沥青混凝土路面裂缝的成因与处理

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沥青混凝土路面裂缝的成因与处理

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https://3g.yjbys.com/biyelunwen/fanwen/jianzhuxue/202978.html

随着我国公路建设的发展，沥青混凝土路面由于具有表面平整、行车舒适、耐磨、噪音小、施工周期短、养护维修简捷等特点，而被越来越多地应用到高等级公路建设中，但是沥青混凝土路面的裂缝问题一至困扰着养护、施工人员。近几年，随着汽车工业的不断发展，车辆的行驶速度愈来愈快，车辆对路面行驶条件要求也愈来愈高。因此，对沥青混凝土路面产生裂缝的预防与处理，是保证行车质量，延长道路使用周期的关键。

引言

近年来我国公路建设飞速发展,但是道路病害也日益增多,尤其是道路裂缝病害。在公路工程建设施工中，只要采取积极有效的措施，不断利用新技术、新材料来提高施工质量，才能更好地解决沥青混凝土路面半刚性基层反射裂缝问题，使其长期处于较佳的使用状态，确保正常发挥公路安全、舒适、快捷、高效的作用。

沥青混凝土路面裂缝

一般来说，沥青混凝土路面裂缝大体分为两种类型：一种是荷载型裂缝，即主要由于行车荷载作用下产生的裂缝。另一种是非荷载型裂缝，以温度裂缝为主的低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝；由于施工工艺不当或用了不合格材料产生的裂缝。两种类型的裂缝分别通过横向裂缝、纵向裂缝、网裂和反射裂缝等形式表现出来。

裂缝类型

横向裂缝
纵向裂缝
网状裂缝、龟裂（Crocodile Cracks）
反射裂缝

裂缝产生的原因

横向裂缝的原因：沥青砼路面的横向裂缝除少数是由于冻胀产生的以外，多数是由于收缩产生的。
纵向裂缝的原因：纵向裂缝一般出现在管沟及施工接茬位置。沥青砼路面纵向裂缝的开在原因是多方面的，首先是冻胀及路基沉陷的造成的，究其根本是管道渗水和回填夯实不够；其次是摊铺时未按操作规程施工，达不到密实度，行车行形成纵向裂缝。
网状裂缝、龟裂的原因：
1. 纵横裂缝出现后，继续扩展，尤其是在北方地区，经过冰冻水的侵入发展而成。
2. 道路整体强度不够。
3. 施工管理不善，不按操作规程施工。
4. 结构不合理：沥青砼面层直接铺在块石上，在车轮荷载反复作用下容易出现松动，引起路面裂缝。
5. 沥青混合料质量差，拌和时间过长，拌和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而易产生的裂缝。
6. 沥青的性能差，尤其是低温抗变形能力过低。
7. 路面结构中含有软弱夹层，粒料层松动，水稳定性差，从而形成网状裂缝。
8. 沥青层的厚度不足，水分侵入。
9. 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。
反射裂缝的原因：半刚性基层收缩的反射裂缝。在旧路面上加罩沥青面层后原路面上已有裂缝包括水泥混凝土路面的接缝的反射。

裂缝的分析

沥青混凝土路面产生的原因很多，因此成为一个综合段治理的问题，只有在设计、选材、施工、维修、护理等多方面充分考虑防裂的问题，才能更有效地防治沥青混凝土路面裂缝的产生。

合理设计
合理选材
正确施工
加强养护及时维修

施工中裂缝的预防

沥青路面摊铺前，对基层需认真检查，及时清除泥灰，处理好软弱层，保证基层稳定，并宜喷洒0.3-0.6kg/m2粘层沥青。原材料质量和混合料质量严格按《沥青路面施工及验收规范》的要求进行选定、拌制和施工。沥青面层各层应满足最小施工厚度的要求，保证上下的良好连接，并从设计施工养护上采取措施有效地排除雨后结构层内积水。合理组织施工，摊铺作业连续进行，减少冷接缝。根据施工规范要求，按本地区气候条件和道路等级选取适用的沥青类型，以减少或消除沥青面层温度收缩裂缝桥涵两侧填土充分压实或进行加固处理。

横向裂缝预防

按照《公路沥青路面施工技术规范》中的相关要求，结合本地区的气候条件和道路等级选用符合要求的沥青种类，以减少或消除沥青面层的温缩裂缝。
合理组织施工。摊铺作业尽可能连续，尽量避免冷接缝。
充分压实横向接缝。
半刚性基层所用的水泥宜为质量稳定旋转窑生产，水泥剂量应符合设计及施工要求，并且水泥与其他混合料要充分拌和，使之均匀。
桥涵回填部位应选择透水性及材质良好的砂砾等材料，并按照要求填筑充分碾压；沉降严重地段，应先进行软土基处理，并合理组织施工，以减少回填部位的不均匀沉降。

纵向裂缝的预防

使用合格材料填筑路基或对填料进行处理后再进行填筑。
旧路加宽或半填半挖路段，路基填筑应先将边坡松土清除，并按照填土厚度要求逐级进行台阶处理并充分碾压。
路基施工分层填筑，边坡充分压实，采用重型压实标准；正确放坡，高填方路段放缓边坡，减少边沟深度。
面层施工尽可能采用全幅摊铺，如果不具备全幅摊铺条件，可2台摊铺机前后紧跟摊铺，尽可能避免前幅混合料已冷却再进行后半幅摊铺，确保混合料热接；分幅摊铺时，上、下面层施工缝应该至少错开15era以上。如果产生冷接缝，应按照本文2.1中的2、3措施进行冷接缝处理。

网状裂缝预防

采用低温变形能力高的优质沥青，并按照要求控制好沥青混合料的拌和质量。
沥青面层摊铺前，认真检查下承层的施工质量，及时清除泥灰等杂物，处理好软弱层，保证下承层稳定，并喷洒0.7-1.11/m 的透层油，必要时可以按照要求洒石屑或砂，保证层间结合。
沥青各层要满足最小施工厚度的要求，保证上下之间有良好的连接，并从设计、施工、养护上采取相应的措施及时排除雨后结构层内的积水。
路面结构设计中应该做好交通量调查和预测工作，使路面结构组合和路面总体强度满足设计年限内交通荷载的要求。

反射裂缝预防

在旧有路面上加铺沥青面层，最好先铣除原有路面后再进行加铺；或者铺设土工布或土工格栅，以减少反射裂缝。
适当控制基层材料中粉料的含量及塑性指数，小于0.075mm的颗粒含量不应超过5％。
基层施工尽可能使混合料在接近最佳含水量状态下碾压，并且碾压充分，保证基层强度；同时要加强对已完基层的养生，要尽早铺筑上层，或进行封层，以减少干缩缝。

沥青混凝土路面裂缝处理

沥青路面裂缝产生后，应及时予以处理，防止水等有害物质侵入，影响道路使用寿命。灌缝前，必须清除缝内、缝边碎料、垃圾等，并保证缝内干燥；灌缝后，表面应洒布粗砂或3～5mm的石屑。

灌密封胶

沥青路面灌缝受开槽深度，槽壁干燥度、清洁度、施工气温、灌缝材料等因素影响。灌缝前，必须进行开凿，同时用吹风机清除缝内、缝边碎粒、垃圾，并使缝内干燥。

施工工艺

封闭交通：按规定摆放安全标志，设专人指挥交通，并根据工程进度随时移动标志牌。
开槽（扩缝）：一般对于裂缝宽小于1.5CM的裂缝，按照要求尺寸（一般缝宽1cm，深2cm）沿裂缝方向进行开槽，在开槽过程中，一定要使槽边缘顺直整齐。
清理槽：利用压缩气体和鼓风机对缝内的松劲用颗料粒和杂物稳底清理。对于水分较大的裂缝，要用热空枪进行清理，确保干净无尘屑，使灌缝材料与槽壁紧密结合。
预热：用普通液化气罐外接喷火装置，在实施灌缝前对凹槽加热，温度达到80-100℃即可，这样有利于灌缝胶和沥青混凝土的粘结牢固。
灌缝：在密封胶加热温度达到188℃时，加热炉盘自动停止加温进入保温状态，这时帮灌缝机上自带的具有刮平装置的压力喷头将密封胶均匀灌入槽内。灌缝分两次灌满，第一次灌入槽深的4/5，第二次灌满并在槽口两侧拉成宽50mm，厚2-3mm（高出路面）的T型贴封层。
撒料养护：在刚灌满的封胶表面撒布石粉或细砂，待灌缝胶冷却至常温后即可开放交通，一般冷却时间为15分钟。