高速公路瀝青路面裂縫病害成因及防治措施

1、高速公路瀝青路面裂縫病害成因及防治措施分析【摘要】我國的高速公路路面通常采用半剛性基層瀝青路面，若路面裂縫不能及時處理，會導(dǎo)致路面承載力不足，直接導(dǎo)致嚴(yán)重后果。本文通過分析影響瀝青路面裂縫產(chǎn)生的因素 以及裂縫形成的原因，提出裂縫處理的意見，僅供參考?！娟P(guān)鍵詞】高速公路；瀝青路面；裂縫【 abstract 】 the our country the highway pavement usually uses semi-rigid base asphalt pavement, if the road surface crack cannot be handled in time, will lea

2、d to pavement bearing capacity is insufficient, directly lead to serious consequences. this paper by analyzing the influential factors of the asphalt pavement of cracks and the causes of the formation of crack, and puts forward the opinion of the crack treatment, only for reference.【 key words 】 hig

3、hways; and the asphalt pavement; crack1.前言在高速公路使用過程中，伴隨著公路使用時間的增長以及通過汽車的累積次數(shù)的增多，瀝青路面出現(xiàn)以不同類型的裂縫為主要現(xiàn)象的破壞形式。根據(jù)裂縫的形成原因，裂縫分為：路基沉降裂縫、半剛性基層的反射裂縫、瀝青面層溫縮裂縫、自上而下的表面裂縫、綜合原因形成的網(wǎng)狀裂縫等。若不能在裂縫出現(xiàn)早期加以及時處理，會導(dǎo)致路面承載力不夠，路面破壞速度加快，降低了公路的使用能力，更嚴(yán)重者將會引起交通事故。然而通過分析裂縫的形成原因，我們完全可以做到“因病施治，有的放矢”。2.高速公路瀝青裂縫的分類21路基沉降裂縫通過調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，影響瀝青路

4、面開裂主要元兇是以結(jié)構(gòu)物端部和軟土地基沉降為主的路基的不均勻沉降。由路基沉降產(chǎn)生的裂縫的表現(xiàn)形式主要有以下三種：第一，構(gòu)造物端部或頂部的橫向裂縫。這是高速公路瀝青路面最常見的病害，幾乎可以在所有的高速公路上均可見，唯一不同的是裂縫的開裂比例以及開裂程度。第二，路基橫向不均勻沉降產(chǎn)生的縱向裂縫。縱向裂縫主要發(fā)生在半填半挖路段、高填方路段、老路加寬后的新老路基結(jié)合部，在山區(qū)，丘陵區(qū)和平原區(qū)等的高速公路均可見。這類裂縫的產(chǎn)生主要是由于不均勻碾壓造成的，再加上通車后汽車荷載以及水的共同作用，通常使得路基橫向沉降不均勻。第三，軟土地基沉降產(chǎn)生的塊裂和龜裂。在我國高速公路經(jīng)過的大部分地區(qū)分布著軟土。由于軟

5、土層的自身特點，即：土層深度，成分，顆粒級配的不同，造成地基的強度和穩(wěn)定性有差別，因而，在汽車等荷載作用下造成不均勻沉降，造成塊裂和龜裂的現(xiàn)象出現(xiàn)在瀝青路面。22半剛性基層反射裂縫通過研究發(fā)現(xiàn)，半剛性基層反射裂縫是由于貫通橫縫是由于基層開裂后反射到瀝青面層而形成的。水泥穩(wěn)定類基層作為影響半剛性基層反射裂縫產(chǎn)生的主要原因，主要體現(xiàn)在，礦料級配設(shè)計不合理(懸浮密實型)、細(xì)料(0075以下顆粒)含量過多，水泥劑量偏高，施工時含水量過大，以及施工后養(yǎng)生不及時或養(yǎng)生方法不當(dāng)?shù)确矫妗?3瀝青面層溫縮裂縫氣溫驟降造成面層溫度收縮和溫度疲勞裂縫是瀝青路面的溫縮裂縫有兩種型式。溫度的作用原理為溫度反復(fù)升降導(dǎo)致混

6、合料的極限拉伸應(yīng)變變小，應(yīng)力松弛性能降低，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。24自上而下的表面裂縫大量資料表明，許多許多裂縫是從路表面開始，逐漸向下發(fā)展，一般發(fā)生在輪跡帶處、施工離析的部位以及兩臺攤鋪機(jī)作業(yè)的交界處，存在形式多為輕微縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫。3.高速公路瀝青裂縫的形成原因3.1材料面層裂縫的大小與基層材料的收縮性有關(guān)，面層裂縫隨著基層材料的收縮性的減小而減小。通常我們選擇收縮性小，以及有透層油的基層材料并且加強與面層的粘結(jié)，可以減小瀝青的開裂。瀝青面層的裂縫率受基層材料的影響主要表現(xiàn)在干燥收縮開裂和低溫收縮開裂。前者的作用原理是由混合料因為失去水分而縮小了顆粒間的空隙。后者是由于施工時多在高溫的夏季，

7、而在冬季是溫度急劇下降，混合料收縮，產(chǎn)生收縮應(yīng)力，溫度收縮裂縫產(chǎn)生在收縮應(yīng)力大于極限抗拉強度時，通常溫差越大，溫度變化越快，則約束越大，混合料就容易開裂。3.2設(shè)計我過瀝青路面存在的主要問題表現(xiàn)在以下三個方面：第一，結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理。第二，路面、基層、底基層排水設(shè)計考慮不完善。第三，實地勘察不完善，路面設(shè)計狀況與實際情況不相同，使得路面設(shè)計參數(shù)不符合實際。3.3施工由施工原因造成的瀝青路面裂縫主要表現(xiàn)在：一，局部路堤填料料粘土土塊粉碎不足，導(dǎo)致的路基壓實不均勻；二、路基邊緣壓實度不夠，這是由于暗埋式構(gòu)造物因其自身長度的原因造成的；三、減速車道與行車道銜接段不在同一時段施工；四、由于處理不當(dāng)在半填

8、半控處的銜接，導(dǎo)致路基的不均勻沉降產(chǎn)生的縱向裂縫。3.4其他第一，氣候溫度條件。影響瀝青路面溫縮裂縫的主要氣候原因，即，最低溫度、降溫速率、持續(xù)低溫時間、升降溫循環(huán)次數(shù)。第二，通車輛和車輛類型。一般情況下由最重的車輪荷載產(chǎn)生剛性基層中的最大拉應(yīng)力。通過研究表明，不同軸載對半剛性路面的破壞作用約是16次方的關(guān)系。4.裂縫處治技術(shù)建議4.1設(shè)計因素第一，面層厚度。經(jīng)驗與規(guī)范相結(jié)合，在嚴(yán)格執(zhí)行瀝青路面設(shè)計規(guī)范的同時結(jié)合在設(shè)計中的經(jīng)驗。第二，基層厚度。相關(guān)資料表明，增大結(jié)構(gòu)層厚度可以有效的提高路面承載力。第三，做好排水設(shè)計。降低地下水位是提高路基以及路面強度的有力保障。第四，做好瀝青混合料配合比設(shè)計。

9、瀝青的用量直接影響混合料的骨架嵌擠作用。合理的瀝青混合料配合比對路面承載力的提高具有不容忽視的意義。4.2材料特性第一，選擇松弛性能好的優(yōu)質(zhì)瀝青做面層。確保瀝青的針入度、延度等指標(biāo)符合要求。在沒有優(yōu)質(zhì)瀝青的時，應(yīng)采取補救措施，添加某些添加劑和聚合物，提高瀝青的性能，降低裂縫產(chǎn)生或者擴(kuò)展的幾率。第二，選用適宜的集料。瀝青混合料的集料的選用標(biāo)準(zhǔn)即為集料表面粗糙、石質(zhì)堅硬、耐磨性強、嵌擠作用好、與瀝青粘附性好的材料，堿性材料的抗剝落性能比酸性材料要好，因此盡量避免采用酸性集料，如若必須采用酸性集料，要加入抗剝落劑，來提高混合料的抗剝落性能。選擇合適的級配，確保合料的高溫穩(wěn)定性、抗疲勞性、低溫抗裂性和

10、耐久性等滿足要求。4.3加鋪瀝青防裂層通常采用兩種方式加鋪瀝青防裂層，第一，在面層與基層之間設(shè)置瀝青碎石中間層、低黏度瀝青混凝土層等均勻應(yīng)力吸收層；第二，在瀝青路面加土工格柵。通過上述兩種方式來改善瀝青路面的主要性能，對控制車轍、反射裂縫和疲勞裂縫有特別的效果。4.4保證路基強度作為路面持力層的路基不僅要承受自然因素的作用外，還要承受路面所傳遞下來的荷載，這是主要需要承受的荷載。所以，需要路基具有足夠的強度、剛度與穩(wěn)定性，避免產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致路面開裂。4.5嚴(yán)格控制施工環(huán)節(jié)，保證施工質(zhì)量首先，路基填筑。必須嚴(yán)格控制路基的填筑工藝，保證路基的強度。嚴(yán)格按照瀝青路面施工規(guī)程的要求施工。其次，路

11、面施工。在路面施工中，控制好瀝青混合料在拌和、運輸、攤鋪時的溫度，在進(jìn)行碾壓作業(yè)時，宜采用初壓、復(fù)壓和終壓的步驟，確保壓實度、表面穩(wěn)定性以及表面平整度符合標(biāo)準(zhǔn)。4.6裂縫病害養(yǎng)護(hù)維修措施為了防止雨水或碎屑進(jìn)入裂縫，通常采用裂縫修補這種局部處理方法，通常選用在裂縫中放置填料。雖然維持時間短，但是可以有效的延長路面的壽命。通常有三種具體的修補方法：首先，清縫并灌縫：此法適用于各種類型的裂縫，其工作原理是采用熱空氣噴槍或壓縮空氣將裂縫中的碎屑吹出，其后灌入熱瀝青或者乳化瀝青進(jìn)行封填。其次，擴(kuò)縫并灌縫：此法適用于橫向及縱向裂縫，其工作原理采用路面鋸或開槽機(jī)在原有裂縫上設(shè)置填縫槽，然后放置填縫料或者灌縫進(jìn)行封填。第三，壓縫帶封縫：此法多用于橫向裂縫，其工作原理是用液化氣噴槍燒烤縫面，并用余溫?zé)緣嚎p帶使其軟化，然后粘貼于縫隙進(jìn)行封縫。5.小結(jié)及時有效的對混凝土路面產(chǎn)生的各種裂縫進(jìn)行修補，可以延長路面的使用壽命，降低因裂縫而產(chǎn)生的行車影響，避免發(fā)生人身安全，提高綜合效益。根據(jù)產(chǎn)生路面裂縫的因素及原因的分析，根據(jù)不同路況，具體制訂養(yǎng)護(hù)維護(hù)措施，延長路面的使用時間，為車輛的安全行駛提供安全可靠