沥青路面裂缝的预防和处理措施

当前我国公路沥青混凝土路面多数采用半刚性基层沥青混凝土面层,半刚性基层沥青混凝土面层在使用过程中形成裂缝是普遍存在的现象。路面裂缝的危害主要在于降雨后路面积水从裂缝之中渗入,导致路基冲刷侵蚀,使路面承载力不断下降,产生唧浆、下沉、网裂等病害,如裂缝得不到及时的处置维修,积水不断侵入,最终会加速导致路面病害的扩大。

如何减缓和减轻沥青混凝土铺装层的荷载型裂缝和非荷载型裂缝,可采取两种办法:第一是在在施工期间就先期采用相应的预防裂缝发生的处理措施,二是在日常维修保养过程中采用合适的加铺层。

路基是路面的基础,路基的工作区又是路基承受车辆荷载影响较大的区域,该区域需要有足够的强度和整体稳定性,对保证路面结构的强度和稳定性极为重要,否则将出现不均匀沉降致使路面发生裂缝。因此,必须采取有效措施处理好影响路基工作区的稳定性和强度的方法,在路基完工后最低限度地减小其沉降量。

1.路基工作区的强度主要是在施工填筑过程中形成的,必须严格控制路基的施工工艺,保证路基强度。施工当中填筑材料首选石、砾、砂类土,其次选用含砾、砂低液限粘土,最后才能选用低液限粘土。粉质土和有机土不能用于填筑路基。2.压实度是反映路基强度的重要指标,也是提高路基强度和稳定性的最有效率的技术措施,施工中必须对压实度进行严格的检测以及控制,确保压实度能达到要求。3.降低地下水位是提高路基强度的重要措施。路面底以下80cm路床是路基的关键部位,它直接承受和吸收路面的扩散应力。在施工当中进行土体开挖后,若发现下部渗水,不论水量大小都必须进行处置。填方地段要采用较好的材料填筑,土质较差的路段要对原有土体进行换填处理。

通过实验证明,当基层厚度增加时,其承载力也会随着厚度的增加而不断提高。

1.在施工过程中,选用松弛性能好的沥青做面层,可以确保沥青的针入度、延度各项指标;在没有条件选用优质沥青的情况下,应采用其他添加剂聚合物,以提高沥青的低温抗裂性能及高温稳定性能。

2.选用抗冲刷能力好、干缩、温缩系数小、抗拉能力高的半刚性材料作基层,最好可以选用膨胀系数低的骨料作为铺筑材质。

3.沥青混合料的集料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性好的材料。如果集料呈酸性,则应填加一定数量的抗剥落剂或石灰粉,确保混合料的抗剥落性能,同时应尽量降低集料的含水量,尽可能使用人工砂代替原形颗粒的天然砂。

4.沥青混合料的级配也是一项重要因素。在选配混合料级配时,应同时兼顾其高温稳定性、疲劳性能和低温抗裂性能以及耐久性等方面的要求。

5.可以采用间断级配、孔隙大、密实度较好的沥青玛蹄子碎石混合料和SBS改性沥青。优质的沥青混合料具有良好的高温稳定性、低温抗裂性,可延长路面的使用期限,也是防裂路面设计时应选用的一项新技术。

1.在基层与面层之间铺橡胶沥青中间层、预制织物膜带条、土工织物或土工格栅中间层、低粘度沥青混凝土层等均匀应力吸收层。

2.采用应力吸收薄膜,对减缓反射裂缝的产生与扩展有明显的效果,可使裂缝处相对位移产生的应力传到面层时大为减少,明显降低应力强度因子。可见应力薄膜选用低模量高韧性、大变形率的材料为好。

3.利用土工格栅以及加筋沥青混凝土路面主要是为了控制车辙、反射裂缝和疲劳裂缝等路线出现的各类常见裂缝,不同类型格栅性能显著不同。

4.橡胶沥青吸收膜是利用废弃橡胶磨细的粉与热沥青搅拌后,铺筑到沥青面层当中形成的一层薄膜。试验结果证明,该应力吸收层在面层中间的使用效果也是最好的。

1.在施工方面,控制半刚性基层碾压时的含水量为最佳含水量的0.9倍,压实度达到规范要求,碾压完成后要及时保湿养护,防止基层干晒,养护结束后,立即喷洒沥青乳液,做成透层或粘层,然后及时铺筑沥青面层。

2.制作沥青混合料时必须掌握好加热时间以及加热温度,不能使沥青老化,使沥青混合料达到规定的压实度,也可减少反射裂缝。

3.为了减少沥青面层由于半刚性基层的收缩裂缝而产生反射裂缝或对应裂缝,应尽可能采取有效措施来减少半刚性基层本身的收缩裂缝。

1.对于路面的横向裂缝,应根据横缝两侧破损程度分别予以处理。对于横缝间距较大路段的裂缝,首先清除缝中的杂物,然后采用开槽灌注密封胶的方法予以处理。对于横缝两侧出现一定宽度网裂、沉陷和破碎带的裂缝,应挖除裂缝松散外边缘各1m,处理长度应不小于2m,分3层挖除面层后重新按4cmAC-13C+5cmAC-20C+6cmAC-25C的结构组合铺筑。横缝处破碎松散25cm以上时,应考虑挖补基层并用沥青稳定碎石填补。

2.对于单条纵缝无支缝且无明显沉陷的路段,清除缝中的杂物,采用开槽灌注密封胶的方法予以处理。对于长段纵缝有细小支缝且表现为稍微沉陷的路段,考虑到目前病害发展的速度,为确保路面结构的安全,采取挖补中上面层的措施处理。对于多条纵缝并有明显沉陷或严重网裂伴有唧浆、沉陷的路段,采用铣刨面层及基层的措施予以处理。面层填补分3层铺筑,上面层采用4cmAC-13C型SBS改性沥青混合料,中面层采用5cmAC-20C型SBS改性沥青混合料,下面层采用6cmAC-25C型SBS改性沥青混合料。基层采用ATB-25沥青稳定碎石进行填补,分2层铺筑。为增强各结构层的层间粘结,在基层顶面洒布中、慢凝液体石油沥青透层油,洒布量为0.6kg/m2;在沥青碎石基层顶面及沥青混凝土中、下面层间均匀洒布一层SBR改性乳化沥青粘层油,洒布量为0.6kg/m2;在沥青混凝土中、上面层间做一层SBS改性沥青粘结防水层,洒布量为1.1kg/m2。

在沥青混凝土路面裂缝处置中,只有采取积极有效的措施,杜绝以上各种不利因素发生,严格规范施工,才能有效控制公路沥青路面的开裂缝问题,提高公路沥青路面的质量。我们必须从公路可持续发展战略的高度,研究现代化公路养护管理对策。

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