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淺談瀝青混凝土路面常見裂縫原因分析及防治措

來源:期刊VIP網所屬分類:路橋建設時間:瀏覽:

1 引言
瀝青混凝土路面由于具有良好的抗滑性能,行車舒適平穩、噪音低以及養護方便等優點,被廣泛應用于我國的高速公路建設中,已經成為高速公路路面結構的主要形式。由于氣候環境變化、車輛荷載作用等因素綜合影響,路面出現了不同程度的破損病害,其中最為常見的就是裂縫。不管是我國北方冰凍地區,還是南方那些非冰凍地區也會出現裂縫,只是裂縫的輕重程度不同。裂縫若不能得到及時處理,水份將通過裂縫不斷滲入基層,造成路基軟化,導致路面承載能力下降,加速路面結構的破壞,更深層次的影響瀝青路面的使用性能。
2 裂縫分類
路面裂縫是路面破損最常見的病害之一,包括橫向裂縫和縱向裂縫兩部分。
(1)橫向裂縫的表現特征為裂縫與路中心線基本垂直,縫寬不一, 縫長有的貫穿全路幅,也有的貫穿部分路幅。一般分為荷載性裂縫和非荷載性裂縫兩大類。
(2)縱向裂縫的表現特征為裂縫的走向基本與行車方向是平行的,裂縫的寬度和長度不一。
2.1 橫向裂縫產生原因分析
2.1.1 荷載性裂縫
龜裂是典型的荷載性裂縫,又稱網裂,發生此種裂縫可能有以下幾種情況:
(1)路面厚度不足,不能滿足行車要求,在行車荷載反復作用特別是重車作用下,路面容易發生碎裂。
(2)路面強度不夠,其回彈彎沉值不斷增大,滿足不了迅速增加的交通量和逐漸增大的汽車載重量的需要。由于選用的瀝青質量不能滿足要求,瀝青面層產生早期的疲勞破壞,由于疲勞破壞產生的龜裂,嚴重時甚至會擴展到全幅瀝青面層。
(3)基層用料中細土過多或者穩定基層混合料拌和不均勻,導致穩定層強度不均勻而產生不規則裂縫。
2.1.2 非荷載性裂縫是橫向裂縫的主要表現形式,分為瀝青面層溫縮裂縫和基層反射裂縫兩種。
(1)瀝青面層溫縮裂縫。當發生大幅度降溫時,瀝青混合料的應力松弛趕不上溫度應力的增長,其勁度模量急劇增大,溫度下降產生的收縮拉應變或者拉應力一旦超過瀝青混合料的抗拉強度或極限拉應變,超過了產生開裂的極限勁度,瀝青面層就會開裂。
(2)基層反射裂縫。在溫度變化和車輛荷載作用下,基層產生的裂縫將漸漸反射到瀝青路面的表面, 且路表面出現裂縫的位置和形狀與基層裂縫基本相似。
2.2 縱向裂縫產生原因分析
(1)由于路基壓實度不均勻,造成路面產生不均勻沉陷,容易導致縱向裂縫的出現,例如發生在路面加寬處或半填半挖路基處的裂縫。
(2)在新舊路基結合位置出現的不均勻沉降以及公路建設施工過程中路面攤鋪碾壓不均勻都有可能造成縱向裂縫的產生,而且裂縫大多會在新舊路基結合部分的上面或道路中線處形成,裂縫兩側會發生錯位。
(3)瀝青面層分幅攤鋪時,兩幅間的接茬如果沒有處理妥當,在行車荷載反復作用下,就容易形成縱向裂縫;在車轍邊緣位置有時也會出現縱向裂縫。
(4)在晝夜溫差較大的地區,由于溫度的反復升降導致瀝青面層溫度應力疲勞,使瀝青混合料的極限拉伸應變能力變小。加上瀝青的老化使瀝青的勁度增高,應力松馳性能降低,最終達到極限抗拉強度,使路面產生開裂。
3 防治措施
3.1 橫向裂縫防治措施
3.1.1 龜裂防治措施:
(1)瀝青面層各結構層應滿足最小施工厚度的要求,保證上、下層的良好銜接。
(2)嚴格按《瀝青路面施工及驗收規范》(GB50092)的要求選取原材料,并合理地確定混合料的配合比,保證混合料拌合均勻,確保材料質量。
(3)進行路面結構設計時應調查交通量和做好預測工作,確保路面結構總體強度滿足設計使用期限內交通荷載的要求。
3.1.2 瀝青面層溫縮裂縫防治措施:
(1)合理安排施工作業, 保證攤鋪作業能夠連續進行, 減少冷接縫。根據《瀝青路面施工及驗收規范》(GB50092)要求,結合當地的氣候水文條件和公路等級選擇適用的瀝青類型,可減少或消除瀝青面層溫度收縮裂縫。
(2)選用松弛性能好的優質瀝青做面層,保證瀝青的延展度、針入度、乳化點等指標;在優質瀝青缺少的情況下,應采用一些聚合物或添加劑,來提高瀝青的高溫穩定性能以及低溫抗裂性能。
3.1.3 基層反射裂縫防治措施:
(1)基層、底基層養生時間應滿足相關規范的要求,排水徹底后方可鋪筑面層。遇到因土基或路面基層的病害或強度不足引起的裂縫類破損,要先對土基或基層進行處理之后再進行路面修復。 

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