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瀝青路面橫向裂縫原因與處治

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  橫向裂縫現象為裂縫與路中心線基本垂直,縫寬不一,縫長有的貫穿整個路幅,有的貫穿部分路幅,裂縫彎彎曲曲、有枝有叉。橫向裂縫中的唧漿導致裂縫兩側凹陷,橋頭跳車處的路面橫向裂縫,在路面積水的作用下加速跳車發展的速度,同時會對路基造成沖刷。

  1橫向裂縫產生原因分析

  橫向裂縫可分為荷載性裂縫和非荷載性裂縫兩大類。荷載性裂縫是由于設計不當和施工質量低劣, 或由于車輛嚴重超載, 致使瀝青面層或半剛性基層內產生的拉應力超過其疲勞強度而開裂。非荷載性裂縫是橫向裂縫的主要形式, 它分瀝青面層溫度收縮性裂縫和基層反射性裂縫兩種情況。橫向裂縫是與路中心線基本垂直的裂縫走向,縫寬有貫穿整個路幅的,也有部分路幅的。裂縫是在瀝青路面上經常發生、較為普遍的質量問題,對道路的使用品質與壽命會產生較大影響。

  1.1瀝青混合料中的瀝青性質的變化,其中揮發成分變質和瀝青硬化,使其產生了塊狀裂縫和風蝕現象。因此由于在混合料中使用的瀝青性質和摻配情況不同,路面的破壞程度也是不同的。瀝青混合料的收縮,在道路的橫斷面方向上產生的收縮裂縫。這種現象與氣溫及其變化程度,與路基、墊層、基層及構成的混合料的蠕變,乃至與應力松弛性質、路面各層間的摩擦狀況等許多因素有關

  1.2攤鋪瀝青混凝土路面的施工中施工縫處理不當,造成接縫不密實,或者由于碾壓方式問題產生細小裂縫,都會造成橫向裂縫的發生。在施工過程中橫向施工縫是不可避免的,接縫開裂的現象時有發生。作為施工管理者要合理組織施工,保持攤鋪作業連續進行,減少冷接縫的產生。技術人員熟練掌握橫向接縫的處理技術和注意要點,實施過程中嚴格按規范要求的程序去做,根據具體情況選擇適宜的接縫方法。正確的碾壓方法是瀝青路面施工質量的有力保證。

  1.3凍結指數大的地區,這種裂縫就容易發生。由于路基整體、土基、墊層及基層等瀝青混合料之外的底層材料的膨脹、收縮。由于土基下部地基的壓密下沉以及凍脹現象使土基產生凍脹,隨著這些現象所發生的路面縱向裂縫和局部的高低不平,皆屬于這個范圍。另外,由于基層的收縮裂縫,導致其上面的瀝青混合料產生反射裂縫,使道路出現的橫向裂縫也包括在其中。另外,候條件和氣溫的變化比率都和裂縫的產生有著密切的關系。瀝青未達到適合于氣候條件和使用要求的質量標準,致使瀝青面層溫度收縮或溫度疲勞應力(應變)大于瀝青混合料的抗拉強度(應變)從而產生裂縫。這就要求施工中嚴格按照《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG F40-2004)的要求,按本地區氣候條件和道路等級選取適用的瀝青類型,尤其是要使用優質瀝青為原材料。

  1.4過路橋涵、通道的填土固結或地基沉降產生路面橫向裂縫。橋涵等結構物的兩側填土必須充分壓實,有條件的要進行加固處理;在沉降嚴重地段,施工前進行詳細的勘察設計,編制合理的施工組織方案,對軟土地基處理完成后再進行構造物的施工。另外,地下管線埋置過淺也是造成橫向裂縫的主要因素,施工中要保證埋深不能高于路面以下30厘米。

  2 防止路面出現橫向裂縫采取的措施

  (1)合理地組織施工,攤鋪作業應連續進行,盡量減少冷接縫。冷接縫的處理,應先將已攤鋪壓實的路面端部切割整齊,清除碎料,然后用熱拌瀝青混合料敷貼接縫處,使其預熱軟化;鏟除敷貼料,對縫壁涂刷 0. 3~0. 6kg/m 粘層瀝青,再鋪筑新的混合料。

  (2)充分壓實橫向接縫。碾壓時,壓路機在已壓實的橫幅上 ,鋼輪伸入新鋪層 15cm,每壓一遍向新鋪層移動 15~20cm,直到壓路機全部在新鋪層為止,再改為縱向碾壓。

  (3)根據《瀝青路面施工及驗收規范 》要求,按本地區氣候條件和道路等級選用適當的瀝青類型,以減少瀝青面層溫度收縮裂縫。采用優質的改性瀝青更為有效。

  (4)橋涵兩側填土充分壓實或加固處理;工后沉降嚴重地段事先應進行軟基處理和合理的路基施工。

  (5)采取有效措施減少由半剛性基層收縮裂縫而引起的反射裂縫。基層產生裂縫后,在溫度和行車荷載的作用下,裂縫將逐漸反射到瀝青層表面,路表面裂縫的位置和形狀與基層裂縫基本相似。半剛性基層產生橫向裂縫的原因:

  ①施工接縫不好產生的收縮縫。接縫前后二段混合料攤鋪間隔時間越長越易開裂;基層硬結后再開挖溝槽,修復后,兩側也易拉裂。②干縮裂縫,由于混合料中水分蒸發后,干燥收縮,產生裂縫。含水量越大收縮越嚴重。③溫縮裂縫。碾壓后的混合料,在低溫季節產生溫縮裂縫。④混合料未充分壓實,強度不足或厚度不夠在外荷載作用下產生裂縫。⑤碾壓成型后不養護或養護不及時。任其在陽光下暴曬和風干 ,不保持在潮濕狀態下養生。⑥土基施工時,溝槽填幫處理不好,當混合料成型后,下層發生沉降使基層產生裂縫。⑦軟土地基沉降不均勻,有時會使基層產生沉降裂縫,如橋頭搭板端部處。防止半剛性基層出現橫向裂縫的措施:第一混合料應在接近最佳含水量的狀態下碾壓,嚴禁隨意澆水、提漿,以減少干縮;要防止碾壓時含水量過小,壓實度不足,造成裂縫。第二,對分段施工的路基,在碾壓時,應預留 3~5m的混合料暫緩碾壓,待下段混合料攤鋪后再碾壓,以利銜接。對于碾壓的基層,上下層的接縫應錯開 3~5m,以減少出現裂縫的機會。第三,合理選擇混合料的配比,控制細料數量;重視結構層的養護,經常灑水,防止水分過快損失,及早鋪筑上層或進行封層,以利減少干縮。第四,對基層下的橫向溝槽 ,必須采取措施填實,以防下沉,或增加基層厚度,防止沉陷性裂縫。

  3 路面橫向裂縫的治理方法

  3.1對基層進行處治。采取防裂措施,及時對基層進行養生以減少前期開裂,及時鋪筑瀝青面層或澆灑透油層以減少裸露時間,減少基層橫向干縮性開裂。

  3.2橋涵兩側填土充分壓實或進行加固處理;沉降嚴重地段,事前應進行軟土地基處理。

  3.3按本地區氣候條件和道路等級選取適用的瀝青類型,以減少或消除瀝青面層溫度收縮裂縫。優先考慮采用優質瀝青。

  3.4合理組織施工,攤鋪作業連續進行,減少冷接縫。冷接縫的處理,應先將已攤鋪壓實的攤鋪帶邊緣切割整齊、清除碎料,然后用熱混合料敷貼接縫處,使其預熱軟化;鏟除敷貼料,對縫壁涂刷粘層瀝青,再鋪筑新混合料。

  結束語

  在瀝青混凝土路面裂縫處置施工中,只有采取積極有效的措施,杜絕以上各種不利因素發生,嚴格規范施工,才能有效控制公路瀝青路面的開裂縫問題,提高公路瀝青路面的質量。

  參考文獻:

  [1] 《公路瀝青路面設計規范》(JTG D50-2006).

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