进口沥青胶封堵。
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,并对裂缝按方法1先行填实,沿纵缝全幅铺设玻璃格栅,摊铺中上面层。
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。
2.2 横向裂缝
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。
2.2.1横向裂缝通常不是由于荷载作用引起的,其原因主要有三个:
①材料收缩引起的横向裂缝。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地面承受拉力,当拉力超过沥青面层的抗拉强度时就使沥青面层独步拉裂,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面层底面裂缝。
②沥青及混凝土的温缩引起的裂缝,因沥青时一种对温度变化比较敏感的粘弹性材料,沥青材料在较高温度条件下,具有良好的应力松弛性能,温度升降产生的变形不至于产生过高的温度应力,但在冬季气温骤降时,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,同时裂缝是随着路龄的增加而不断增加。
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。
2.2.2对于横向裂缝的处理方法:
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,对于缝宽小于3mm的裂缝可不作处理,大于3mm小于5mm的裂缝,可用刨缝机把裂缝刨刷扫干净,并用吹风机吹净尘土后,采用进口沥青胶封堵。
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2.5m范围全幅开槽,挖除上面层,可用刨缝机把开裂刨刷扫干净,并用吹风机吹净尘土后,采用进口沥青胶封堵。然后沿横缝加铺玻璃格栅,重新摊铺上面层。
2.3网裂
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,形成网裂。
2.3.1网裂主要是由于路面的整体强度不足而引起的。
①一个原因可能是路面机构設计不合理,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;
②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,产生网裂。
③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。
2.3.2网裂的处理方法:对于轻微网裂可用稀浆封层罩面,对于大面积的网裂、常加铺乳化沥青封层或在补强基层后,在重新罩面,修复路面。
3结论
总之,沥青路面一旦出现病害,维修起来不但费事又费力,而且影响公路的正常使用,沥青混凝土路面早期病害的产生有多方面的因素,既有设计的原因,也有施工的原因,所以对于公路路面的各种病害应以预防为主,为了预防病害的发生,必须深入研究各种病害的形成机理、在优化设计的同时,更要加强施工管理、提高现场施工质量,尽量在提高沥青路面使用性能的同时,延长使用寿命,提高投资效益。
参考文献:
[1]杨修志.公路病害的原因与防治[J].云南交通科技,199,05
[2]周顺喜。公路建设中所存部分问题的分析及解决[J]。河南科技,2005,06
[3]路桥工程施工中路基和路面施工质量控制技术[J]. 门窗,2013,05:293.
【关键词】 沥青路面;裂缝病害;防治措施
1引言
近几年来,为适应社会经济的发展,公路建设得到了迅猛的发展,但由于受到交通量增长、重载超载车辆的增多,温度变化、冰冻作用、设计、施工、采用材料和养护管理等因素的影响,公路沥青路面产生各种病害,最常见的病害主要为裂缝。根据已有的研究成果及最近几年的实践经验,谈谈沥青路面裂缝产生的原因以及对此采取的防治措施。
2沥青路面裂缝病害产生的原因及防治措施
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行能基本上没有影响,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,使沥青路面产生结构性破坏。裂缝病害有纵向裂缝、横向裂缝和网裂三种形式。
2.1纵向裂缝
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,这种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,裂缝两端延伸到路堤边缘。
2.1.1纵向裂缝形成的主要原因有以下四个方面
①地基原因,地基处理不当,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;旧路拓宽时,新旧路基搭接部位没有严格按照台阶式分层压实处理,以及下部基层比较软弱,或地基处理不彻底等。
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,致使路基边缘压实度不够,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,使局部路基受水侵泡后承载力值降低,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,如施工中未做处理,渗水后含水量变化,也会导致裂缝产生。
④铺筑沥青面层采用分幅摊铺时,接缝处理不当,结合不良,对接缝处碾压不密实,造成路面渗水或面层压实未达到要求,在行车作用下形成裂缝。
2.1.2对于纵向裂缝的处治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,可用刨缝机把裂缝刨刷扫干净,并用吹风机吹净尘土后,采用进口沥青胶封堵。
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,并对裂缝按方法1先行填实,沿纵缝全幅铺设玻璃格栅,摊铺中上面层。
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。
2.2 横向裂缝
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。
2.2.1横向裂缝通常不是由于荷载作用引起的,其原因主要有三个:
①材料收缩引起的横向裂缝。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地面承受拉力,当拉力超过沥青面层的抗拉强度时就使沥青面层独步拉裂,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面层底面裂缝。
②沥青及混凝土的温缩引起的裂缝,因沥青时一种对温度变化比较敏感的粘弹性材料,沥青材料在较高温度条件下,具有良好的应力松弛性能,温度升降产生的变形不至于产生过高的温度应力,但在冬季气温骤降时,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,同时裂缝是随着路龄的增加而不断增加。
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。
2.2.2对于横向裂缝的处理方法:
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,对于缝宽小于3mm的裂缝可不作处理,大于3mm小于5mm的裂缝,可用刨缝机把裂缝刨刷扫干净,并用吹风机吹净尘土后,采用进口沥青胶封堵。
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2.5m范围全幅开槽,挖除上面层,可用刨缝机把开裂刨刷扫干净,并用吹风机吹净尘土后,采用进口沥青胶封堵。然后沿横缝加铺玻璃格栅,重新摊铺上面层。
2.3网裂
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,形成网裂。
2.3.1网裂主要是由于路面的整体强度不足而引起的。
①一个原因可能是路面机构設计不合理,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;
②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,产生网裂。
③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。
2.3.2网裂的处理方法:对于轻微网裂可用稀浆封层罩面,对于大面积的网裂、常加铺乳化沥青封层或在补强基层后,在重新罩面,修复路面。
3结论
总之,沥青路面一旦出现病害,维修起来不但费事又费力,而且影响公路的正常使用,沥青混凝土路面早期病害的产生有多方面的因素,既有设计的原因,也有施工的原因,所以对于公路路面的各种病害应以预防为主,为了预防病害的发生,必须深入研究各种病害的形成机理、在优化设计的同时,更要加强施工管理、提高现场施工质量,尽量在提高沥青路面使用性能的同时,延长使用寿命,提高投资效益。
参考文献:
[1]杨修志.公路病害的原因与防治[J].云南交通科技,199,05
[2]周顺喜。公路建设中所存部分问题的分析及解决[J]。河南科技,2005,06
[3]路桥工程施工中路基和路面施工质量控制技术[J]. 门窗,2013,05:293.