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沥青路面裂缝的类型、成因以及处理方法

  摘要:裂缝是沥青路面最为常见的破坏型式,从延伸方向分为横向裂缝、纵向裂缝,从形成原因分为施工裂缝、反射裂缝、温度裂缝、疲劳裂缝。裂缝具有延伸性与贯通性,为水的进入提供通道,裂缝的出现与发展是路面大面积严重破损的前奏。

  关键词:裂缝;类型;原因;处理方法

  Abstract: Crack is the most common type of damage in the asphalt pavement. According to the extension directions, crack involves transverse crack and longitudinal cracks; according to causes, crack can be classified into construction crack, reflection crack, temperature crack and fatigue cracks. Crack, with extensibility and transfixion, provides channel for water leaking, and is the sign of serious breakage of highway pavement with large area.

  Key words: crack; type; reason; processing methods

  中图分类号 :U416.217 文献标识码: A 文章编号:

  引言:裂缝是沥青混凝土路面最普遍、最主要的早期病害类型之一。初期产生的裂缝对沥青混凝土路面的使用性能无明显影响,但随着表面雨水和雪水的侵入,裂缝下的路面基层含水量加大,甚至饱和,路面强度明显下降,在大量行车载荷反复作用下,半刚性基层遭到结构破坏,承载力大幅度下降,产生冲刷和唧浆现象,使裂缝两侧的沥青面层碎裂,影响沥青路面的使用性能,并加速沥青路面破坏。

  1、裂缝类型和表现形式

  沥青路面裂缝的类型可分为两大类:一种是由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝,一般称之为荷载型裂缝。另一种是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疲劳裂缝,一般称之为非荷载型裂缝。

  由于我国现行沥青路面设计规范中规定或推荐沥青路面采用半刚性基层,所以还存在着因为半刚性基层的温缩裂缝或干缩裂缝引起沥青面层产生的反射裂缝或对应裂缝。此类裂缝主要是非荷载型的,在某些情况也可能是由温度和荷载共同完成的。

  沥青路面的裂缝, 尤其是横向裂缝,已经成为人们十分关注的问题。因为沥青路面在竣工使用后, 不论基层是柔性的、半刚性的, 还是面层沥青是国产的或进口优质沥青, 都会不同程度地出现横向裂缝,横向裂缝是沥青路面的主要缺陷之一。

  1.1横向裂缝

  横向裂缝表现为裂缝与路中心线基本垂直,线宽不一,缝长有的贯穿整幅路面,有的路面部分开裂。横向裂缝主要右以下四种产生原因:沥青质量没有达到本地区施工气候要求或者没有达到相关技术标准,致使沥青混凝土面层温度收缩或温度疲劳应力大于沥青混凝土的抗拉强度;施工缝处理不当,接缝不紧密,造成不同部位结合不良;半刚性基层由于水泥剂量、施工质量等综合因素产生的路面收缩裂缝;桥梁、涵洞等结构物回填部位没有按照要求进行施工,或处理不得当,从而产生不均匀沉降。

  1.2纵向裂缝

  纵向裂缝表现为裂缝走向基本与路线走向平行,裂缝长度和宽度不一。纵向裂缝的产生原因以下几种;路基填筑使用了不合格材料,吸水膨胀引起路面开裂;纵向加宽没有按照要求进行施工,或者碾压没有达到要求,从而造成加宽没有按照要求进行施工,或者碾压没有达到要求,从而造成加宽部位沉降;路基边坡坡度小于设计值,路基边坡压实度不足产生滑坡;边沟过深,使实际填土高度加大从而产生滑坡;面层前后摊铺相接处的冷接缝没有按照相关要求进行处理,结合不紧密二相互脱离。

  1.3网状裂缝

  网状裂缝表现为裂缝纵横交错,缝宽在1毫米以上,缝间距离在40 毫米以下,裂缝面积在1平米以上。网状裂缝产生原因;寒冷地区纵横裂缝继续扩展,冰冻水的侵入发展而成;沥青混合料质量差,拌合时间过长,拌合温度过高或者在储料仓中存储时间过长,沥青本身老化,导致混合料抗变形能力降低产生;沥青的性能差,尤其时低温抗变形能力过低;路面结构中含有软弱夹层,粒料层松动,水稳定性差;沥青层的厚度不足,水分侵入,导致层间结合较差,沥青总体强度不足,在损坏初期形成网裂,后裂缝逐步扩展,缝间距变小。

  1.4反射裂缝

  反射裂缝基本表现为在产生裂缝后,通过温度和行车荷载的共同作用,裂缝逐渐反射到沥青混凝土面层,路面的裂缝形式与基层裂缝形式基本一致。其中半刚性基层以横向裂缝居多,柔性路面上加盖的沥青机构层,则裂缝形式不一,主要取决于下承层。反射裂缝产生原因;在已经开裂的旧沥青、旧水泥路面上加铺沥青面层,由于温度的变化(降低),老路面的裂缝继续拉开,从而使新铺层在旧裂缝处断开;半刚性基层温缩开裂;新铺半刚性基层随着混合料中水分的减少产生干缩和干缩应力。

  2、处理方法

  针对不同的裂缝,应该选取不同的处理方法,各种处理方法各有优劣,现在比较常见的处理办法有开槽灌缝、防渗膜贴缝、常温密封胶表面刷涂、高分子聚合物压浆、明胶沥青表面刷涂、硅酮玻璃胶抿缝以及其他处理方法。

  2.1开槽灌缝

  开槽灌缝是一种针对于路面早期病害的预防性养护方式,主要用于处理道路初期通车后出现的裂缝及大中修后新出现的裂缝。通过开槽机开槽后,用灌缝机使用密封胶灌缝,它能确保道路的整体使用性能,可延长公路的使用寿命。

  开槽修补法适合于中小裂缝,是国内外通用的裂缝处理方法,使用的设备包括开槽机和灌缝机,补缝材料采用针对裂缝修补专门设计的密封胶(改性沥青聚合物),开槽尺寸至少为1 cm宽,1~3 cm深,开槽的深度、宽度比不应超过2:1,深度比越低越好。

  2.2防渗膜贴缝

  防渗膜贴缝采用具有很高抗拉强度、很好的韧性和表面黏度的防渗膜进行施工,通常根据裂缝长度剪取相应长度的防渗膜,将隔离膜撕除贴在扫净的裂缝处压实粘牢即可通行。可处理宽度2毫米以下裂缝及温缩裂缝。但因为生产厂家的技术差别,此产品价格差异较大,使用效果各异,个别产品有粘接不来跑掉的现象出现。此施工后略高出路面。如果严格把关因其施工简便、价格合理、粘接牢固仍不失为一种良好的裂缝处理方法。

  2.3常温密封胶表面刷涂

  常温密封胶表面刷涂是采用一种由多组分有机大分子物质组成的常温密封胶,密度大于水,有很多的流动性,有轻微气味,残留物软化点大于85摄氏度,弹性恢复大于80%。使用时采用毛刷沾取少量常温密封胶刷涂在裂缝表面,常温密封胶可以通过裂缝,混凝土空隙向下渗透,弥补裂缝。常温状态下一至两个小时即可凝固,残留物颜色为浅黑色,可以阻止水的侵入对路面的破坏。原料一次使用不完,可以密封保存下次继续使用,保质期为3个月。但因为凝固时间相对较长,价格较热熔密封胶高,所以不适于处理5毫米以上裂缝。

  2.4高分子聚合物压浆

  高分子聚合物压浆材料指由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成的高分子量化合物,聚合度较高。它具有体积膨胀迅速、渗透性强、稳定后强度高、作用时间长的特点,主要应用于反射裂缝处路面结构层托空(因翻浆、唧泥造成)的病害处治。

  该方案使用设备为经特殊加工配置的专业设备,所用材料价格昂贵,造价190元/平方米至240元/平方米,施工成本较高。但施工效果良好,经该方案处理的病害基本不留“后遗症”,因此是处理重度反射裂缝病害的首选。

  2.5明胶沥青表面刷涂

  明胶沥青表面刷涂采用主要成分为石油裂化、蒸馏等工艺流程的副产品—明胶沥青,该产品物理性能类似于沥青,外观为浅金黄色微红,熔点90摄氏度左右,闪点240摄氏度。可以根据使用要求进行调色,调色后即为彩色沥青。为了方便施工,一般将明胶沥青采用特殊工艺加工成液态,颜色调制成土灰色,使用时采用毛刷沾取少量明胶沥青液刷涂在裂缝表面,常温状态下四至五个小时即可凝固,残留物颜色为浅黑色,较接近原路面本色。可以减少行车时对视觉的冲击。原料一次使用不完,可以密封保存下次继续使用,保质期为1个月。但其凝固时间较长、成本最高。由于不同路段颜色也有较长差异,因此要想最终残留物颜色达到与路面完全一致较困难。

  还有的单位采用开槽后,采用常温密封胶或者彩色沥青密封胶(颜色接近路面本色)灌缝的方法,优点时视觉效果好,缺点时原料成本高。

  3、结束语

  综上所述,沥青路面裂缝的形式较多,路面裂缝产生的原因不一,它是严重影响公路质量的病害,我们要采取行之有效的预防措施,运用科学的裂缝制约策略处理,以预防沥青路面裂缝的发生,从而提高公路质量,延长公路沥青路面的使用寿命。

  参考文献:

  1、杨松.浅谈公路沥青路面裂缝的预防和处理[J].青春岁月,2011,(04)

  2、李季.公路沥青路面裂缝的预防和处理措施[J].科技致富向导,2011,(09)

  3、沙庆林.沥青路面. 人民交通出版社

  4、公路工程技术标准.中华人民共和国交通部发布

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