第一篇:市政道路瀝青路面裂縫原因和預防措施探討
最新【精品】范文 參考文獻
專業(yè)論文
市政道路瀝青路面裂縫原因和預防措施探討
市政道路瀝青路面裂縫原因和預防措施探討
摘要:本文介紹了市政道路瀝青路面裂縫常見的形式及產(chǎn)生裂縫的原因,并提出了相應的預防措施和治理方法,以便有效地防治瀝青路面裂縫的產(chǎn)生,保證路面的使用壽命。
關鍵詞:市政道路;瀝青路面;裂縫治理;措施;方法
中圖分類號:U416.217文獻標識碼: A 文章編號:
1前言
城市道路的暢通平整是城市硬環(huán)境建設的基礎指標。隨著我國當前城市化進程的不斷加速,以市政道路為基本骨架的交通基礎設施建設規(guī)模也不斷擴大。在市政道路建設中,半剛性基層瀝青砼路面由于具備平整、無接縫、施工期短、養(yǎng)護維修簡便、耐磨等優(yōu)點,成為當前市政道路路面結構的首選,在各等級道路建設中均得到廣泛應用。但由于包括瀝青材質(zhì)、技術以及施工等諸多因素的影響,瀝青砼路面在通車一段時間后所出現(xiàn)的病害相較于高速公路更加嚴重。譬如:縱、橫向裂縫,泛油,交叉道口行車道沉陷,坑槽等均屬瀝青路面的常見病害。這些病害都直接影響到了行車速度、行車安全,對于瀝青路面使用壽命及道路投資效益也都會產(chǎn)生明顯的負面效應。因此,針對瀝青砼路面裂縫的預防處治研究,對于延長道路使用周期、保障道路投資效益是有著現(xiàn)實意義的。瀝青路面裂縫的主要類型與表現(xiàn)
從瀝青砼路面裂縫的成因分析看,裂縫大體可分為三種類型,即荷載型裂縫、非荷載型裂縫與沉降裂縫。荷載型裂縫即指行車荷載作用下,由于路面半剛性基層底部強于材料的抗拉強度所引發(fā)的結構性破壞裂縫;非荷載型裂縫則主要表現(xiàn)為溫度裂縫,包括因瀝青面層溫度變化產(chǎn)生的低溫收縮裂縫與溫度疲勞裂縫;沉降裂縫則主要包括由地基沉陷或填土固結沉陷引發(fā)的路段縱縫、橋涵兩端的橫向裂縫??傮w而言,前二者在道路裂縫病害中表現(xiàn)得尤為突出,并分別以橫向、最新【精品】范文 參考文獻
專業(yè)論文
縱向、反射裂縫及網(wǎng)裂等形式表現(xiàn)出來。換言之,即行車荷載作用與瀝青面層溫度變化是瀝青砼路面裂縫的主要成因。
瀝青路面裂縫的原因
3.1 設計原因
(1)路面結構設計不合理或厚度不足,路基路面強度無法滿足行車要求,在強荷載作用下結構受損產(chǎn)生裂縫。
(2)地下管線或構筑物埋深不足,導致基層結構不完整或回填土壓實不平都會引起瀝青路面的橫向裂縫。
(3)瀝青標號選用不合理,瀝青路面中的瀝青膠結料溫度敏感性強,其低溫性能不能滿足工程項目地區(qū)溫度變化所產(chǎn)生的溫度應力的要求。
3.2 材料因素
一是瀝青品質(zhì),目前市政道路大多采用收縮性較小的半剛性基層,瀝青路面裂縫以溫度收縮裂縫形式為主,瀝青品質(zhì)也就成為瀝青路面裂縫的首要內(nèi)因,其中包括如瀝青油源、低溫延性、勁度、含臘量以及抗老化性能等都屬于瀝青品質(zhì)。二是瀝青混合料組成,不同組成結構的混合料性質(zhì)也有所差別,諸如瀝青用量、集料級配、礦粉細度及配合比等都會影響到瀝青混合料的抗裂性能,其中瀝青勁度與混合料低溫勁度都是決定瀝青路面開裂與否的關鍵。三是基層材料類型與性質(zhì),傳統(tǒng)市政道路基層材料多使用石灰土基層作為主要承重結構,但其顯然無法滿足城市交通載荷發(fā)展的要求,由基層破損逐步發(fā)展至路面破損。此外,半剛性基層材料的不同選擇也會因其收縮性的差異影響到面層裂縫率的大小。
3.3 施工原因
(1)路基填土壓實度不夠,路基產(chǎn)生不均勻沉陷,接縫處壓實達不到要求,在荷載作用下宜形成裂縫。
(2)路基或基層強度達不到要求,路基局部產(chǎn)生下沉使路面拉裂。
(3)縱向溝槽回填土壓實質(zhì)量差,致使路面沉陷。
(4)半剛性基層的干燥收縮、低溫收縮,如果收縮應力大于當時
最新【精品】范文 參考文獻
專業(yè)論文
基層的極限抗拉強度時,就會產(chǎn)生收縮裂縫。
(5)半剛性基層養(yǎng)生不夠或養(yǎng)生結束后沒有灑鋪封層或透層油,暴曬時間太長都會產(chǎn)生裂縫。
(6)如果基層混合料離析造成細粒料上浮,形成強度較弱的薄層,在行車荷載作用下,就宜產(chǎn)生龜狀裂縫。
(7)瀝青混合料攤鋪時間過長,其表面溫度低,內(nèi)部較熱時用重型壓路機碾壓易使路面表層切斷,出現(xiàn)裂縫。
(8)施工縫處理不當、接槎處碾壓不正確,常常在接槎處造成開裂。
(9)路機加速或減速過猛,轉(zhuǎn)向時速度 決易產(chǎn)生路面橫紋。
3.4 載荷因素
超載嚴重歷來是市政道路病害包括裂縫產(chǎn)生的重要原因。這主要是由于超載車輛累計軸次增大,引起設計彎沉值減少;超載與車輛的振動沖擊作用會對路面產(chǎn)生一次性破壞作用;超載車輛在剎車、上下坡時造成對瀝青面層的剪切破壞;超載還會因超出路面基層的設計抗拉強度使底層提前產(chǎn)生拉裂。
3.5 環(huán)境原因
(1)冬季施工或施工溫度低于要求溫度時,瀝青面層施工質(zhì)量很難保證,易形成裂縫。
(2)新老路面交界處沉降不一,可形成裂縫。
(3)在舊路面上加鋪瀝青面層時,原路面上已有的裂縫包括水泥混凝土路面的接縫易反射到面層形成裂縫。
(4)由于行車荷載遠遠超出設計要求,路基路面抗拉強度不足,使其產(chǎn)生拉裂。
4路面設計中裂縫的預防處治措施
第一,路面厚度須具體聯(lián)系市政道路施工對象加以確定如舊水泥砼路面改造,其瀝青混凝土罩面層厚度主要取決于結構強度因素,加罩層厚度則須對混凝土最小攤鋪厚度、工程費用控制及沿線高程控制做綜合的考量。而新建柔性路面則應聯(lián)系道路等級、地基地質(zhì)、施工季節(jié)和交通量等諸多因素測算設計厚度。此外,在路面設計中,應對城區(qū)遠景交通量作充分的估測,就超載車輛比例適當提升路面結構層
最新【精品】范文 參考文獻
專業(yè)論文
標準。第二,瀝青混凝土級配設計。目前高等級道路所采用的較粗級配具有較強的抗滑抗車轍能力,但同時由于其空隙率偏大、傳荷能力較弱,耐疲勞能力也相應下降。因此,在市政道路設計中應綜合考量其使用性能,依據(jù)設計厚度選擇恰當?shù)幕旌狭项愋汀J紫?,在瀝青品質(zhì)上應要求含蠟量低、施工抗老化性能及高低溫性能較佳,改性瀝青與瀝青瑪蹄脂碎石(SMA)混合料是可優(yōu)先考慮的選擇,尤其是問斷級配、密實型的SMA混合料,它具有良好的抗車轍性能與低溫抗裂性能,是近年來瀝青路面防裂設計中選用較多的新技術。其次,混合料配合比設計應嚴格控制級配組成,對其中的空隙率與穩(wěn)定度要適當調(diào)整,瀝青用量也要控制于馬歇爾試驗最佳用量±0.5%的范圍內(nèi)。第三,瀝青路面結構。除加強市政道路瀝青路面防水設計外,在保證一定厚度的前提下,選用水穩(wěn)性好、材料強度較高的基層與底基層結構。經(jīng)檢驗證明,厚度超過150mlTl的瀝青面層或強度、彈性模量較大的材料對于降低車輛荷載剪應力與反射裂縫擴展均有明顯效果。
施工預防裂縫的措施
(1)路面結構設計時,應充分做好交通量調(diào)查和預測工作,使路面結構組合與總體強度能滿足設計使用期限內(nèi)交通荷載要求。
(2)地下管線或構筑物埋深不能小于50 cm,確保基層結構的完整性。
(3)根據(jù)瀝青路面施工及驗收規(guī)范要求,調(diào)查本地區(qū)氣候條件,再結合道路等級選擇性能優(yōu)良的瀝青產(chǎn)品,以減少或消除瀝青面層溫度收縮裂縫。
(4)溝槽回填土應分層填筑、壓實,回填土的土質(zhì)及含水率應符合要求,壓實度達到標準,如土質(zhì)不符合質(zhì)量要求或壓實有困難時,須用黃砂、礫石砂、級配碎石等材料作換填處理。
(5)橋涵兩側(cè)填土時,應充分壓實或進行加固處理,新舊路交接處新路的基層厚度和材料須與舊路面一致或稍厚。土路基應密實、穩(wěn)定。鋪筑瀝青面層前,舊路面?zhèn)缺趹克⒄硨訛r青,新舊路面接縫宜用熱烙鐵熨密。
(6)在舊路面上加罩瀝青路面結構層前,可先銑削原路面后再加罩,也可以鋪設土工織物、玻纖網(wǎng)等后再加罩,可緩解反射裂縫的形
最新【精品】范文 參考文獻
專業(yè)論文
成。
(7)原材料質(zhì)量和混合料質(zhì)量應嚴格按照瀝青路面施工及驗收規(guī)范的要求進行選定、拌制和施工。
(8)在半剛性基層施工時,要嚴格控制集料的含水量和壓實度,碾壓好后要及時養(yǎng)生,養(yǎng)生期滿后及時鋪筑面層。
(9)合理組織施工,攤鋪作業(yè)時要連續(xù)進行,盡量減少冷接縫。如不可避免冷接縫,則一定要處理好,冷接縫處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。
(10)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15 cm,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。
(11)盡量采用全路幅一次攤鋪,如分幅攤鋪時,前后幅應緊跟,避免前半幅混合料冷卻后才攤鋪后半幅,確保熱接縫。
(12)分幅攤鋪時,上、下層的施工縱縫應錯開15 cm以上。松鋪系數(shù)應根據(jù)試鋪試壓確定,使壓實后的接縫結合緊密、平整。
(13)攤鋪機必須緩慢、均勻、連續(xù)不間斷地攤鋪,不得隨意變換速度或中途停頓,以減小瀝青混合料的離析。攤鋪速度宜控制在2~6m/min的范圍內(nèi)。
(14)根據(jù)情況配備足夠數(shù)量的壓路機,并根據(jù)瀝青混合料鋪完后的溫度要求,嚴格控制初壓、復壓、終壓時機,碾壓速度要慢而均勻,并符合規(guī)范要求的壓路機碾壓速度,嚴禁壓路機在未碾壓成型的路段上轉(zhuǎn)向、掉頭、加水或停留。
(15)瀝青混凝土路面接縫必須緊密、平順。上、下層的縱縫應錯開l50mm(熱接縫)或400 mm(冷接縫)以上。相鄰兩幅及上、下層的橫向接縫均應錯位1 m以上。
原材料及管理措施
加強原材料的檢驗工作,對質(zhì)最不符合要求的材料,絕不能使用?;旌狭系墓橇蠎x用表面粗糙、石質(zhì)堅硬、耐磨性強、嵌擠作用好、與瀝青粘附性能好的集料。如果骨料呈酸性則應添加一定數(shù)量的抗剝落劑或石灰粉,確?;旌狭系目箘兟湫阅?,同寸應盡量降低骨料的含
最新【精品】范文 參考文獻
專業(yè)論文
水量?;旌狭鲜褂玫牡V粉要進行搭棚存放,做好防雨防潮措施。結束語
市政工程瀝青路面裂縫已成為瀝肯路面的主要危害之一,在工程施工中根據(jù)其成因從設計、路基、基層施工、瀝青而層施工到原材料控制,有針對性地采取一系列預防和改善措施,同時按全面質(zhì)量管理的要求,建立健全有效的質(zhì)量保證體系,對施工令過程、每道工序的質(zhì)量進行嚴格的檢查,控制,才能減少瀝青路面裂縫的發(fā)生,從而提高瀝青路面的建設質(zhì)量,延長市政瀝青路面使用壽命。
------------最新【精品】范文
第二篇:瀝青路面裂縫及其預防措施
瀝青路面裂縫及其預防措施
摘要:綜述瀝青路面裂縫類型,產(chǎn)生裂縫的原因及其防治措施。提出合理設計、選材得當、精心施工、及時養(yǎng)護和維修是提高瀝青混凝土路面使用性能,減少路面裂縫的根本保證。
關鍵詞:瀝青混凝土路面 裂縫 防治措施常見裂縫類型及成因
1.1 表面龜裂、網(wǎng)裂
龜裂是指縫寬3mm以上,且多數(shù)縫距在10cm以內(nèi),面積為1 m。以上的塊狀不規(guī)則裂縫。網(wǎng)裂是指縫寬1 mm以上,縫距在40 cm以下,面積為1 m。以上的網(wǎng)狀裂縫。表面龜裂、網(wǎng)裂的產(chǎn)生,通常是由于路面整體強度不足,基層局部軟化、穩(wěn)定性不良等原因引起的。因超荷載使用,養(yǎng)護不及時,造成瀝青面層老化變脆,也會發(fā)展成網(wǎng)狀裂縫。
1.2 縱向裂縫
產(chǎn)生縱向裂縫的原因大致有兩種情況,一種是由于路基施工時壓實度不均勻,在使用過程中,路面產(chǎn)生了不均勻沉降而引起,常見于半填半挖路段或為趕工期而快速施工的道路;另一種是在瀝青面層施工中,用瀝青攤鋪機分幅攤鋪時,兩幅接茬未處理好,在行車荷載作用下,也易形成縱向裂縫。另外,急剎車產(chǎn)生的車轍邊緣往往也會有縱向裂縫。
1.3 橫向裂縫
橫向裂縫可分為荷載型裂縫和非荷載型裂縫。
產(chǎn)生荷載型裂縫的主要原因是:
(1)路面結構設計不當,未充分考慮到各種不利的綜合因素,加上施工質(zhì)量低劣而影響瀝青面層的正常使用壽命,或由于開放交通后,反復受到嚴重超載車輛的荷載作用,致使瀝青面層或半剛性三渣基層內(nèi)產(chǎn)生的拉應力超過其疲勞強度而產(chǎn)生裂縫。
(2)橫斷面設計失誤或施工時質(zhì)量控制不當,造成路拱度不足,形成雨天不能及時排除路面積水的隱患,當高速運轉(zhuǎn)的車輪接觸路面積水的瞬間,巨大的壓力迫使受壓水將壓力迅速傳遞到路面,造成瀝青路面因強度不足而產(chǎn)生裂縫。
非荷載型裂縫是橫向裂縫的主要表現(xiàn)形式,它的產(chǎn)生主要有兩種情況:
(1)瀝青面層溫度收縮性裂縫;
(2)基層反射性裂縫。
裂縫的危害
裂縫的出現(xiàn)會使路面開裂,破壞道路結構的完整性;同時還會帶來其他類型的路面損壞。如:在行車荷載的作用下形成啃邊、坑槽;水分通過裂縫滲入,會降低路面結構的強度,與交通荷載、氣候共同作用,會導致剝落、松散、唧泥、坑槽,產(chǎn)生新的裂縫和使原有裂縫更加嚴重,甚至導致基層或路基產(chǎn)生凍脹、翻漿等,嚴重影響路面的使用壽命和結構的穩(wěn)定性。裂縫的出現(xiàn)會使車輛通過時產(chǎn)生跳車,造成行車不舒適,影響車速;同時會對司機和乘客心理造成壓力,影響道路的使用信譽等。對罩面層最直接的危害就是產(chǎn)生反射裂縫,影響罩面層的效果。產(chǎn)生裂縫的原因分析
3.1 瀝青混合料
瀝青混合料的性質(zhì)是個重要影響因子。
(1)瀝青:一方面瀝青混合料低溫勁度指標是決定是否開裂的根本因素,瀝青勁度又決定瀝青混合料勁度的關鍵。瀝青老化越嚴重,勁度越大,裂縫就越容易出現(xiàn);另一方面瀝青的溫度敏感性也對裂縫的產(chǎn)生造成直接的影響,溫度敏感性大的瀝青易開裂。通常,瀝青的含蠟量越高,其拉伸應變就越小,瀝青的脆性越大,溫度敏感性也越大,溫度稍有變化,就容易產(chǎn)生裂縫。
(2)碎石級配:骨料組成級配也與開裂有一定關系,一般情況下,瀝青含量偏低、石粉石屑含量偏高易產(chǎn)生裂縫。
3.2 基層
半剛性基層(粉煤灰三渣)較之級配碎石、瀝青穩(wěn)定碎石等柔性基層,熱容量小,與瀝青表面層的附著粘結性能差,尤其是本身收縮的附加影響,使面層的橫向裂縫要多一些。特別是由于現(xiàn)在的城市道路大多不按定額工期進行施工,施工周期縮短,有相當部分的三渣基層養(yǎng)生不足,直接造成攤鋪不久后就產(chǎn)生了裂縫,這些裂縫在荷載和溫度的作用下,由基層逐漸反射到表面,引發(fā)瀝青面層產(chǎn)生裂縫。
3.3 路面面層厚度
瀝青面層厚度增加,裂縫就減少。這是指用同一種瀝青混合料時,厚度大的比薄的裂縫率要小。但采用質(zhì)量好的瀝青即使鋪筑較薄的路面其橫向裂縫也可能少于瀝青質(zhì)量差但厚度大的路面。
3.4 施工因素
優(yōu)化施工方案,進一步提高施工技術,確保優(yōu)質(zhì)的施工質(zhì)量,特別是采取必要的措施,確保各結構層的壓實度達到規(guī)范要求,提高基層的穩(wěn)定性和排水透水性,提高和完善面層接縫處理等,這些是保證不出現(xiàn)裂縫特別是縱向裂縫和表面龜裂、網(wǎng)裂的前提。
3.5 氣候與交通條件
氣溫的升降是溫度收縮性裂縫出現(xiàn)的先決條件,溫差越大,就越容易形成裂縫;雨水入侵是直接導致裂縫的形成或加速原有裂縫的形成,甚至破壞路面。當然,不論何種裂縫,一旦產(chǎn)生,即使在正常行車荷載的作用下,都會加速路面破壞。
防治措施
4.1 合理設計
合理的路面結構設計是保持瀝青路面具有良好使用性能的基礎,也是避免出現(xiàn)早期裂縫的保證。
(1)采用半剛性基層與底基層:半剛性基層具有較高的強度和較高的承載模量,可有效避免瀝青路面荷載性裂縫的產(chǎn)生。施工時最好在合適位置預先留出有規(guī)則的微小裂縫,引導化解回彈應力,以防止基層裂縫反射到瀝青面層,造成面層的裂縫;為了使半剛性基層保持良好的工作狀態(tài),還應注意土路基對基層的作用,因為土路基的承載模量對減少基層底面的拉應力和拉應變有很大影響。
(2)合理確定路面厚度:作為柔性路面,應根據(jù)其道路等級、交通量、自然地基地質(zhì)情況、道路基層情況和施工季節(jié)等綜合因素,獨立計算其設計厚度。作為舊水泥路面的改造,瀝青面層厚度的確定主要應考慮結構強度因素;與非結構強度因素有關的加罩層厚度的確定,主要應考慮道路沿線高程的控制、瀝青面層的最小攤鋪厚度要求、加罩層與原路面板塊的結構性能等問題。
(3)重視瀝青混合料的級配設計:采用優(yōu)質(zhì)含蠟量低的進口瀝青密級配瀝青混合料,以提高瀝青混合料的抗裂縫性能。
(4)采取有效措施吸收應力:在路面結構層中設置各種類型的應力吸收層和設置某些土工織物,以消除應力集中,降低裂縫產(chǎn)生的幾率。
(5)使用粘層油:粘層油是指在封層之問或具有裂縫的路面層之間的涂刷層,它能有效地祛除反射裂縫,在半剛性基層和需改建的舊水泥混凝土路面上攤鋪時必須使用。
(6)設置獨立隔水層:它設置在面層與半剛性基層之間,以減少路面水下滲。
4.2 選材得當
使用溫度和干燥收縮較低的基層材料;選擇抗裂性好的材料做基層;使用抗裂性好的瀝青;選擇級配合適的骨料。無論什么骨料,為使瀝青與骨料產(chǎn)生很好的吸附作用,應使用抗剝落劑,以延緩因荷載和溫度的反復作用使瀝青剝落而產(chǎn)生的水毀現(xiàn)象;嚴格控制骨料的酸堿度,限制堿性骨料的使用。
4.3 精心施工
精心施工以確保施工質(zhì)量的優(yōu)良,方案合理以確保攤鋪質(zhì)量、碾壓強度,減少由于混合料表面溫度降低影響溫度均勻性而生的離析和表面毛細裂縫;基層、底基層養(yǎng)護及時合理,養(yǎng)生期應滿足正常工期要求,切勿為搶工期而提前鋪筑面層,造成基層損壞而導致面層產(chǎn)生反射裂縫;加強運料車的保溫作用,保證適宜的攤鋪、碾壓溫度,及時攤鋪,保證供料和施工的連續(xù)性,以避免面層產(chǎn)生施工表面裂縫;做好施工接縫的連接。另外,三渣基層的表面平整度也是關鍵的因素,基層越平整,瀝青混凝土攤鋪厚度就越均勻,產(chǎn)生表面裂縫的幾率也會大大降低。
4.4 加強養(yǎng)護和維修
完善路基、路面的排水設施,保證路面排水順暢,避免基層與面層之間形成蓄水槽,可有效防止面層裂縫的產(chǎn)生。
結束語
綜上所述,合理設計、選材得當、精心施工、及時養(yǎng)護和維修是提高瀝青混凝土路面使用性能、減少瀝青混凝土路面裂縫產(chǎn)生的根本保證。
第三篇:瀝青路面產(chǎn)生裂縫的原因
?
?
瀝青路面產(chǎn)生裂縫的原因
裂縫是瀝青路面主要病害之一,如不及早處治,將影響公路使用性能,縮短公路的使用壽命,因此分析其成因,提出防治措施,是非常有必要的。
常見瀝青路面裂縫類型
裂縫是瀝青路面主要的病害之一,其裂縫的形式有縱向裂縫、橫向裂縫、龜裂與塊裂幾種。初期產(chǎn)生的裂縫對瀝青路面的使用性能常無明顯影響,但隨著表面雨水或雪水的侵入,在行車荷載作用下,使處于裂縫狀態(tài)下的路面病害日趨嚴重,特別是裂縫附近土基的含水量加大,甚至飽和,在大量行車荷載作用下,產(chǎn)生沉陷、翻漿等路面病害,嚴重影響瀝青路面的使用性能。裂縫產(chǎn)生原因
瀝青路面開裂縫的原因是多種多樣的,影響裂縫輕重程度的主要因素有:瀝青和瀝青混合料的性質(zhì),基層材料的性質(zhì),氣候條件、交通量和車輛類型及施工因素等。但就導致瀝青路面產(chǎn)生裂縫的主要原因而論,可以分為:
一、非荷載性裂縫產(chǎn)生的原因
瀝青面層上的非荷載型裂縫主要是溫度裂縫,也有因施工不當、材料選取不當?shù)纫鸬牧芽p。非荷載裂縫主要形式是橫向裂縫,也有縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫。其產(chǎn)生原因有:
1、冬季氣溫大幅度下降,瀝青路面層中產(chǎn)生的收縮拉應力或拉應力一旦超過瀝青混合料的抗拉強度或極限拉應變,瀝青面層就會開裂,這種裂縫一般是橫向的、貫通的、平均間距在5m-6m。
2、瀝青品種和等級也是影響瀝青路面開裂的最重要的因素,在長期的實踐經(jīng)驗中,選用高粘度、低稠度的瀝青,其溫度敏感性較低,可延遲溫度裂縫的產(chǎn)生。
3、路基填土含水量偏大,在凍脹作用下使路面形成裂縫。
4、路基碾壓不均勻,出現(xiàn)填土局部未壓實或兩側(cè)密度不夠,使路基產(chǎn)生不同程度的沉陷,形成裂縫。
5、舊路拓寬時,新舊路基銜接處理不符合技術規(guī)范要求,新路基壓實度不夠,造成路基不均勻沉陷或滑坡,形成裂縫。
6、路基半填半挖地段,橋臺與填土路基接頭處,路基施工未按規(guī)范要求施工,易造成自然沉降,經(jīng)長時間行車作用易形成裂縫。
7、基層施工過程中,上下層間橫向接縫重疊或搭接尺寸太小而出現(xiàn)面層裂縫。
8、在舊水泥路面上加鋪瀝青面層,由于原水泥路面接縫的反射作用,導致的瀝青面層的反射裂縫。
二、荷載裂縫產(chǎn)生的原因
道路反射裂縫是瀝青路面普遍存在的一種病害現(xiàn)象,由道路基層的裂縫所引起?;鶎恿芽p的原因很多,除了因行車荷載反復作用而基層無側(cè)限強度不足導致的荷載裂縫外,還有干縮和溫縮兩種,這種基層反射與交通車流的荷載共同引起的裂縫以橫向或網(wǎng)狀居多。
第四篇:淺談大體積混凝土裂縫原因及預防措施
淺談大體積混凝土裂縫原因及預防措施
通過近幾年來的現(xiàn)場實踐,及查閱相關的技術資料,對混凝土裂縫產(chǎn)生的原因、現(xiàn)場混凝土溫度的控制和預防裂縫的措施進行簡要的闡述。
一、裂縫產(chǎn)生的原因分析
混凝土中產(chǎn)生的裂縫有多種原因,主要是溫度和濕度的變化,混凝土的脆性和不均勻性,原材料不合格(如堿骨料反映),模板變形,基礎不均勻沉降等?;炷劣不陂g水泥放出大量水熱化熱,內(nèi)部溫度不段上升,在表面引起拉應力,后期在降溫過程中,由于受到基礎或老混凝上的約束,又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應力,當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時,即會出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢,但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護不周、時干時濕,表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束,也往往導致裂縫?;炷潦且恢写嘈圆牧希箯姸仁强箟簭姸鹊?/10左右,短期加荷時的極限拉伸變形也只有(0.6~1.0)×104,長期加荷時的極限拉伸變形也只有(1.2~2.0)×104.由于原材料不均勻,水灰比不穩(wěn)定,及運輸和澆注過程中的離析現(xiàn)象,在同一塊混凝土中其拉強度又是不均勻的,存在著許多抗拉能力很低,易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中,拉應力只要是由鋼筋來承擔,混凝土只是承受壓應力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結構出現(xiàn)了拉應力,則須依靠混凝土自身承擔。一般設計中均要求不出現(xiàn)拉應力或者只出現(xiàn)很小的拉應力,但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉(zhuǎn)時期的穩(wěn)定溫度,往往在混凝土內(nèi)部引起相當大的拉應力,因此掌握溫度應力的變化規(guī)律對于進行合理的結構設計和施工極為重要。
二、溫度應力的分析
溫度應力的形成過程可分為以下三個階段:
(1)早期:自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結束,一般約30天。這個階段有兩個特征,一是水泥放出大量的水化熱,二是混凝土上彈性模量的急劇變化,由于彈性模量的變化,這一時期在混凝土內(nèi)形成殘余應力。
(2)中期:自水泥放熱作用基本結束時起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時止,這個時期中。溫度應力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起,這些應力與早期形成的殘余應力相疊加,在此期間混凝土上的彈性模量變化不大。
(3)晚期:混凝土完全冷卻以后的運轉(zhuǎn)時期。溫度應力主要是外界氣溫變化所引起,這些應力與前兩種的殘余應力相疊加。
根據(jù)溫度應力引起的原因可分為兩類:
(1)自生能力:沒有任何約束或完全靜止的結構,如果內(nèi)部溫度是非線性分布的,由于結構本身互相約束而出現(xiàn)的溫度應力。例如,橋梁墩身,結構尺寸相對較大,混凝土冷卻時表面的溫度低,內(nèi)部溫度高,在表面出現(xiàn)拉應力,在中間出現(xiàn)壓應力。
(2)約束能力:結構的全部或部分邊界受到外界的約束,不能自由變形而一起的應力,如箱梁頂板混凝土和護攔混凝土;這兩種溫度應力往往和混凝土上的干縮所引起的應力共同作用;想要根據(jù)已知的溫度準確分析出溫度應力的分布、大小是一項比較復雜的工作。在大多數(shù)情況下,需要依靠模型試驗或數(shù)值計算,混凝土的徐變使溫度應力有相當大的松弛,計算溫度應力時,必須考慮徐變的影響,具有計算這里就不在細述。
三、溫度的控制和防止裂縫的措施
為了防止裂縫,可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手,現(xiàn)場常用的措施如下:
(1)采用改善骨料級配,用干硬性混凝土,摻混合料,加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量。
(2)攪拌混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度。
(3)熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度,最好控制在500mm以內(nèi),以便于表面散熱;第二層澆筑必須在第一段砼初凝前澆筑完畢。
(4)根據(jù)混凝土澆注面積,在混凝土上中下部設置一定數(shù)量測溫管,定時測定內(nèi)外溫度,前4天每2h測一次,5-7天每4h測一次,8-15天每天一次,并及時記錄,確?;炷羶?nèi)外溫差控制在25.以內(nèi),做到及時觀察,出現(xiàn)溫度超偏,可通過調(diào)整養(yǎng)護方式來降低溫差。
(5)規(guī)定合理的拆模時間,以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度,加強保溫養(yǎng)護措施,現(xiàn)場通常采取措施為混凝土澆注后先覆蓋一層塑料薄膜,用麻袋裝鋸末,厚度80~100㎜進行中層覆蓋,最后覆蓋1-2層100mm厚巖棉被。
(6)夏季施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面及側(cè)邊,設置專人撒水養(yǎng)護時間不少于14d,有條件的應對基礎側(cè)邊進行覆土掩蓋,避免內(nèi)部水分蒸發(fā)過快,產(chǎn)生裂縫。
改善約束條件的措施是:
(1)合理地分區(qū)分塊。
(2)避免基礎過大起伏。
(3)合理的安排施工工序,避免過大的高差和側(cè)面長期暴露。
此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加強養(yǎng)護,防止表面干縮,特別是保證混凝土的質(zhì)量對防止裂縫是十分重要,應特別主注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫,出現(xiàn)后要恢復其結構的整體性是十分困難的,因此施工中應以預防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。
在混凝土澆筑初期,由于水化熱的散發(fā),表面引起相當大的拉應力,此時表面溫度亦較氣溫為高,此時拆除模板,表面溫度驟降,必然引起溫度梯度,從而在表面附加一拉應力,與水化熱應力疊加,再加上混凝土干縮,表面拉應力達到很大的數(shù)值,就有導致裂縫的危險。但如果在拆除模板后及時在表面覆蓋一些輕型保溫材料,如泡沫海綿等,對于防止混凝土表面產(chǎn)生過大的拉應力,具有顯著的效果。加筋對大體積混凝土的溫度應力影響很小,因為大體積混凝土的含筋率極低,只是對一般鋼筋混凝土有影響。在溫度不太高及應力低于屈服極限的條件下,鋼的各項性能是穩(wěn)定,而與應力狀態(tài)、時間及溫度無關。鋼的線脹系數(shù)與混凝土的線脹系數(shù)相差很小,在溫度變化時兩者間只發(fā)生很小的內(nèi)應力。由于鋼的彈性模量為混凝土彈性模量的7~15倍,當內(nèi)混凝土應力達到抗拉強度而開裂時,鋼筋的應力將不超過 100~200kg/cm2,因此,在混凝土中想要利用鋼筋來防止細小裂縫的出現(xiàn)很困難,但加筋后結構內(nèi)的裂縫一般就變的數(shù)目多、間距小、寬度與深度較小了。為了保證混凝土工程質(zhì)量,防止開裂,提高混凝土的耐久性,正確使用外加劑也是減少開裂的措施之一,例如使用減水防裂劑,筆者在實踐中總結出其主要作用為:
(1)混凝土中存在大量的毛細孔道,水蒸發(fā)后毛細管中產(chǎn)生毛細管張力,使混凝土干縮變形。增大毛細孔徑可降低毛細管表面張力,但會使混凝土強度降低。
(2)水灰比是影響混凝土收縮的重要因素,使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25%.(3)水泥用量也是混凝土收縮率的重要因素,摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強度的條件下可減少15%的水泥用量,其體積用增加骨料用量來補充。
(4)摻加減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度,減少混凝土泌水,減少沉縮變形。
(5)外加劑混凝土和易性好,表面易摸平,形成微膜,減少水分蒸發(fā),減 少干燥收縮。
許多外加劑都有緩凝、增加和易性、改善塑性功能,我們在工程實踐中應多進性這方面的研究,比單純改善外部條件,可能會更加簡潔、經(jīng)濟。
四、混凝土的早期養(yǎng)護
實踐證明,混凝土常見的裂縫,大多數(shù)是不同深度的表面裂縫,其主要原因是溫度梯度造成的,寒冷地區(qū)的溫度驟降也是容易形成裂縫的。因此說混凝土的保溫對防止表面早期裂縫尤其重要;從溫度應力觀點出發(fā),現(xiàn)場保溫應達到下述要求:
(1)防止混凝土內(nèi)外溫度差及混凝土表面梯度,防止表面裂縫。
(2)防止混凝土超冷,應該盡量設法使混凝土的施工期最低溫度不低于混凝土的使用期的穩(wěn)定溫度。
(3)防止老混凝土過冷,以減少新老混凝土間的約束。
新澆混凝土中所含水分完全可以滿足水泥水化的要求而有余。但由于蒸發(fā)等原因常常引起水分損失,從而推遲或防礙水泥的水化,表面混凝土最容易而且直接受到這種不利影響。因此混凝土澆筑后的最初幾天是養(yǎng)護的關鍵時期,在施工中應該切實重視起來。
五、結束語
以上對混凝土的施工溫度與裂縫之間的關系進行了理論和實踐的初步探討,雖然現(xiàn)在對于混凝土裂縫的成因和計算方法有不同的理論,但對于具體的預防和改善措施意見還是比較統(tǒng)一,同時在實踐中的應用效果也是比較好的,具體施工中要靠我們多觀察、多比較,出現(xiàn)問題后多分析、多總結,結合多種預防處理措施,混凝土的裂縫是完全可以避免的。
(河南六建建筑集團有限公司 周峰、凱瑞房地產(chǎn)置業(yè)有限公司 左高偉)
第五篇:瀝青路面裂縫病害原因及治理措施
瀝青路面裂縫病害原因及治理措施
2010-10-13 15:28 來源于網(wǎng)絡 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
1、裂縫的表現(xiàn)形式
瀝青路面的開裂原因是多種多樣的,主要有橫向、縱向、網(wǎng)狀和反射裂縫等。
1.1橫向裂縫表現(xiàn)
裂縫與路中心線基本垂直,縫寬不一,有時伴有少量支縫,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。
1.2縱向裂縫表現(xiàn)
裂縫走向基本與行車方向平行,裂縫長度和寬度不一。一般都發(fā)生在高填方的路基上??v向裂縫容易形成沿行車方向呈臺階狀,影響行車舒適性。
1.3網(wǎng)狀裂縫表現(xiàn)
裂縫縱橫交錯,將面層分隔成若干多邊形的小塊,一般縫寬1mm以上,縫距40cm以下。是行車荷載的重復作用而引起的疲勞裂縫。
1.4反射裂縫表現(xiàn)
基層產(chǎn)生裂縫后,在溫度和行車荷載作用下,裂縫逐漸反射到瀝青表面,路表面裂縫的位置形狀與基層裂縫基本相似。對于半剛性基層以橫向裂縫居多,對于柔性路面上加罩的瀝青結構層,裂縫形式不一,主要取決于下臥層。
2、裂縫產(chǎn)生的原因分析
引起瀝青路面開裂的原因很多,大體可分為三種:(1)由于行車荷載的作用而產(chǎn)生的結構性破壞裂縫。在車輪荷載的作用下,當路面結構層底部產(chǎn)生的拉應力大于其材料的抗拉強度時,產(chǎn)生的開裂稱之荷載型裂縫。(2)由于瀝青面層溫度變化而產(chǎn)生的溫度裂縫,包括低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫,稱之非荷載裂縫。(3)經(jīng)常出現(xiàn)在橋涵兩端的橫向裂縫,或在路段上出現(xiàn)較長的縱縫,主要是由填土固結沉陷或地基沉陷引起,稱為沉降裂縫,盡管瀝青路面開裂的原因和裂縫的形式是多種多樣的,但其中的行車荷載作用、瀝青面層溫度變化是產(chǎn)生裂縫的主要原因。
2.1橫向裂縫
(1)瀝青面層的自身溫縮開裂;(2)半剛性基層的開裂反射到瀝青面層;(3)某些基層開挖溝槽埋設管線以及冰凍地區(qū)路基凍裂導致路面的橫裂;(4)面層施工時,施工縫未處理好,接縫不緊密,結合不良;(5)橋梁、涵洞或通道兩側(cè)的填土產(chǎn)生固結或地基沉降等。
2.2縱向裂縫
(1)填方材料和填方的不均勻性,以及填方密實度達不到設計要求。經(jīng)過一段時間的自然沉降,特別是經(jīng)過雨水浸泡后,路基強度有所下降,沿邊坡部分路基承載力也下降,就會出現(xiàn)縱向裂縫;(2)施工時,前后攤鋪幅相接處的冷接縫未按有關規(guī)范要求認真處理,結合不緊密而脫開;(3)縱向溝槽回填土壓實質(zhì)量差而發(fā)生沉陷;(4)拓寬路段的新老路面交界處土層處理不徹底,沉降不均勻引起縱向開裂;(5)邊坡值小于設計值,邊坡壓實不夠和邊溝過深使實際填土高度加大而滑坡等引起的縱向開裂。
2.3網(wǎng)狀裂縫
(1)路基局部壓實度不足或基層材料局部松散不成板體,使路面的承載能力下降形成的裂縫;(2)瀝青與瀝青混合料質(zhì)量差。瀝青延度低,抗裂性差。瀝青混合料拌和時間過長,拌和溫度過高或在儲料倉倉儲時間過長,使瀝青變硬,對拉應變敏感而產(chǎn)生的裂縫;(3)瀝青層厚度不足,層間粘結差,水分滲入,形成的裂縫;(4)行車荷載重復作用下引起的疲勞裂縫;(5)外界原因如污染、腐蝕等造成的局部網(wǎng)裂。
2.4反射裂縫
基層反射裂縫是由溫度收縮和干燥收縮變形引發(fā)所致。曝露時間、失水率、級配和水泥劑量對干縮性能有影響,降溫時間、溫度、級配和水泥劑量對溫縮性能有影響。
3、預防措施
3.1橫向裂縫
(1)對基層進行處治。采取防裂措施,及時對基層進行養(yǎng)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。(2)橋涵兩側(cè)填土充分壓實或進行加固處理。沉降嚴重地段,事前應按軟土地基處理。(3)按本地區(qū)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(yōu)先考慮采用優(yōu)質(zhì)瀝青。(4)合理組織施工,攤鋪作業(yè)連續(xù)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。(5)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左右,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。
3.2縱向裂縫
(1)路基填筑時,使用合格的填料,并進行分層壓實,同時正確放坡,高填方段放緩邊坡,減少邊坡深度。(2)面層施工時,盡量采用全路幅一次攤鋪,如分幅攤鋪時,前后幅應緊跟,避免前攤鋪幅混合料冷卻后才攤鋪后半幅,確保熱接縫。如無條件全路幅攤鋪時,上、下層的施工縱縫應錯開15cm以上。前后幅相接處為冷接縫時,應先將已施工壓實完的邊緣坍斜部分切除,切線須順直,側(cè)壁要垂直,清除碎料后,宜用熱混合料敷貼接縫處,使其預熱軟化,然后鏟除敷貼料,并對側(cè)壁涂刷粘層瀝青,再攤鋪相臨路幅。攤鋪時控制好松鋪系數(shù),使壓實后的接縫結合緊密、平整。(3)溝槽回填土應分層填筑、壓實,壓實度需達到要求,宜采用T型搭接。(4)拓寬路段的基層厚度和材料須與老路面一致或稍厚。土路基應密實、穩(wěn)定。鋪筑瀝青面層前,老路面?zhèn)缺谛柰克⒄硨訛r青。瀝青面層應充分壓實。新老路面接縫宜用熱烙鐵燙密。
3.3網(wǎng)狀裂縫
(1)瀝青原材料質(zhì)量和混合料質(zhì)量嚴格按《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》(JTGF40-2004)的要求進行選定、拌制和施工。盡量采用低溫變形能力高的優(yōu)質(zhì)瀝青。(2)控制好半剛性基層的施工質(zhì)量,有條件的可以采用瀝青碎石柔性基層,以緩解網(wǎng)裂的程度。(3)瀝青路面攤鋪前,對下臥層需認真檢查,及時清除泥灰,噴灑好透層油。(4)瀝青面層各層應滿足最小施工厚度的要求,保證上下的良好連接;并從設計施工養(yǎng)護上采取措施有效地排除雨后結構層內(nèi)積水。(5)路面結構設計應做好交通量調(diào)查和預測工作,使路面結構組合與總體強度滿足設計使用期限內(nèi)交通荷載要求。上基層必須選用水穩(wěn)定性良好的有粗粒料的水泥穩(wěn)定類材料。
3.4反射裂縫
(1)采取有效措施減少半剛性基層收縮裂縫。(2)基層混合料應在接近最佳含水量的狀態(tài)下碾壓,要防止碾壓時含水量過小,壓實度和強度不足,造成強度裂縫。(3)對分段施工的基層,在碾壓時,應預留3~5m混合料暫緩碾壓,待下段混合料攤鋪后一起碾壓,以利于銜接。對于分層碾壓的基層,上下層的接頭應錯開3~5m,以減少出現(xiàn)裂縫的機會。(4)合理選擇混合料的配比,控制細料數(shù)量;重視結構層的養(yǎng)護,并及早鋪筑上層或下封層以利于減少干縮裂縫。(5)在舊路面加罩瀝青路面結構層前,可銑削原路面后再加罩,或采用鋪設土工布、土工隔柵后再加罩,以延緩反射裂縫的形成。
4、治理措施
瀝青路面裂縫修補方法很多,一般可根據(jù)裂縫的實際情況(如寬度、深度等)確定具體的修補工藝。目前常用的方法主要有普通瀝青灌縫、專用灌縫料施工、壓漿法修補裂縫和進口密封膠灌縫,乳化瀝青稀漿封層,路面再生技術等,如在高溫季節(jié)全部或大部分可愈合的輕微裂縫,可不加處理。在高溫季節(jié)不能愈合的裂縫,一般采用灌縫修補法進行處理,用灌縫機,采用改性乳化瀝青較好,根據(jù)實際情況選用不同的方法,考慮經(jīng)濟和適用性。