高速公路瀝青混凝土路面裂縫產生原因分析

2022-11-11 03:09:02 字數 4359 閱讀 3790

邢台路橋建設總公司常立傑

瀝磊冀作用下.當路面結構層底部產生的拉應行車荷載的反覆作用下,底部的裂縫會

力大於其材料的抗拉強度時,產生開裂逐漸擴充套件到上部,並使瀝青面層也產生稱之荷載型裂縫。第二主要是由於瀝青開裂破壞。影響拉應力的主要原因有麵

形式的裂縫。初期產生的裂縫.對瀝青路面使用效能一般無明顯影響,但是隨

面層溫度變化而產生的溫度裂縫,包括層的厚度、基層本身的厚度、基層的回

著表面雨水或雪水的侵入,可能將導致低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫,稱之非彈模量和下承層的回彈模量。裂縫兩側的路面結構層及附近土基含量

荷載裂縫。第三是經常出現在橋涵兩端

半剛性基層的下承層指的是半剛

增大,致使路基、路面強度明顯降低.在大量行車荷載作用下產生唧漿現象,使裂縫兩側的瀝青面層碎裂.加速了瀝青路面的破壞。

的橫向裂縫.或在路段上出現較長的縱性基層以下的各種材料層.可以是低基縫.主要是由填土固結沉陷或地基沉陷層、墊層或土基。底基層可以是一種引起.稱為沉降裂縫,本文不作重點分未處治的材料層,也可以是另一種半剛

析。儘管瀝青路面開裂的原因和裂縫的性材料層。半剛性基層下面的下承層回形式是多種多樣的,但由於行車荷載作彈模量對減少基層底面的拉應力和拉應用.瀝青面層溫度變化.是產生的裂縫的主要原因。

在邢臨高速公路南和段對裂縫進行了試驗分析,用80ram的鑽頭跨在表面橫向裂縫上向下鑽取試件.發現裂

變有很大的影響,採用較厚的半剛性底基層增加下承層後.半剛性基層本身的厚度可以減薄。在半剛性基層下採用半

縫存在如下情況:①瀝青面層裂半剛

性基層未裂。②表面層和中面層瀝青混

荷載裂縫

半剛性路面的結構性破壞裂縫,

剛性材料做底基層,可使基層底面由行車荷載產生的拉應力明顯減小.甚至還小於半剛性底基層底面產生的拉應力,

凝土裂.半剛性基層未裂。③瀝青面層

裂,半剛,"it基層也裂,但後者的裂縫主要是由於行車荷載引起的。在車輪荷要寬許多。④瀝青面層裂.半剛性基層裂,底基層也裂。

載作用下半剛性基層的底部產生拉應這對半剛性基層承受行車荷載的反覆作力,當大幹半剛性基層材料的抗拉強度

用是十分有利的。

瀝青路面開裂的主要原因可分時.半剛性基層的底部就會很快開裂。為三大類。第一由於行車荷載的作用而產生的結構性破壞裂縫。在車輪荷載的

在拉應力大幹半剛性基層材料的抗拉強度時,其基層的底部就會很快開裂。在

溫度裂縫

瀝青面層上的非荷載型裂縫主要

加鋪,以延緩反射裂縫的形成。結構層時.應將其剷除:如因結構層積除,採用符合要求的新混合料攤鋪.並

日在路面出現微小裂縫時就必須及水引起網裂時,剷除面層後.需加設將與周邊的混合料結合緊密。時處理整治。對於細裂縫(2~5mm)

路面滲透水排除至路外的排水設施。

車轍預防措施和治理措施

主要是提高混合料的高溫穩定性。近幾年來的改性瀝青混合料的生產

可用改性乳化瀝青灌縫。對大-3:5mm路面推移以及泛油和油斑的預防

的粗裂縫,可用改性瀝青( ̄#sbs改性措施和治理措旌瀝青)灌縫。灌縫前,必須清除縫內、

提高混合料在壓實後的內在穩定施工實踐證明,採用改性瀝青混合料是

縫邊碎粒、垃圾.並使縫內乾燥灌縫性.適度降低瀝青和細集料的含量提防止或延緩路面產生車轍的有效方法。後,表面撒上粗砂或3~5mm石屑。對高混合料中多角碎石顆粒的含量.施工在瀝青中摻入不同的改性劑能改善瀝青裂縫很大的情況.必須將裂縫兩邊瀝青攤鋪時盡量避免攪拌不勻的現象,如出

的很多效能.粘度提高.感溫效能穩

混凝土開挖,先處理基層再攤鋪新混合現時可採用人工區域性挑出。另外運輸途定,瀝青軟化點提高針入度提高,耐

料,水穩定性好、收縮性小的半剛性材

中絕不能出現顛簸嚴重,運輸時間長情老化效能提高.從而也相應的提高了瀝

料是首選基層。如夾有軟弱層或不穩定況。出現路面推移情況時只能區域性鏟青的高溫穩定性和抗車轍能力。

2014年第14期(s月 )《交通世界》工程技術1 01

現代公路ihighway一

是溫度裂縫。溫度裂縫主要是橫向裂對於新鋪的半剛性基層,隨著混稠密的,有時是互相聯絡的裂縫,以至

縫,也有大塊狀裂縫和縱向裂縫。在寒合料中水分的減少而要產生乾縮和乾縮是網狀的裂縫,嚴重時還會伴隨著表面

冷和較寒冷的地區一旦氣溫大幅度下應力。水分減少得愈多愈快產生的幹的形變,如轍槽或沉陷。由於路面結構降,在瀝青面層中會產生較大的溫度梯度。在大風降溫過程中.直接與大氣接

縮應力愈大。水分減少得緩慢.乾縮應設計不合理或厚度不足,路面強度明顯變緩慢產生乾縮應力逐漸增大。由於滿足不了行車的需要,隨著交通量的迅

觸的瀝青面層表面的溫度迅速下降,而材料的應力鬆馳性質和材料強度隨齡期速增長和汽車載重量的明顯增大,有些

溫度向瀝青面層底部傳遞需要一定的時逐漸增長.材料的抗應變能力增加。試道路開放交通不久就出現了大面積的龜間,而且瀝青面層內部和底部的溫度.不可能與其暴露表面的溫度相同,始終

驗證明.乾縮能夠在暴露的半剛性基層裂破壞,輪跡帶上瀝青路面產生龜裂.表面產生很大的拉應力.在用瀝青封層並伴有縱向裂縫和變形。有些道路因基養生的情況下應力會減少85%.而層表面軟化,在行車荷載作用下,瀝青

有一溫度差。瀝青面層愈厚表面溫度

與底面溫度差愈大。同時表面溫度的變化率大於瀝青面層的變化率,更大於瀝青面層底部溫度的變化率。瀝青面層表面產生的溫度收縮應力一旦超過瀝青面

層某一薄弱點(或麵)的混合料的抗拉強度.面層的表面就首先要開裂,這也就

是瀝青面層溫度開裂首先從表面開始的原因。另一種是溫度疲勞裂縫,隨著瀝青面層的表面溫度的大幅度變化,白天與夜間溫差較大,即使在夏季,由於驟降暴雨,路面的表面溫度在短時間內急劇下降.使瀝青面層表面產生較大的溫度收縮應力,這種溫度應力在反覆作用使瀝青面

層從表面開始產生溫度疲勞裂縫。這兩種溫度作用都使裂縫從面層表面開始逐漸向下延伸,形成對應裂縫。

國內外的調查研究表明,半剛性路面的反射裂縫和對應裂縫主要是非荷載型的是由溫度引起的。在某些情況下也可能是由溫度和荷載共同作用而產生的,但主要是由半剛性基層的溫縮裂縫或乾縮裂縫引起的。通常.假設導致反射裂縫的機理是由被覆蓋路面的垂

直位移和水平位移所造成的.那麼.垂直位移是由於行車荷載引起的下臥路面

結構在裂縫處的差動位移所引起,水平位移是由溫度變化或水分變化引起的膨

脹和收縮所引起。在結合得好的瀝青面層下.開裂處的水平位移使直接在裂縫上的面層內產生大的拉應力或拉應變,

由於在較低溫度下瀝青面層通常較脆,它只能承受較小的拉應力或拉應變因此易被拉裂。

達到最大應力的時間明顯增長,因此合適的養生能減小乾縮應力和減少裂縫。

無合適養生的半剛性基層,特別是幹縮性大的穩定細粒土基層,在壓實完成後的頭幾天會產生很大的乾縮應力,而這時混合料的抗拉強度還不大,因此,也就易產生乾縮縫。半剛性基層養生結束後,如不及時鋪築瀝青封層和瀝青面層,讓其暴曬,隨著暴曬時間增長.也

會產生乾縮裂縫。因此,除半剛性基層材料的幹縮性大和抗拉強度低情況外.

在一般的情況下鋪築瀝青面層前沒產生乾縮開裂的半剛性基層在鋪築較厚的瀝青面層後也不易產生乾縮裂縫。但在鋪築瀝青面層前已有乾縮裂縫的半剛性基層,在鋪築瀝青面層後繼續產生乾縮的情況下.原有的裂縫繼續拉開和擴充套件,它會將瀝青面層.特別是薄瀝青面層拉裂,而產生反射裂縫。在薄瀝青面層情況下.在半剛性基層的乾縮裂縫接近完成後再鋪築瀝青面層可以減少由乾縮引起的反射裂縫。

國內外的調查表明,瀝青面層較厚時.對應裂縫

主要從表面開始,逐漸向下延伸,直到穿透整個瀝青面層與半剛性基層裂縫基本相連。

總之,影響裂縫破損的主要因素

有瀝青及瀝青混合料的性質、基層材料的性質,氣候條件特別是冬季氣溫及其變化,交通量和車輛的型別及施工因

素等。由車輪荷載作用下.路面強度不足而產生的裂縫反映在面層上,往往不是單獨稀疏的或較有規則的裂縫,而是面層產生了龜裂,甚至出現了推移破

壞。有些道路因施工質量不好,瀝青路

面結構層**現了素土軟夾層.導致了瀝青面層產生塊狀裂縫。由於路基產生不均勻沉陷或凍脹作用,或瀝青混合料

攤鋪時間過長,或接縫處理不當接縫

處壓實未達到要求等原因,在行車荷載作用下形成縱向裂縫或橫向裂縫。裂縫對瀝青路面的危害

瀝青路面裂縫得不到及時修補

將對路面的使用壽命和行車舒適性帶來影響。裂縫對瀝青路面的危害主要表現在以下幾個方面。

l匐縮短路面的使用壽命。裂縫的初

期(1~2年內)對路面的使用效能無明

顯影響,但隨著裂縫增大,路表面雨水

或雪水的逐漸浸入導致裂縫兩側的路

面結構或土基含水量增加.甚至達到飽

和狀態。其結果是承載力明顯下降,在大量行車荷載作用下產生沖刷和唧漿現象加重路面的破壞。日縱向裂縫的發生容易形成沿行

車方向呈台階狀橫向裂縫的唧漿導

致裂縫兩側凹陷均對行車的舒適性

帶來影響。

橋頭跳車處的路面橫向裂縫在

路面積水的作用下加速了跳車發展的速

度,同時對路基造成沖刷。日塊狀的路面縱橫裂縫如不能及時

修補,將很快發展成為網裂,鬆散或坑槽。導致路面病害的發生,嚴重影響瀝

青路面的綜合服務水平。

瀝青混凝土路面裂縫產生的原因與防治

摘要 瀝青混凝土路面最普遍的 最主要的病害就是裂縫,最初對於路面的使用並無明顯的影響,但是隨著雨水的沖刷和洗滌,裂縫下面的土基含水量大大的增大而強度明顯的降低,再加上車輛的反覆荷載,就會產生沖刷和唧漿的現象,從而使得瀝青路面的破壞加速甚至是徹底的結構性破壞,直接影響到瀝青路面的使用效能,所以及時的進...

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