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沥青混凝土路面裂缝成因分析及防治
2022年04月25日    阅读量:23302     新闻来源:中网沥青 sinoasphalts.com    |  投稿

摘要:沥青混凝土路面是我国常见的路面形式之一,然而受设计、材料以及施工质量等方面的影响,导致沥青混凝土路面在投入使用后出现各类不同程度的裂缝问题,影响了沥青路面的使用性能及寿命。对沥青混凝土路面裂缝成因进行了分析,并结合工作经验,总结出沥青混凝土路面裂缝预防和治理措施,以期提高沥青混凝土路面工程质量,为同类工程提供一些经验参考。

 

关键词:沥青混凝土;路面;裂缝成因;预防措施;治理措施

 

1 裂缝成因分析

 

在混凝土路面病害中,裂缝是常见病害之一,裂缝形成与气候、结构设计、铺设材料、温度变化以及施工质量等有着密切关系,以下对裂缝成因进行了分析沥青网sinoasphalt.com

 

1.1 雨水渗透引起的裂缝

 

在雨水的不断冲刷作用下,雨水就会渗透到路面结构内部,降低沥青与矿料的粘合力,情况严重时还会使粘合力逐步消失。与此同时,路面还受到了车辆、行人等外力作用,使水分随着已经形成的空隙和裂缝渗透到路面内部,在多方面荷载作用下,水分进行负压抽吸,与沥青和矿料的接触面进行接触,容易出现沥青膜脱离矿料表面、沥青混合料掉落堆积等问题,从而形成网状裂缝。

 

1.2 基层裂缝反射引起的裂缝

 

路面结构设计不合理、混凝土配合比不科学等,都会造成路面承载力下降,在车辆的反复荷载作用下,沥青半刚性基层底部的拉应力过大,远超过实际强度,路面就会因疲劳强度过大而产生断裂,形成了由下而上的反射裂缝。在环境和温度的周期性变化影响下,反射裂缝不断向四周延伸,影响了沥青路面的使用寿命。

 

1.3 沥青及混合料质量引起的裂缝

 

在路面施工中,由于沥青材料质量不达标、集料级配不合理等,导致沥青与矿料之间的粘合力不够,增加了沥青的低温劲度,同时还会降低沥青的高温稳定性。低温劲度和高温稳定性是反映沥青混合材料抗裂性能的重要指标,低温劲度越大、温度敏感性越高的沥青混合料,沥青路面就越容易出现油层松散、剥落等问题,进而容易引起路面开裂。

 

1.4 温度变化引起的裂缝

 

温度变化使沥青混凝土路面容易产生收缩裂缝。随着温度的变化,沥青混凝土材料的收缩拉应力也在不断发生变化,且两者之间呈正相关关系,拉应力随着温度的增加而加大,随着温度的降低而下降,但是如果温度骤然下降,沥青混凝材料的收缩拉应力就会因为下降过快而得不到及时松弛,收缩拉应力就会大于抗拉强度,容易产生路面的横向裂缝。

 

1.5 路面施工质量引起的裂缝

 

在公路施工中,为了更好地保护路面的混凝土结构,通常会在路面铺设一层沥青。但是,在实际施工中,由于施工人员没有严格按照沥青混凝土施工要求,忽视了路基建设的相对高度不同,回填压实度要求也不同,对路面的回填压实度不足,当行车荷载量超过路面承压力限值时,路面就会产生纵向裂缝。

 

2 防治措施


2.1 预防措施

 

1)提高沥青路面的设计质量。在沥青路面设计时,应结合施工现场环境以及公路类型、等级,选择合适的沥青材料的种类、用量以及混合比例。为提高沥青混凝土路面施工质量,应选用松弛性能好、延展度强、针入度高的优质沥青材料,如SBS改性沥青材料。而路面沥青的铺设厚度应根据公路等级、交通运输量、施工时间以及地质水文条件等进行科学合理的设计,最小厚度应该控制在18cm左右,避免铺设厚度不足而降低路面抗变能力和强度,降低裂缝的发生率。优化设计沥青混凝土级配、沥青路面结构等,不仅可以减少沥青使用量,还可以提高路面性能。

 

2)严格把控材料质量。沥青是混凝土路面施工中的主要材料,在施工中要严格把控沥青材料质量,确保所选用的沥青材料各项关键指标都符合国家相关质量标准。应选择与正规的材料供应厂商合作,从源头上控制材料质量。路面基层材料优先选择抗拉性能好、抗冲刷能力强的材料,应适当增加矿料,如碎石、工业矿渣等,减少或避免使用水泥、石灰等干缩性强的材料,增强路面基层的强度和抗变形能力。此外,严格控制沥青混合料的比例,在混合料中适当增加粗骨料以及减少水的含量,以提高路面的压实度,减少收缩裂缝。

 

3)加强施工质量的监督管理。沥青混凝土路面施工质量对于路面裂缝的产生有着直接的影响。因此,应从以下4个方面加强沥青路面施工质量的控制:①应安排专人对进场的施工材料进行检查,对选定的石料、矿粉、沥青等材料的各项性能指标进行检测,均符合质量控制体系的要求,方可投入使用。还应清理路基表面杂物,确保表面干净,避免杂物混入沥青混合料。②在沥青路面施工中,都是机械化作业,应对沥青路面施工所用到的机械设备进行合理的配置,同时还应保持施工现场沥青混合料充足,确保施工的连续性,避免在机械化作业下因供应不足而影响沥青混凝土路面的施工质量。③在摊铺施工中,对于不符合全幅摊铺的施工路段,一般采用2台摊铺机进行前后紧跟式的方式摊铺模式,避免出现“先冷却后摊铺”的情况,保证了混合料热接工艺,同时下二层的施工接缝应间距15cm以上。④严格把控混合料的温度、碾压强度、平整度等,特别注意接缝的处理,确保接缝处结合紧密且平整,同时还应做好相关的防护工作,提高施工质量,减少裂缝的产生。

 

2.2 治理措施

 

1)压浆法。当路面的高填方路段出现纵向裂缝时,应采取有效措施进行治理,如果治理不及时,将会影响路基的稳定性,威胁车辆运行的安全。因此,当出现纵向裂缝时,应采取压浆法进行治理。选用普通硅酸盐水泥,按350kg/m³ 的量灌入裂缝中,注浆压力设置为1.5MPa。在压浆作业前,应先使用环氧砂浆封堵表层裂缝,预埋注浆管的间隔为`5m,从一端开始压浆,依次进行直到相邻注浆管中溢出浆液为止。

 

2)普通灌缝。由于灌缝具有操作简单、使用设备简单、修补速度快、成本低等优点,在裂缝治理中应用较为广泛。在沥青混凝土路面灌缝时,一般采用的是AH-90#型号的沥青材料,并在施工现场对沥青材料进行预热处理,并将温度控制在150℃ ~160℃,通过容器将预热后的沥青灌入裂缝中,分2~3次进行,灌缝结束后,待沥青温度回复在正常温度后即可恢复正常通行。

 

3)进口灌缝胶修补裂缝。采用进口灌缝胶修补路面裂缝后,能有效提升路面的平整性、弹性性能、抗碾压能力等。采用该治理技术,灌缝胶一般采用美国进口的路面密封胶,在使用前为提高密封胶的流动性和黏结力,须将固体的密封胶加热至180℃的液体状态,使沥青混合料更好地黏合在一起。冷却后的密封胶弹性回复率高达99%。在灌缝胶修补裂缝时,应按照封闭交通—路面清理—灌缝预热—养护撒料的程序进行施工,在施工中密封胶应高于路面2~3mm。

 

4)路面再生。沥青路面再生技术,可根据施工温度分为冷再生和热再生2种,结合路面基层损坏情况和沥青路面面层的厚度,确定选用不同的路面再生技术。2种施工工艺在具体施工中大体都是对废旧沥青混合料进行粉碎、翻松等,再通过重新拌和、摊铺、碾压等工序,重新形成再生层的过程。

 

5)稀浆封层。在路面裂缝产生的初期,一般采用稀浆封层的方法进行治理,能增加沥青路面的使用寿命和提高路面的防滑耐磨性能。稀浆封层的混合料一般采用矿料、乳化沥青、填料、水以及外加剂等配合而成。在稀浆封层施工中,利用机械设备将适当级配的混合料,按照设计配比拌和成稀浆混合料摊铺到原路面上,进行封层处理,待其固化后,恢复路面的使用性能,防止进一步损坏。

 

3 结语 

沥青混凝土路面裂缝产生的原因是多种多样的,因此,在施工中必须采取相应的措施进行预防,如提高设计质量、把控材料质量、加强施工质量监督等,并在裂缝产生后及时采取有效治理措施,切实提升沥青混凝土路面的质量。


标签:技术中心沥青混凝土施工案例综合论文
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