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浅谈公路沥青路面裂缝病害与处治

2013-04-13

科技视界 2013年3期
关键词:块度面层沥青路面

张 杨

(重庆交通大学,中国 重庆 400074)

1 公路沥青路面损坏分析

沥青路面在行车荷载的反复作用下和自然因素的不断影响下会逐渐出现损坏,其使用性能逐渐恶化,由于荷载、环境、材料组成、结构层组合、施工和养护等条件的变异,损害形态是多种多样的,各种损害的产生都是行车因素和自然因素同路面相互作用的结果,随着路面工作特性和外界因素影响程度的不同而变化。

2 公路沥青路面损坏类型

根据路面损害现象的肇因、其危害性以及对使用性能的影响,可以把沥青路面的损害划分为四类:

损害类别 沥青路面裂缝类 纵向裂缝、横向裂缝、龟裂、块裂、反射裂缝变形类 车辙、波浪、沉陷、拥包、推移表面损坏类 泛油、松散、坑槽、磨损、露骨、脱皮其他 与收水井、检查井衔接不顺、施工接缝明显 、压实度不足、构造深度不足 、摩擦系数不足 、粗细料分布不匀

3 裂缝病害现象、原因、预防措施和治理措施的详细分析

沥青路面上出现的裂缝,按其成因不同分为横向裂缝、纵向裂缝、不规则裂缝和龟裂(网)裂四种类型。裂缝是公路沥青路面最主要的一种破坏形式。

3.1 横向裂缝是指垂直于行车方向的裂缝,是半刚性基层沥青路面的典型病害之一。按其成因不同,横向裂缝又可分为荷载型裂缝与非荷载型裂缝两大类。荷载性裂缝是由于设计不当、施工质量低劣及车辆严重超载,致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而开裂。非荷载型裂缝是横向裂缝的主要型式。这种裂缝又有两种情况:沥青面层缩裂和基层反射裂缝。

横向裂缝产生的主要原因:施工缝未处理好,接缝不紧密,结合不良;沥青面层本身温度收缩或半刚性基层干缩;桥梁涵洞两侧的填土产生固结或地基沉降;各施工标段路基衔接处的压实不均匀;沥青未达到气候条件和使用条件的质量标准。

根据横裂缝宽的大小,将横裂分为:轻度横裂(缝壁无散落或轻度散落,无或少支缝,缝宽小于等于5mm);重度横裂(缝壁散落重,支缝多,缝宽>5mm)。

处理方法:

1)细裂缝(2-5mm)用乳化沥青灌缝;

2)大于5mm的裂缝,可用改性沥青罐缝。罐缝前,清缝;罐缝后,表面撒粗砂或3-5 mm石屑。

3.2 纵向裂缝产生的原因有两种可能性,冷接缝未按照有关规范要求认真处理,结合不紧密而脱开;纵向沟槽回填土压实质量差而发生沉陷;拓宽路段的新老路面交界处沉降不一;荷载作用过大,承载力不足引起的纵向开裂。

根据纵裂缝宽的大小,将纵裂分为:轻度纵裂(缝壁无散落或轻度散落,无或少支缝,缝宽小于等于5mm);重度纵裂(缝壁散落重,支缝多,缝宽>5mm)。

处理方法(与横缝处理方法相同):

1)细裂缝(2-5mm)用乳化沥青灌缝;2)大于5mm的裂缝,可用改性沥青罐缝。罐缝前,清缝;罐缝后,表面撒粗砂或3-5 mm石屑。

3.3 不规则裂缝主要表现为路基路面强度不足,特别是路面基层强度不足,基层被压碎开裂,造成路面产生不规则的裂缝。以及路面基层强度不均匀、疲劳强度不足产生的开裂。

轻度不规则裂缝(缝细,不散落或轻微散落,块度大,块度:>100cm)。

重度不规则裂缝(缝宽,散落,块度小,块度小,块度:50cm-100cm)。

治理方法:裂缝小于2mm时,可不作处理;大于2mm的裂缝,可用改性沥青罐缝。罐缝前,清缝;罐缝后,表面撒粗砂或3-5mm石屑。

3.4 龟(网)裂其初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行纵缝,逐渐在纵缝间出现横向或斜向连接缝形成龟裂。主要是由于路面的整体强度不足而引起的,其原因可能是路面结构设计不合理,路基路面压实度不足,路面材料配比不当或未拌合均匀等;也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,尤其在融雪期间冻融交加,加剧了路面的破损。沥青在施工期间以及在长期使用过程中的老化也是导致沥青面层形成网裂的原因之一。

轻度龟裂(初期龟裂,缝细、无散落,裂区无变形,块度:20cm-50cm);

中度龟裂(块裂明显,缝较宽,无或轻散落或轻度变形,块度:<20cm);

重度龟裂(裂块破碎,缝宽,散落重,变形明显,急待修理,块度:<20cm)。

网状裂缝现象:裂缝纵横交错,缝宽1mm以上,缝距40mm以下,1m2以上。

反射裂缝现象:基层产生裂缝后,在温度和行车荷载作用下,裂缝将逐渐反射到沥青层表面,路表裂缝的位置形状与基层裂缝基本相似。半刚性基层以横向裂缝居多。对于在柔性路面上加罩沥青结构层,裂缝形式不一,取决于下卧层。

处理方法:

1)如夹有软弱层或不稳定结构层,应将其铲除;结构层积水引起网裂,铲除面层后,加设排水设施,再铺筑新的沥青混合料;

2)若因沥青层厚度不足引起网裂,则铣刨网裂的面层后加铺新料来处理;

3)路基不稳造成网裂,可采用石灰或水泥处理路基,或注浆加固处理;

4)由于基层软弱或厚度不足引起路面网裂时,可分别采取加厚、调换或综合稳定的措施进行加强。

4 结语

如果公路沥青路面出现了裂缝,在汽车运营过程中会受到水的冲刷作用,裂缝向下发展,随着时间的推移,路面容易形成坑槽,甚至大面积破坏,影响公路的正常运营。对沥青路面早期损坏进行小型维修是很必要的,特别是对裂缝的修补,可以延缓公路的破坏,延长公路的寿命,对社会和经济效益都有很大的作用。

裂缝病害是沥青路面最常见的病害,主要有除了超载等外在因素影响较大外,沥青路面的设计和施工质量也是是导致其出现病害的主要原因。公路建设者应该加强对施工一线人员的技术培训工作,质量管理活动最后应落实到人,落实到岗位。对于每一分项工程开工前,必须做好三级技术交底工作,三级技术交底工作要有针对性、可操作性。同时,不断总结路面施工经验,多进行技术交流,提高整体员工素质。

[1]邓平.沥青路面裂缝分析及防治与维修措施[J].公路与汽运.2004.13(05):29-31.

[2]武存国.高速公路路面养护施工[J].黑龙江交通科技.2007.(8):94.

[3]徐培华,编著.高速公路路面基路面养护技术[M].北京:人民交通出版社,2003,35.

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