第一篇:沥青路面裂缝及其预防措施
沥青路面裂缝及其预防措施
摘要:综述沥青路面裂缝类型,产生裂缝的原因及其防治措施。提出合理设计、选材得当、精心施工、及时养护和维修是提高沥青混凝土路面使用性能,减少路面裂缝的根本保证。
关键词:沥青混凝土路面 裂缝 防治措施常见裂缝类型及成因
1.1 表面龟裂、网裂
龟裂是指缝宽3mm以上,且多数缝距在10cm以内,面积为1 m。以上的块状不规则裂缝。网裂是指缝宽1 mm以上,缝距在40 cm以下,面积为1 m。以上的网状裂缝。表面龟裂、网裂的产生,通常是由于路面整体强度不足,基层局部软化、稳定性不良等原因引起的。因超荷载使用,养护不及时,造成沥青面层老化变脆,也会发展成网状裂缝。
1.2 纵向裂缝
产生纵向裂缝的原因大致有两种情况,一种是由于路基施工时压实度不均匀,在使用过程中,路面产生了不均匀沉降而引起,常见于半填半挖路段或为赶工期而快速施工的道路;另一种是在沥青面层施工中,用沥青摊铺机分幅摊铺时,两幅接茬未处理好,在行车荷载作用下,也易形成纵向裂缝。另外,急刹车产生的车辙边缘往往也会有纵向裂缝。
1.3 横向裂缝
横向裂缝可分为荷载型裂缝和非荷载型裂缝。
产生荷载型裂缝的主要原因是:
(1)路面结构设计不当,未充分考虑到各种不利的综合因素,加上施工质量低劣而影响沥青面层的正常使用寿命,或由于开放交通后,反复受到严重超载车辆的荷载作用,致使沥青面层或半刚性三渣基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而产生裂缝。
(2)横断面设计失误或施工时质量控制不当,造成路拱度不足,形成雨天不能及时排除路面积水的隐患,当高速运转的车轮接触路面积水的瞬间,巨大的压力迫使受压水将压力迅速传递到路面,造成沥青路面因强度不足而产生裂缝。
非荷载型裂缝是横向裂缝的主要表现形式,它的产生主要有两种情况:
(1)沥青面层温度收缩性裂缝;
(2)基层反射性裂缝。
裂缝的危害
裂缝的出现会使路面开裂,破坏道路结构的完整性;同时还会带来其他类型的路面损坏。如:在行车荷载的作用下形成啃边、坑槽;水分通过裂缝渗入,会降低路面结构的强度,与交通荷载、气候共同作用,会导致剥落、松散、唧泥、坑槽,产生新的裂缝和使原有裂缝更加严重,甚至导致基层或路基产生冻胀、翻浆等,严重影响路面的使用寿命和结构的稳定性。裂缝的出现会使车辆通过时产生跳车,造成行车不舒适,影响车速;同时会对司机和乘客心理造成压力,影响道路的使用信誉等。对罩面层最直接的危害就是产生反射裂缝,影响罩面层的效果。产生裂缝的原因分析
3.1 沥青混合料
沥青混合料的性质是个重要影响因子。
(1)沥青:一方面沥青混合料低温劲度指标是决定是否开裂的根本因素,沥青劲度又决定沥青混合料劲度的关键。沥青老化越严重,劲度越大,裂缝就越容易出现;另一方面沥青的温度敏感性也对裂缝的产生造成直接的影响,温度敏感性大的沥青易开裂。通常,沥青的含蜡量越高,其拉伸应变就越小,沥青的脆性越大,温度敏感性也越大,温度稍有变化,就容易产生裂缝。
(2)碎石级配:骨料组成级配也与开裂有一定关系,一般情况下,沥青含量偏低、石粉石屑含量偏高易产生裂缝。
3.2 基层
半刚性基层(粉煤灰三渣)较之级配碎石、沥青稳定碎石等柔性基层,热容量小,与沥青表面层的附着粘结性能差,尤其是本身收缩的附加影响,使面层的横向裂缝要多一些。特别是由于现在的城市道路大多不按定额工期进行施工,施工周期缩短,有相当部分的三渣基层养生不足,直接造成摊铺不久后就产生了裂缝,这些裂缝在荷载和温度的作用下,由基层逐渐反射到表面,引发沥青面层产生裂缝。
3.3 路面面层厚度
沥青面层厚度增加,裂缝就减少。这是指用同一种沥青混合料时,厚度大的比薄的裂缝率要小。但采用质量好的沥青即使铺筑较薄的路面其横向裂缝也可能少于沥青质量差但厚度大的路面。
3.4 施工因素
优化施工方案,进一步提高施工技术,确保优质的施工质量,特别是采取必要的措施,确保各结构层的压实度达到规范要求,提高基层的稳定性和排水透水性,提高和完善面层接缝处理等,这些是保证不出现裂缝特别是纵向裂缝和表面龟裂、网裂的前提。
3.5 气候与交通条件
气温的升降是温度收缩性裂缝出现的先决条件,温差越大,就越容易形成裂缝;雨水入侵是直接导致裂缝的形成或加速原有裂缝的形成,甚至破坏路面。当然,不论何种裂缝,一旦产生,即使在正常行车荷载的作用下,都会加速路面破坏。
防治措施
4.1 合理设计
合理的路面结构设计是保持沥青路面具有良好使用性能的基础,也是避免出现早期裂缝的保证。
(1)采用半刚性基层与底基层:半刚性基层具有较高的强度和较高的承载模量,可有效避免沥青路面荷载性裂缝的产生。施工时最好在合适位置预先留出有规则的微小裂缝,引导化解回弹应力,以防止基层裂缝反射到沥青面层,造成面层的裂缝;为了使半刚性基层保持良好的工作状态,还应注意土路基对基层的作用,因为土路基的承载模量对减少基层底面的拉应力和拉应变有很大影响。
(2)合理确定路面厚度:作为柔性路面,应根据其道路等级、交通量、自然地基地质情况、道路基层情况和施工季节等综合因素,独立计算其设计厚度。作为旧水泥路面的改造,沥青面层厚度的确定主要应考虑结构强度因素;与非结构强度因素有关的加罩层厚度的确定,主要应考虑道路沿线高程的控制、沥青面层的最小摊铺厚度要求、加罩层与原路面板块的结构性能等问题。
(3)重视沥青混合料的级配设计:采用优质含蜡量低的进口沥青密级配沥青混合料,以提高沥青混合料的抗裂缝性能。
(4)采取有效措施吸收应力:在路面结构层中设置各种类型的应力吸收层和设置某些土工织物,以消除应力集中,降低裂缝产生的几率。
(5)使用粘层油:粘层油是指在封层之问或具有裂缝的路面层之间的涂刷层,它能有效地祛除反射裂缝,在半刚性基层和需改建的旧水泥混凝土路面上摊铺时必须使用。
(6)设置独立隔水层:它设置在面层与半刚性基层之间,以减少路面水下渗。
4.2 选材得当
使用温度和干燥收缩较低的基层材料;选择抗裂性好的材料做基层;使用抗裂性好的沥青;选择级配合适的骨料。无论什么骨料,为使沥青与骨料产生很好的吸附作用,应使用抗剥落剂,以延缓因荷载和温度的反复作用使沥青剥落而产生的水毁现象;严格控制骨料的酸碱度,限制碱性骨料的使用。
4.3 精心施工
精心施工以确保施工质量的优良,方案合理以确保摊铺质量、碾压强度,减少由于混合料表面温度降低影响温度均匀性而生的离析和表面毛细裂缝;基层、底基层养护及时合理,养生期应满足正常工期要求,切勿为抢工期而提前铺筑面层,造成基层损坏而导致面层产生反射裂缝;加强运料车的保温作用,保证适宜的摊铺、碾压温度,及时摊铺,保证供料和施工的连续性,以避免面层产生施工表面裂缝;做好施工接缝的连接。另外,三渣基层的表面平整度也是关键的因素,基层越平整,沥青混凝土摊铺厚度就越均匀,产生表面裂缝的几率也会大大降低。
4.4 加强养护和维修
完善路基、路面的排水设施,保证路面排水顺畅,避免基层与面层之间形成蓄水槽,可有效防止面层裂缝的产生。
结束语
综上所述,合理设计、选材得当、精心施工、及时养护和维修是提高沥青混凝土路面使用性能、减少沥青混凝土路面裂缝产生的根本保证。
第二篇:裂缝预防措施
裂缝预防措施
1.塑性收缩裂缝预防措施
⑴ 配制混凝土时,应严格控制水灰比和水泥用量,选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率;同时,要捣固密实,以减少必缩量,提高混凝土时期的抗裂强度。
⑵ 浇筑混凝土前,将基层和模板浇水湿透,避免吸收混凝土中的水分。
⑶ 混凝土浇筑后,对裸露表面应及时用潮湿材料覆盖,认真养护,防止强风吹袭和烈日暴晒。⑷ 在气温高、湿度低或风速大的天气施工,混凝土浇筑后,应及早进行喷水养护,使其保持湿润;分段浇筑混凝土宜浇完一段,养护一段。在炎热季节,要加强表面的抹压和养护。⑸ 在混凝土表面喷一度氯偏乳液养护剂,或覆盖塑料薄膜或湿草袋,使水分不易蒸发。⑹ 加设挡风设施,以降低作用于混凝土表面的风速。
⑺浇筑混凝土后及时覆盖养护,增加环境湿度,如出现裂缝在混凝土终凝前进行二次抹面,然后及时洒水或覆盖。一般的塑性沉落裂缝和塑性收缩裂缝都属于非结构性裂缝,对结构性能无大影响,GB50164-92《混凝土质量控制标准》中也有明确规定。塑性沉落和收缩有时没有明显区别,交织在一起,混凝土所用原材料质量有一定影响,但不起决定作用。18.5.2 沉降收缩裂缝预防措施
⑴ 加强混凝土配制和施工操作控制,不使水灰比、砂率、坍落度过大;振捣要充分,但避免过渡。⑵ 对于截面相差较大的混凝土构筑物,可先浇筑较深部位,静停2.~3h,待沉降稳定后,再与上部薄截面混凝土同时浇筑,以避免沉降过大导致裂缝。⑶ 在混凝土硬化前保持塑性时,再对表面抹压一遍。⑷ 适当增加混凝土的保护层厚度。18.5.3干燥收缩裂缝预防措施
⑴ 混凝土水泥用量、水灰比和砂率不能过大;提高粗骨料含量,以降低干缩量 ⑵ 严格控制砂石含泥量,避免使用过量粉砂。
⑶ 混凝土应振捣密实,但避免过度振捣;在混凝土初凝后,终凝前,进行二次抹压,以提高混凝土的抗拉强度,减少收缩量。
⑷ 加强混凝土早期养护,并适当延长养护时间。暴露在露天的混凝土应及早回填土或封闭,避免发生过大的湿度变化。18.5.4 温度裂缝预防措施 ⑴ 一般结构预防措施
1)合理选择原材料和配合比,采用级配良好的石子;砂、石子泥量控制在规定范围内;在混凝土中掺加减少剂,降低水灰比;严格施工,分层浇筑振捣密实,以提高混凝土的抗拉强度。2)细长结构构件,采取分段间隔浇筑,或适当设置施工缝或后浇缝,以减少约束应力。
3)在结构薄弱部位及孔洞四角、多孔板板面,适当配置必要的细直径温度筋,使其对称均匀分布,以提高极限拉伸值。
4)蒸汽养护结构和保温,控制升温速度不大于15℃/h;降温速度不大于10℃/h,避免急热急冷,引起过大的温度应力。
5)加强混凝土的养护和保温,控制结构与外界温度梯度在25℃范围以内。混凝土浇筑后裸露表面及时喷水养护,夏季应适当延长养护时间,以提高抗裂能力。冬季应适当延长保温和脱模时间,使缓慢降温,以保温度骤变,温差过大引起裂缝。基础部分及早回填,保湿保温,减少温度收缩裂缝。⑵大体积结构预防措施
1)尽量选用低热或热水水泥配制混凝土;或混凝土中掺加适量粉煤灰或减水剂;或利用混凝土的后期强度,以降低水泥用量,减少水化热量。选用良好级配的骨料,并严格控制砂、石子含泥量,降低水灰比;加强振捣,以提高混凝土的密实性和抗拉强度。
2)在混凝土中掺加缓凝剂,减缓浇筑速度,以利于散热。在设计允许的情况下,可掺入不大于混凝土体积25%的块石,以吸收热量,并节省混凝土。
3)避开炎热天气浇筑大体积混凝土。如必须在炎热天气浇筑时,应采用冰水或搅拌水中掺加冰屑拌制混凝土;对骨料设简易遮阳装置或进行喷水预冷却;运输混凝土应加盖防日晒,以降低混凝土搅拌和浇筑温度。
4)浇筑薄层混凝土,每层浇筑厚度控制不大于30㎝,以加快热量的散发,并使温度分部较均匀,同时便于振捣密实,以提高弹性模量。
5)大型设备基础采取分块分层浇筑(每层间隔时间为5~7d),分块厚度为1.0~1.5m,以利于水化热的散发并减少约束作用.对较长的基础和结构,采取每隔20-30m留一条0.5-1.0m宽的间断后浇缝,钢筋仍保持连续一断,30d后再用掺UEA微膨胀细石混凝土无填灌密实,以削减温度收缩应力。6)加强早期养护,提高抗拉强度。混凝土找筑后,表面 及时用塑料薄膜、草垫等覆盖,并洒水养护;深坑基础可采取灌水养护。夏季适当延长养护时间。在寒冷季节,混凝土表面应采取保温措施,以防寒袭击。对薄壁结构 要适当延长拆模时间,使之缓慢地降温。拆模,块体中部和表面温差控制不大于20℃,以防止急剧冷却,造成表面裂缝;基础混凝土拆模后应及时回填。
7)加强温度管理。混凝土搅拌时温度要低于25℃,混凝土本身内外温差在20℃以内;加强养护过程中的测温工作,发现温差过大,及时覆盖保温,使混凝土缓慢地降温,缓慢地收缩,以有效地以挥混凝土的徐变特性,降低约束应力,提高抗拉能力。18.5.5撞击裂缝预防措施
⑴ 现浇结构成模和拆模,应防止受到各种施工荷载的撞击和振动。⑵ 结构脱模时必须过到规范要求的拆模强度,并应使结构受力均匀。
⑶ 拆模应规定的程序进行,后支的先拆,先支的后拆,先拆除非承重部分,后拆除承重部分,使结构不受到损伤。
⑷ 在梁板混凝土未达到设计强度时前,避免在其上用手推车运输和堆放大量工程和施工用料,防止梁板受到振动和将梁板压裂。18.5.6 沉陷裂缝预防措施
⑴ 对软硬地基、松软土、填土地基应进行必要的夯实和加固。
⑵ 模板应支撑牢固,保证整个支撑系统有足够的承载力和刚度,并使地基受力均匀,拆模时间不能过早,应按规定执行。
⑶ 结构各部分荷载悬殊的结构,适当增设构造钢筋,以避免不均匀下沉,造成应力集中而出现裂缝。⑷ 施工场地周围应作好排水措施,并注意防止水管漏水或养护水浸泡地基。
⑸ 模板支架一般不应支承在冻胀性土层上,如确实不可避免,则应加垫板,做好排水,覆盖好保温材料。
18.5.7 化学反应裂缝预防措施
⑴ 冬季施工混凝土中掺加氯化物量应严格控制在允许的范围内,并掺加适量阻锈剂;采用海砂作细骨料时,氯化物含量应控制在砂重的0.1%以内;在钢筋混凝土结构中避免用海水拌制混凝土;适当增厚保护层或对钢筋涂防腐蚀涂料,对混凝土加密封外罩;混凝土采用级配良好的石子,使用低水灰比,加强振捣,以降低渗透率,阻止电腐蚀作用。
⑵ 采用含铝酸三钙少的水泥,或掺加火山灰掺料,以减轻硫酸盐或镁盐对水泥的作用;或对混凝土表面进行防腐,以阻止对混凝土的侵蚀;避免采用含硫酸盐或镁盐的水拌制混凝土.⑶ 防止采用含活性氧化硅的骨料配制混凝土,或采用第碱性水泥和掺加火山灰的水泥配制混凝土,降低碱化物质和活性硅的比例,以控制化学反应的产生。
⑷ 加强水泥的检验,防止使用含游离氧化钙多的水泥配制混凝土,或经处理后使用。18.5.8 冻胀裂缝预防措施 ⑴ 结构构件在冬期施工,配制混凝土应采用普通水泥,低水灰比,并掺加适量早强抗冻剂,以提高早期强度。
⑵ 对混凝土进行蓄热保温或加热养护,直至达到40%的设计强度。大体积混凝土的温度裂缝缝预防措施
1、水泥水化过程产生一定的水化热,并且其大部分热量是在3天以内放出,混凝土是热的不良导体,特别是大体积混凝土,产生的大量水化热不容易散发,内部温度不上升,而混凝土表面散热较快,使内外截面产生温度梯度,特别是昼夜温差大时,内外温度差别更大,内部混凝土热胀变形产生压力,外部混凝土冷缩变形,和生拉应力,由于混凝土此时抗拉强度较低,当混凝土内部拉应力超过混凝土抗拉强度时,混凝土便产生裂缝,这种裂缝隙一般较深,有是贯穿性的。使用低水化热水泥、掺加膨胀剂外,要设置测温装置,同时采取保温措施,如采用塑料薄膜和草袋履盖以确保内外温差小于25℃。混凝土骨料塑性沉落引起的裂缝预防措施
混凝土在浇注时,由于振动棒和重力的作用,骨料下沉、水泥浆上升,这种沉落直到混凝土硬化时方停止,当这种塑性沉落受到模板、钢筋及预埋件的抑制就会出现裂缝,这种裂缝大多出现在混凝土浇注后半小时至3小时之间,混凝土尚处在塑性状态,混凝土表面消失水光时立即产生,沿着梁及板上面钢筋的走向出现,主要是混凝土塌落度大、沉陷过高所致。另外 在施工过程中如果模板绑扎的不好、模板沉陷、移动时也会出现此类裂缝。
预防的措施是在满足泵送和施工的前提下尽可能减小混凝土塌落度,施工过程中经常观察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况,不能漏振、过振,且在第一次振捣后间隔20-30mm后,进行第二次复。如果产生这种裂缝,在混凝土终凝前将混凝土裂面用木抹子重新抹平搓毛,可使裂缝愈合
第三篇:市政道路沥青路面裂缝原因和预防措施探讨
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市政道路沥青路面裂缝原因和预防措施探讨
市政道路沥青路面裂缝原因和预防措施探讨
摘要:本文介绍了市政道路沥青路面裂缝常见的形式及产生裂缝的原因,并提出了相应的预防措施和治理方法,以便有效地防治沥青路面裂缝的产生,保证路面的使用寿命。
关键词:市政道路;沥青路面;裂缝治理;措施;方法
中图分类号:U416.217文献标识码: A 文章编号:
1前言
城市道路的畅通平整是城市硬环境建设的基础指标。随着我国当前城市化进程的不断加速,以市政道路为基本骨架的交通基础设施建设规模也不断扩大。在市政道路建设中,半刚性基层沥青砼路面由于具备平整、无接缝、施工期短、养护维修简便、耐磨等优点,成为当前市政道路路面结构的首选,在各等级道路建设中均得到广泛应用。但由于包括沥青材质、技术以及施工等诸多因素的影响,沥青砼路面在通车一段时间后所出现的病害相较于高速公路更加严重。譬如:纵、横向裂缝,泛油,交叉道口行车道沉陷,坑槽等均属沥青路面的常见病害。这些病害都直接影响到了行车速度、行车安全,对于沥青路面使用寿命及道路投资效益也都会产生明显的负面效应。因此,针对沥青砼路面裂缝的预防处治研究,对于延长道路使用周期、保障道路投资效益是有着现实意义的。沥青路面裂缝的主要类型与表现
从沥青砼路面裂缝的成因分析看,裂缝大体可分为三种类型,即荷载型裂缝、非荷载型裂缝与沉降裂缝。荷载型裂缝即指行车荷载作用下,由于路面半刚性基层底部强于材料的抗拉强度所引发的结构性破坏裂缝;非荷载型裂缝则主要表现为温度裂缝,包括因沥青面层温度变化产生的低温收缩裂缝与温度疲劳裂缝;沉降裂缝则主要包括由地基沉陷或填土固结沉陷引发的路段纵缝、桥涵两端的横向裂缝。总体而言,前二者在道路裂缝病害中表现得尤为突出,并分别以横向、最新【精品】范文 参考文献
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纵向、反射裂缝及网裂等形式表现出来。换言之,即行车荷载作用与沥青面层温度变化是沥青砼路面裂缝的主要成因。
沥青路面裂缝的原因
3.1 设计原因
(1)路面结构设计不合理或厚度不足,路基路面强度无法满足行车要求,在强荷载作用下结构受损产生裂缝。
(2)地下管线或构筑物埋深不足,导致基层结构不完整或回填土压实不平都会引起沥青路面的横向裂缝。
(3)沥青标号选用不合理,沥青路面中的沥青胶结料温度敏感性强,其低温性能不能满足工程项目地区温度变化所产生的温度应力的要求。
3.2 材料因素
一是沥青品质,目前市政道路大多采用收缩性较小的半刚性基层,沥青路面裂缝以温度收缩裂缝形式为主,沥青品质也就成为沥青路面裂缝的首要内因,其中包括如沥青油源、低温延性、劲度、含腊量以及抗老化性能等都属于沥青品质。二是沥青混合料组成,不同组成结构的混合料性质也有所差别,诸如沥青用量、集料级配、矿粉细度及配合比等都会影响到沥青混合料的抗裂性能,其中沥青劲度与混合料低温劲度都是决定沥青路面开裂与否的关键。三是基层材料类型与性质,传统市政道路基层材料多使用石灰土基层作为主要承重结构,但其显然无法满足城市交通载荷发展的要求,由基层破损逐步发展至路面破损。此外,半刚性基层材料的不同选择也会因其收缩性的差异影响到面层裂缝率的大小。
3.3 施工原因
(1)路基填土压实度不够,路基产生不均匀沉陷,接缝处压实达不到要求,在荷载作用下宜形成裂缝。
(2)路基或基层强度达不到要求,路基局部产生下沉使路面拉裂。
(3)纵向沟槽回填土压实质量差,致使路面沉陷。
(4)半刚性基层的干燥收缩、低温收缩,如果收缩应力大于当时
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基层的极限抗拉强度时,就会产生收缩裂缝。
(5)半刚性基层养生不够或养生结束后没有洒铺封层或透层油,暴晒时间太长都会产生裂缝。
(6)如果基层混合料离析造成细粒料上浮,形成强度较弱的薄层,在行车荷载作用下,就宜产生龟状裂缝。
(7)沥青混合料摊铺时间过长,其表面温度低,内部较热时用重型压路机碾压易使路面表层切断,出现裂缝。
(8)施工缝处理不当、接槎处碾压不正确,常常在接槎处造成开裂。
(9)路机加速或减速过猛,转向时速度 决易产生路面横纹。
3.4 载荷因素
超载严重历来是市政道路病害包括裂缝产生的重要原因。这主要是由于超载车辆累计轴次增大,引起设计弯沉值减少;超载与车辆的振动冲击作用会对路面产生一次性破坏作用;超载车辆在刹车、上下坡时造成对沥青面层的剪切破坏;超载还会因超出路面基层的设计抗拉强度使底层提前产生拉裂。
3.5 环境原因
(1)冬季施工或施工温度低于要求温度时,沥青面层施工质量很难保证,易形成裂缝。
(2)新老路面交界处沉降不一,可形成裂缝。
(3)在旧路面上加铺沥青面层时,原路面上已有的裂缝包括水泥混凝土路面的接缝易反射到面层形成裂缝。
(4)由于行车荷载远远超出设计要求,路基路面抗拉强度不足,使其产生拉裂。
4路面设计中裂缝的预防处治措施
第一,路面厚度须具体联系市政道路施工对象加以确定如旧水泥砼路面改造,其沥青混凝土罩面层厚度主要取决于结构强度因素,加罩层厚度则须对混凝土最小摊铺厚度、工程费用控制及沿线高程控制做综合的考量。而新建柔性路面则应联系道路等级、地基地质、施工季节和交通量等诸多因素测算设计厚度。此外,在路面设计中,应对城区远景交通量作充分的估测,就超载车辆比例适当提升路面结构层
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标准。第二,沥青混凝土级配设计。目前高等级道路所采用的较粗级配具有较强的抗滑抗车辙能力,但同时由于其空隙率偏大、传荷能力较弱,耐疲劳能力也相应下降。因此,在市政道路设计中应综合考量其使用性能,依据设计厚度选择恰当的混合料类型。首先,在沥青品质上应要求含蜡量低、施工抗老化性能及高低温性能较佳,改性沥青与沥青玛蹄脂碎石(SMA)混合料是可优先考虑的选择,尤其是问断级配、密实型的SMA混合料,它具有良好的抗车辙性能与低温抗裂性能,是近年来沥青路面防裂设计中选用较多的新技术。其次,混合料配合比设计应严格控制级配组成,对其中的空隙率与稳定度要适当调整,沥青用量也要控制于马歇尔试验最佳用量±0.5%的范围内。第三,沥青路面结构。除加强市政道路沥青路面防水设计外,在保证一定厚度的前提下,选用水稳性好、材料强度较高的基层与底基层结构。经检验证明,厚度超过150mlTl的沥青面层或强度、弹性模量较大的材料对于降低车辆荷载剪应力与反射裂缝扩展均有明显效果。
施工预防裂缝的措施
(1)路面结构设计时,应充分做好交通量调查和预测工作,使路面结构组合与总体强度能满足设计使用期限内交通荷载要求。
(2)地下管线或构筑物埋深不能小于50 cm,确保基层结构的完整性。
(3)根据沥青路面施工及验收规范要求,调查本地区气候条件,再结合道路等级选择性能优良的沥青产品,以减少或消除沥青面层温度收缩裂缝。
(4)沟槽回填土应分层填筑、压实,回填土的土质及含水率应符合要求,压实度达到标准,如土质不符合质量要求或压实有困难时,须用黄砂、砾石砂、级配碎石等材料作换填处理。
(5)桥涵两侧填土时,应充分压实或进行加固处理,新旧路交接处新路的基层厚度和材料须与旧路面一致或稍厚。土路基应密实、稳定。铺筑沥青面层前,旧路面侧壁应涂刷粘层沥青,新旧路面接缝宜用热烙铁熨密。
(6)在旧路面上加罩沥青路面结构层前,可先铣削原路面后再加罩,也可以铺设土工织物、玻纤网等后再加罩,可缓解反射裂缝的形
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成。
(7)原材料质量和混合料质量应严格按照沥青路面施工及验收规范的要求进行选定、拌制和施工。
(8)在半刚性基层施工时,要严格控制集料的含水量和压实度,碾压好后要及时养生,养生期满后及时铺筑面层。
(9)合理组织施工,摊铺作业时要连续进行,尽量减少冷接缝。如不可避免冷接缝,则一定要处理好,冷接缝处应先将已摊铺压实的摊铺带边缘切割整齐、清除碎料,然后用热混合料敷贴接缝处,使其预热软化,铲除敷贴料,对缝壁涂刷粘层沥青,再铺筑新混合料。
(10)充分压实横向接缝。碾压时压路机在已压实的横幅上,钢轮伸入新铺层15 cm,每压一遍向新铺层移动15~20cm,直到压路机全部在新铺层为止,再改为纵向碾压。
(11)尽量采用全路幅一次摊铺,如分幅摊铺时,前后幅应紧跟,避免前半幅混合料冷却后才摊铺后半幅,确保热接缝。
(12)分幅摊铺时,上、下层的施工纵缝应错开15 cm以上。松铺系数应根据试铺试压确定,使压实后的接缝结合紧密、平整。
(13)摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺,不得随意变换速度或中途停顿,以减小沥青混合料的离析。摊铺速度宜控制在2~6m/min的范围内。
(14)根据情况配备足够数量的压路机,并根据沥青混合料铺完后的温度要求,严格控制初压、复压、终压时机,碾压速度要慢而均匀,并符合规范要求的压路机碾压速度,严禁压路机在未碾压成型的路段上转向、掉头、加水或停留。
(15)沥青混凝土路面接缝必须紧密、平顺。上、下层的纵缝应错开l50mm(热接缝)或400 mm(冷接缝)以上。相邻两幅及上、下层的横向接缝均应错位1 m以上。
原材料及管理措施
加强原材料的检验工作,对质最不符合要求的材料,绝不能使用。混合料的骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。如果骨料呈酸性则应添加一定数量的抗剥落剂或石灰粉,确保混合料的抗剥落性能,同寸应尽量降低骨料的含
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水量。混合料使用的矿粉要进行搭棚存放,做好防雨防潮措施。结束语
市政工程沥青路面裂缝已成为沥肯路面的主要危害之一,在工程施工中根据其成因从设计、路基、基层施工、沥青而层施工到原材料控制,有针对性地采取一系列预防和改善措施,同时按全面质量管理的要求,建立健全有效的质量保证体系,对施工令过程、每道工序的质量进行严格的检查,控制,才能减少沥青路面裂缝的发生,从而提高沥青路面的建设质量,延长市政沥青路面使用寿命。
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第四篇:公路沥青路面裂缝修补技术研究
公路沥青路面裂缝修补技术研究
摘要:本文主要就公路沥青路面裂缝的类型以及公路沥青路面裂缝修补技术进行了分析研究。
关键词:公路沥青路面;裂缝修补技术
一、公路沥青路面裂缝的类型
1、纵向裂缝
该种裂缝较长且形状较直,纵向裂缝一般与道路是保持平行延伸的趋势,出现至缝的状况普遍来说是比较少的。导致纵向裂缝的主要原因在于施工接缝质量不好、路基结构承载力不足以及路面的不均匀沉降。一般而言,如果是道路工程的结构承载不够,那么极易造成道路的边缘出现裂缝,如果处理不够及时恰当,造成的危害将会比较大。
2、横向裂缝
由于温湿度的变化、路面产生收缩和路面应力不能均匀分布而引起的;裂缝与路面中心线基本垂直,缝宽不一,缝长有的贯穿整个路幅的,也有的贯穿部分路幅的,在桥涵中最为常见。裂缝产生的主要原因:①施工过程中施工缝不紧,结合不好②沥青未达本地区要求的质量标准③混合料中使用的沥青配合比不同造成材料收缩变形④温差气候发生大幅度的变化造成路面收缩,收缩拉力大于沥青混凝土的抗拉强度产生开裂【1】。
3、块状裂缝
这种裂缝主要是路面被分割成一块块矩形的块状,一般是大面积的出现,特别是在交通量比较小的路面上比较容易出现。道路工程出现路面块状裂缝的话,相关道路工程施工人员就要多加关注,因为这就预示着道路开始出现老化现状,使用寿命将是会大打折扣的。
4、网状裂缝
多为单条裂缝产生后未及时处理又出现了横向或者是斜向裂缝,交错起来形成网状造成更为严重的破坏性。网状裂缝一般是由于路面材料配合比不当,路基压实度不足以及施工过程中填缝不及时引起的。沥青路面使用的长时间老化也会引起网裂现象。
二、公路沥青路面裂缝修补技术分析
1、合理选择裂缝修补时机
裂缝产生后应及时修复,修复的过程中除了填缝的材料以外,填缝的时机选择也比较重要,不同的填缝时机所产生的填缝效果差别很大。
1.1 春季
春季填缝时间应在4月左右,温度在7~10℃左右效果为最佳,这个时候裂缝宽度为最大宽度的一半,填缝的过程中材料很容易入缝,而且在材料凝结的过程中裂缝不会有过度的拉伸和压缩应力。填缝材料在此期间可以很好地与裂缝壁面结合,不会被拉脱和挤出裂缝。
1.2 夏季
夏季对于我国南北方填缝时机不同,南方虽然气温干燥,填补料与壁面结合较快,但是由于热胀冷缩的原理裂缝此时较小填料不易入缝,即时是填入了裂缝中也处于长时间的拉应力状态,这样填料很容易脱落。北方部分夏季温度较为凉爽的地区可以采取小规模的修补,但是总体来说填料时机不是最佳选择。
1.3 秋季
秋季虽然温度和气候较为合适,但是裂缝多处于拉应力状态,且裂缝开口也不大,相对于春季填缝来说时间较为滞后,延迟了修补时间导致水分渗入侵泡较多,加速了路面的破损。
1.4 冬季
冬季由于气温最低,裂缝宽度也达到了一年之中的最大值。此期间较为理想的填缝时机是当裂缝处于最大值的时候填入封料,这样可以有效的防止水渗入,但是此方法的弊病就在于此时环境温度太低,填料的粘结性较差,且裂缝处于最大值时时间较短,往往就是那么几天,然后又处于压缩应力状态,若填料强度不够的话又会被挤压出来,所以此方法虽可行但需慎用。
2、灌缝技术
灌缝技术作为沥青路面预防性养护技术的重要组成部分,通过封闭路面裂缝,防止水渗入路面结构内部,被国际上广泛认为是减缓路面病害出现、延长路面使用寿命的有效手段。我国《公路养护技术规范》(JTJ073-96)和《公路沥青路面养护技术规范》(JTJ073.2-2001)中裂缝修补方法的要点是:(1)5mm以内裂缝处理方法:先将裂缝中得杂物清除干净,然后将热沥青(若裂缝内部比较潮湿,需用乳化沥青)灌入,灌入量达到裂缝深度大约三分之二的位置时,将干净的粗砂、石屑填进裂缝,再捣实,最后将溢出表面的沥青及矿料清走即可;(2)5mm以上裂缝处理方法:将松动的裂缝边缘出去,然后将拌合好的热板沥青混合料填入缝中,再捣实;同样,如果裂缝内部比较潮湿,应将热板沥青混合料改为乳化沥青混合料。多年的实践证明,这种不开槽的裂缝修补方法虽然施工设备和材料费用投入少,初期施工费用低,但是使用寿命很短,裂缝密封效果很差,根本达不到裂缝维修的效果和目的,目前,高等级公路已经很少采用这种裂缝修补方式。现代意义上的沥青路面灌缝技术是指采用专用的设备(如开槽机、灌缝机、打胶枪等)和专用的材料(各种类型路面专用密封胶)按照特定的施工工艺进行路面裂缝处理的一种技术【2】。目前,主流的路面灌缝材料为加热施工式的橡胶沥青类密封胶,常温施工式的灌缝材料(如聚氨酯、聚硫、有机硅)也在逐步应用和推广。
3、压缝带施工技术
压缝带,又称贴缝带,是指通过外力挤压带状材料进行封闭裂缝,是近年来兴起的一种新型裂缝修补材料,类似于路面裂缝“创可贴”,分为自粘式和热粘式两种。施工方法:不需要开槽。清理缝面尘土和杂物,据裂缝的宽度,裁割压缝带产品,避免污染压缝带的粘贴面。热粘式压缝带采用液化气喷火枪同时加热路面裂缝和压缝带的粘贴面,当沥青路面裂缝面出现油点且压缝带粘贴面变油滑时,即可粘贴在裂缝面上。对于水泥路面接缝,加热时间需要相对长些,喷火枪应离压缝带稍远些。当裂缝转弯向右时,只需稍稍烘烤压缝带左侧,反之亦然。对压缝带收尾部分,加热缝面和压缝带的时间可稍长些。压缝带粘贴在缝面上后,应加热压缝带两侧至油滑。自粘式压缝带无需加热,施工时直接用手掌按压一下即可,施工效率极高。根据气温条件,5min~10min后开放交通。为了防止车轮粘起压缝带,可在压缝带面上撒些细砂。施工注意事项:在下雨或潮湿天气及路面温度低于50℃时,不能进行施工;施工时,裂缝区域应干燥,无积水;烘烤压缝带时应注意喷火枪和风向,避免烧伤及烫伤。
三、加强公路沥青路面裂缝修补技术质量控制的具体措施
1、合理选择材料
防裂材料的选择要保证其温缩系数小、抗冲刷能力强的,骨料的选择应考虑其温度膨胀系数的高低,一般宜采用系数低者;面层选用优质沥青,其松弛性能要好,沥青的延度要达到指标,如果条件不允许,优质沥青缺少,可在其中添加一些聚合物或者添加剂,这些添加剂的主要作用就是提高抗裂性能。再者,为了延缓裂缝的继续扩张,混凝土最好选择密实型的。除此之外,沥青混合料的选用时必须要考虑到材料的性质,观察其材料表面是光滑还是粗糙、以及其耐磨性能是否较好【3】。
2、加强施工过程中的质量控制
2.1 填缝材料的选择:市场上的填缝材料较多,购买时应注意看清材料使用说明,选择适宜本地区气候的填缝材料。
2.2 开槽机的深度和宽度控制好,走向应沿着裂缝方向除去裂缝口的破碎老化沥青,以达到最佳粘合效果。
2.3 控制好开槽的宽度和深度,比例控制在1:1.5最为适宜,通常为(8mm,12mm;10mm,15mm;12mm,18mm)。若深宽比太小,则不能给填缝料提供太多的接触面积,造成填缝料脱落,使用一段时间后被挤压出裂缝。若深宽比太大,则又会造成填缝料的浪费,造价成本偏高。
结束语
综上所述,公路沥青路面施工质量直接关乎到整个工程的质量水平,其中裂缝是最为常见的质量问题,因此,在具体的工程中,应该加强裂缝的填补技术,促进沥青路面施工质量的有效提高。
参考文献:
[1]庞绮玲.沥青混凝土路面裂缝修补技术研究[D].中南大学,2013.[2]江姗.公路路面裂缝形成机理及修补技术研究[D].长安大学,2011.
第五篇:沥青路面裂缝处理标准化施工
高速公路标准化养护作业指南
沥青路面灌缝
二〇一六年五月
1.总则
1.1 为规范高速公路路面工程施工,克服质量通病,提高管理水平,保证施工质量,编制本实施细则。
1.2 本细则适用于高速公路沥青路面裂缝处理工程施工管理。
2.沥青路面裂缝的分类
2.1 沥青路面按路面开裂的主要原因,裂缝可分为三大类: 2.1.1由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝,称之为荷载裂缝;
2.1.2由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝,包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝,称之为非荷载裂缝
2.1.3由于填土固结沉陷或地基沉陷而引起的纵向裂缝,包括桥涵两端的横向裂缝和路段上较长的纵向裂缝,称之为沉降裂缝。按照裂缝的表现形式,可分为横向裂缝、纵向裂缝、龟裂和块裂。2.2按裂缝走向分:横向裂缝及纵向裂缝。
2.2.1 横向裂缝是与道路中线近似垂直的裂缝,有时伴有少量支裂。按其成因可分为:
1、低温缩裂;
2、温度反复升降引起的温度裂缝;
3、基层缩裂引起的反射裂缝;
4、不均匀沉降引起的横向裂缝。2.2.2 纵向裂缝是与道路中心线近似平行的裂缝,按其成因不同可分为:
1、由于不均匀沉降引起的路面表面纵向裂缝;
2、由于车辆反复荷载作用,在轮迹带两侧产生的裂缝;
3、在行车荷载作用下,产生的纵向疲劳裂缝。
从养护施工角度分类:小裂缝(6mm以下)、中裂缝(6-25mm)、大裂缝(25mm以上)。
3.沥青混凝土路面灌缝施工季节的选择
灌缝施工通常选择在春季施工,实际秋季施工也可。温度要求一般应在10℃以上且夜间无负温。根据天气要求在4月中下旬以后开始灌缝施工。横缝施工一般可早一些施工,纵缝略晚一些施工比较好,因为纵缝较窄,施工完成后温度降低容易开裂。
4.施工组织
4.1施工材料准备
沥青路面灌缝主要使用改性沥青、改性乳化沥青、中砂、机制砂、1-2cm碎石、水泥等;施工材料提前5天进场。灌缝胶体材料能够满足以下几项基本要求:粘附性好、防水防渗性好、弹性好、温度稳定性好、抗老化能力强、环保性强,同时具有施工快捷、经济效益好等特点。
材料技术指标:
SBS聚合物改性沥青: 针入度25℃,100g,5s 60-80(0.1mm)针入度指数PI ≮0.4 延度5℃,5cm/s ≮30(cm)软化点TR&B ≮55℃ 改性乳化沥青(快裂、阳离子):沥青含量50-60% 蒸发后残留物: 针入度25℃,100g,5s 40-120(0.1mm)
延度5℃,5cm/s ≮20(cm)软化点TR&B ≮50℃ 溶解度(三氯乙烯)≮97.5% 水泥: 标号为32.5#技术指标符合规范要求 中砂及碎石: 质地坚硬、干燥、洁净、耐磨 机制砂: 干燥 4.2机械配备及进场安排
机械设备按设备表、工期计划分批进场;施工设备为沥青加热车、运输货车、灌缝机等,机械设备要求进场前必须符合使用性能,车辆及驾驶员具有合格的法定证件,灌缝机检修完好,不允许带病作业。4.3劳动力安排
为确保工程的顺利进行,要组织了富有实际施工经验的4组施工队伍;每组配备现场管理人员一名,路面灌缝工人10人,安全布施保障工人6人,总计用工64人,安全及质量管理人员8人。在灌缝施工前,对进场工人进行安全培训及技术交底,虽然灌缝施工技术含量不高,工艺不复杂,但要求现场技术管理人员的责任心要强,工人的熟练程度要高,所以在每年施工时尽量使用同一批工人。
在施工次序上,横缝尽量在同一幅路面施工,纵缝尽量在同一幅路面同一车道进行,尽量减少行车变换车道的次数,这样有利行车及作业人员的安全。
在施工人员安排上,一般结合本单位的实际情况,视路面和工程量、工期等实际情况而定。横缝施工每段分2组,施工间距为3-4公里,前一组灌注超车道和行车道的一半,后一组灌注停靠带及行车道的一半,两组同时推进。纵缝施工分5-6组,尽量在同一幅同一车道施工,这样有利于行车及施工安全。5施工工艺
5.1 施工准备
用可加温小型沥青罐车运输沥青材料,将材料运至施工现场,将中砂、机制砂、碎石提前晒干装袋,同时对用于水泥砂浆的中砂进行过筛,以便更好地灌入裂缝中。施工路段应保持干燥,洁净,天气晴朗无大风,并提前做好路段封闭工作(按养护作业规范要求)。施工人员应穿着反光标志的棉质衣服及套袖、手套、帽子。
改性沥青加热:温度180-190℃,改性乳化沥青无需加热。5.2 清缝
利用钩子或铁刷将两侧缝壁和局部的三角小坑槽松散石料清理干净,利用风力灭火器将缝内及缝两侧灰尘吹净。利用高压热喷枪吹缝效果会更好一些。5.3 灌缝
在横缝施工过程中只需将加热后的沥青直接灌入缝内,在灌注过程中应控制沥青的数量,灌注要缓、要慢、要准。这样才能把每道缝隙灌实、灌满。灌缝高度与路面高度齐平即可。在纵缝施工中将改性乳化沥青直接灌入缝内,要控制灌注速度,由于纵缝宽度一般较窄,乳化沥青灌注速度一定要慢,让乳化沥青充分渗透到缝隙里,有时一次灌注会出现渗漏点就需第二次进行灌注,直至到缝没有渗漏点为止,灌缝高度与路面齐平即可。
对于缝宽在6mm以下的直接采用改性乳化沥青灌缝,6mm-13mm的直接采用改性沥青灌缝。在缝宽达到13mm-25mm时,需在缝内撒入机制砂或碎石,用15mm粗的钢钎对缝里石屑或碎石进行捣实,然后浇注热的改性沥青,待沥青充分渗入后,覆盖机制砂,然后再浇注沥青,直至于路面高度持平。在缝宽超过25mm时,此种情况一般为纵向裂缝,一般为路基不均匀沉降引起的,先需采用水泥砂浆对裂缝进行灌注,预留2-3cm的深度用改性沥青进行灌注。5.4 封缝
纵缝用机制砂或中砂进行覆盖,横缝用机制砂进行覆盖。5.5 开放交通
改性乳化沥青一般破乳后即可开放交通;改性沥青一般冷却到路面温度,即可开放交通。
6.质量标准
灌缝应外观干净整洁,密封材料基本与路面齐平。灌缝饱满,表面平整,无多余灌缝材料溢出。经车轮碾压后无脱落现象,并保持足够的弹性。
有条件的应作气密试验及渗水试验。
在雨天对灌缝质量进行目测,发现漏灌及未灌密实的缝,采用改性乳化沥青进行补灌。
7.质量问题的处理
(1)纵缝比较容易出现漏灌现象,在停靠带纵缝灌注时,派专人检查行车道及超车道,对漏灌的缝进行补灌。
(2)有渗漏点的缝利用改性乳化沥青进行补灌。
(3)严重超出路面的灌缝料,利用加热后的铲刀铲除后,撒盖机制砂。
8.安全保证措施
在安全上,导向牌最好使用LED指示灯,交通封闭标志齐全。派专人看护指挥交通,适当延长警告区、过渡区、缓冲区长度,确保作业人员的安全。8.1交通安全设施配备
前方施工1600m、宽道变窄道,安全锥,安全标志服,安全指示牌,爆闪警示灯等。8.2安全责任的落实
建立路面灌缝施工安全措施组织机构,认真贯彻执行安全生产有关政策、方针及法令法规,落实各级安全责任制。
对参加灌缝施工的人员以及驾驶员进行岗前安全教育培训,并在施工过程中随时进行安全教育并记录在案,严格管理施工现场的交通安全秩序,施工现场安全标志摆放按照国家规定严格执行,进入现场施工人员穿戴橘红色有明显标志的养护服装,施工现场设安全员进行现场安全措施的落实与管理;对现场施工人员、现场机械设备进行统一管理;施工前对所有施工人员进行安全技术交底。对进行施工的每位人员签定安全劳动合同,车辆签定安全运输协议,并对路面施工人员缴纳意外事故保险。
定期并随时检查机具设备、防护用具及作业环境。生活区和生产区配备防火设备,严防火灾隐患。安全员坚持经常性的不定期检查,查处各种安全隐患。严禁施工车辆逆向行驶、调头。8.3交通管制方案
交通管制方案在路面灌缝施工前必须报请养护、路政和安全部门审核,经过审查以后方可进行施工;并随时接受交管部门及路政部门的检查。
养护维护作业控制区应由警告区,上游过渡区、缓冲区、工作区、下游过渡区及终止区组成,其布置规定,警告区长度1600m,警告区设置前方施工1600m标志牌,过渡区分为上游过渡和下游过渡,过渡区长度大于90m,过渡区设置宽道变窄道标志牌,缓冲区长度大于50m,作业区是作业人员活动和工作的地方,其长度大约200m,终止区长度大于30m,在终止区的末端,解除所设的限制标志;警告区、过渡区、缓冲区在施工期间根据路况特点作相应调整,并符合规范要求。
施工现场的安全设施放置,严格按照养护安全管理规范进行摆放。施工人员和车辆必须在规定的安全区域内进行施工作业,严禁在安全区域以外的范围作业。
9.文明施工及环境保护 9.1文明施工
养护施工现场旗帜要统一、标准,各类人员着装整齐、施工现场标识、旗帜按规范布施。现场布局合理,材料、物品、机具、砂石料堆放符合要求。
在施工前和施工过程中在全线路段的可变情报板提示过往驾驶员减速慢性及安全警示用语。并告知省信息中心发布具体施工封闭路段。
9.2环境保护措施
施工现场施工完毕后及时清理,不得将施工废物堆弃在沿线路旁。
合理安排施工作业时间,并配备劳保用品。