沥青路面裂缝成因及防治措施分析.pdf

沥青路面裂缝成因及防治措施分析刘迎港(新疆农业大学交通与物流工程学院 新疆 乌鲁木齐)摘 要:沥青路面的弹力性能较强 能够为人们提供更加舒适的驾驶环境 同时 近些年来沥青技术得到了飞速的发展这也使得沥青路面的数量不断提升 但沥青路面裂缝问题不仅会影响路面的舒适度 严重的还会对人们的生命安全造成影响 所以对沥青路面裂缝的成因进行分析 并有针对性的进行处理 已经成为当前时代和社会发展的必然选择 通过对常见的沥青裂缝类型进行分析 在此基础上分析裂缝形成的原因 针对这些成因提出几点防治措施关键词:沥青路面 裂缝成因 防治措施中图分类号:文献标识码:文章编号:()沥青材料在舒适性和降噪效果等方面都有着突出性的优势 所以当下沥青材料也已经成为道路施工的重要选择对象之一 但相较于混凝土道路来说沥青道路也存在一定的问题 由于沥青本身混合材料的空隙大且温度稳定性相对较差 所以在实际使用的过程中外界环境的变化会对沥青材料本身造成严重的影响 再加上沥青材料是有机高分子材料其抗老化性能相对较差 沥青材料本身的特点也导致其应用于道路施工中会增加裂缝问题产生的概率如果沥青路面出现裂缝问题不及时处理 裂缝也会随着时间的推移而不断扩大 甚至有部分裂缝还会诱发变成深层裂缝 破坏路面结构和路基的同时也严重降低了行车的舒适性 所以为了保证沥青路面的质量并维护人们的生命安全 就需要结合裂缝产生的原因有针对性的提出相应的防治措施 进而为沥青路面技术的发展奠定坚实的基础 常见的裂缝类型 温度裂缝温度裂缝 就是由于温度在沥青路面横向和纵向传导的速度存在差异性而产生的裂缝 由于沥青材料不同结构层所使用的材料不同 再加上沥青本身对温度的抵抗能力相对较差 所以当温度在沥青路面传导的过程中 沥青的上中下层乃至底部都会产生不同的温度阶梯 当温度应力差引起的拉应力的作用超出沥青本身性能的极限 就会造成温度裂缝的产生 而温度对沥青路面的影响 包括高温和低温两个方面 所以结合温度产生的成因来划分温度裂缝主要包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝 低温收缩裂缝低温收缩裂缝是指在低温条件的影响下 路面收缩应力突破材料抵抗应变极限而产生的裂缝 在温度适宜的情况下 沥青材料具有较强的粘结性因此其也具有较强的外界抵抗能力 在这种环境下即使受到巨大压力的作用 也能够有效减少裂缝问题发生的概率 所以将其应用于道路建设中不仅能够满足道路荷载的需要 而且其还能够达到延长道路使用寿命的作用 但温度对于沥青的影响非常大在极端低温的情况下由于热胀冷缩的原理会导致沥青的自由范围缩小 这不仅会造成路面变硬 而且也会增加沥青材料的脆性 使得沥青对外界环境的抵抗能力变弱 在极寒的条件下甚至会造成沥青路面出现低温收缩型裂缝 温度疲劳裂缝温度疲劳裂缝即在温度反复的作用下加速了沥青的老化 使得沥青对外界环境的抵抗能力不断下降 进而引发的沥青路面疲劳 沥青材料在的温度下会发生融化 所以沥青材料对高温情况也具有较强的抵抗能力 当温度降至适宜温度后 沥青材料的性能也能够恢复到原来的状态 沥青材料内部也能够具有较强的粘结力 进而有效提升沥青路面的性能 所以这也是当下沥青路面在道路施工中经常被应用的重要原因之一 但沥青混凝土这种性能带来优势的同时也具有一定的缺点 在极端气候的影响下 沥青材料本身的性能也会发生急剧的变化 例如昼夜温差大、温度变化频率较大等因素都会加速沥青材料的老化 影响沥青路面使用寿命的同时 也降低了沥青路面对外界环境的抵抗能力在长时间外界温度环境的作用下 使得沥青路面的温度变化应力超出了路面承受的极限 就会导致温度疲劳裂缝的产生 由于温度疲劳裂缝是经过温度反复作用所产生的 所以温度疲劳裂缝具有一定的规律性 但无论是低温收缩型裂缝 还是温度疲劳型裂缝 这两种裂缝的产生都与沥青本身的性能有着密切的关系 荷载裂缝荷载裂缝是动荷载和静荷载超出了道路的承载能力 进而造成路面结构层弯拉应力超出了路面结 年 月第 卷第 期 建材发展导向 构本身抗拉极限所产生的 当下随着我国机动车数量的不断攀升 荷载裂缝也已经成为沥青路面常见的裂缝之一 与此同时 由于沥青路面的结构层存在差异 而且沥青作为路面的最上层 沥青层受到影响也会对下层的结构造成变化 但下层结构所承受的弯拉应力远少于上层结构 因此内部结构受力的变化也会对道路结构造成破坏 而随着荷载的反复作用最终被破坏的结构所产生的裂缝也会逐渐延伸至沥青路面表层 进而造成荷载型裂缝 结合荷载型裂缝所产生的原因可知 荷载型裂缝在表现在表面之前 其内部结构也已经受到了明显的破坏 反射裂缝温缩现象所产生的力会集中在一个应力点上在力的作用下 基层的裂缝最终扩散到沥青路面表面 进而形成反射裂缝 沥青路面的基层大多都是由半刚性材料所构成的 借助这种材料不仅能够最大程度的减少面层的厚度 而且其本身具有较强的承载力 能够有效提升整个沥青路面的最大承受荷载 降低施工成本的同时也有效提升了混凝土道路的质量 但半刚性材料本身的刚度和强度是随着时间的变化而变化的 其刚度和强度的峰值在施工完成后是无法达到的 所以在施工的过程中如果存在施工管理不当的问题就会加剧道路基层的温度和湿度变化 这种问题不仅会增加形变压力对路基的影响 而且也会限制半钢性材料性能的提升 而当内部所产生的拉应力超过道路的抗拉强度极限时 就会引发反射裂缝 裂缝外因分析 设计方案不合理近些年来 随着我国工业行业的不断崛起和发展 为了满足工业生产的需要 材料的运输频率也越来越高 这就造成当前重型交通运输工具数量不断攀升 而大量的重型运输交通工具也对路面的荷载产生了严重的影响 我国的经济和科技发展是近 年来飞速提升的 所以在进行道路设计的过程中 部分设计存在预判不合理的问题 因此导致许多沥青路面并没有对结构进行加强设计 这不仅加大了裂缝问题发生的概率 而且也降低了道路使用的寿命 与此同时 据相关调查显示 截止 年我国机动车数量已高达 亿辆 而我国机动车数量还处于不断上涨状态 所以为了满足机动车出行的需要 道路施工的时间相对较短 因此部分道路设计在设计之前存在地质勘查工作不详尽等问题这也造成沥青路面产生裂缝问题的概率不断提升 施工质量不达标沥青路面施工问题也是影响沥青路面质量的重要因素之一 由于沥青路面的使用周期相对较长所以一旦施工质量不达标也会大大增加后续沥青路面使用过程中裂缝发生的概率 在沥青路面施工的过程中 铺设不均匀、质量控制水平较差等因素都会影响沥青路面的质量 造成沥青路面不平整的同时 也影响了沥青路面的整体性 路面受力不均匀的问题直接造成在实际使用的过程中经常会引发裂缝以及断层等情况 影响道路运行稳定性的同时也大大增加了裂缝发生的概率 超载问题严重近些年来道路的使用情况也日益复杂 在实际运行的过程中经常会存在不遵守交通规则的问题的现象 这种现象不仅增加了道路的承载力 而且也不利于车辆运行的安全性 其中超载问题就是造成当前道路裂缝问题的重要元凶之一 超载问题本身就会给沥青路面造成巨大的损害 降低沥青路面承载力的同时 也加剧了沥青路面裂缝发展的速度 周围环境影响沥青材料本身就容易受到外界环境的影响 所以外界环境的变化也会对沥青路面的质量造成影响例如沥青路面本身颗粒之间的缝隙相对较大 这也使得沥青材料本身的耐水性差 所以在雨季环境下也可能会造成混凝土路面出现破损问题 与此同时沥青材料本身具有较强的弹性 所以相对来说其平整度保持水平较差 这种弹力虽然会提升车辆运行的舒适度 但也会使材料出现软化问题 进而造成车辙 增加裂缝问题发生的概率 因此外界环境的影响也是影响沥青路面质量的重要因素 材料质量问题道路工程项目属于工程项目的重要组成部分而道路工程中材料的成本占据总施工成本的一半以上 所以材料的质量直接决定着道路工程项目的质量 因此道路施工对材料质量的要求相对较高 但当下影响材料质量因素多种多样 其主要包括材料本身的质量、材料配比、材料运输以及后续维护等都会影响到材料的质量 例如工程项目在建设的过程中 由于部分施工单位无法满足沥青材料制备的需求 所以一般会通过委外的方式来进行材料制作因此也需要利用专门的运送车辆 将材料运送到施工现场 而在材料运送的过程中 沥青材料如果处理不当可能会出现离析问题 影响施工进程的同时也影响了施工的质量 而且材料质量问题还会增加路面裂缝发生的概率 所以加强对材料质量的控制也十分重要 沥青路面裂缝预防措施 设计阶段设计不合理也是造成沥青路面裂缝的重要因素之一 所以为了减少沥青路面裂缝产生的质量 也 建材发展导向 年 月第 卷第 期需要加大对设计阶段的管控力度 首先在设计之前工作人员需要严格按照相关规定的要求对当地的气候、空气等自然环境进行全面的勘察 借助详细的地面勘察数据 进而确保设计能够满足工程的需求与此同时 当下随着交通运输行业的不断崛起和发展 这对道路的承载力提出了更高的要求 所以为了提升道路的承载力就需要尽量选择稳定性好、强度高的材料作为路基材料 以此来提升路基对路面静荷载以及车辆动荷载的承载力 提升对路面开裂的抵抗能力 当下沥青材料的种类多种多样 温拌沥青、热拌沥青等新型沥青技术的应用有效提升了沥青路面材料选择的范围 因此在设计的过程中设计人员也需要充分考虑沥青材料的性能 通过着重考虑材料的稳定性是否能够符合当地的实际需求进而确保选用的沥青材料能够满足设计要求 据相关研究表明 沥青路面设计的厚度在 之间 能够最大程度的减少反射裂缝发生的概率因此在设计的过程中 设计人员也需要对积极利用合理的设计方式 以提升设计的合理性 除此之外沥青路面设计的方案并不是唯一的 所以设计人员也需要对众多方案进行整合调整 进而选择出最优的设计方案 进而为保证施工质量奠定坚实的基础 施工阶段沥青路面施工工程具有施工复杂、施工周期长等特点 再加上沥青路面施工始终处于开放性的环境下 这也大大增加了影响沥青路面质量的因素与此同时 当前常见的沥青路面裂缝问题也与施工质量有着密切的关系 所以加大对沥青路面施工过程的管控也尤为重要)由于沥青路面施工的长度、周期相对较长 所以在施工的过程中为了保证各结构之间的连续性和完整性 需要尽可能采用连续施工作业的方式 这种施工方式不仅能够保证沥青路面施工的质量 而且还能够尽量减少不同结构之间环境污染问题 大幅提升了结构之间的黏结性)路面的养护工作也是保证沥青路面施工质量的重要因素 尤其是半刚性基层其在养护的过程中也会逐渐变得紧实 刚度和强度也会明显提升 所以在对该部分材料进行养护的过程中 也需要确保养护工作能够符合相关规范 进而避免由于半刚性基层在成长过程中而造成裂缝问题)沥青路面很容易受到外界环境的影响 所以为了减少裂缝问题发生的概率 也需要增设防裂层 防裂层简单来说就是在面层和基层之间铺设防裂层布 通过加强面层和基层之间的连接性 进而削弱外界环境变化对混凝土路面的影响)施工作业以及材料质量是影响沥青路面质量的重要因素之一 其也是导致沥青路面裂缝的重要外因 所以在施工的过程中也需要加强对材料的严格把控 确保进入施工现场的材料质量合格 而具体的施工作业也需要严格按照相关规范进行 通过高质量材料和施工操作的完美配合 确保路面的质量能够满足设计要求)碾压和铺设工作是道路施工的重要组成部分 而铺设速度不稳、预热温度不达标以及多余材料未清理等问题都会影响铺设和碾压的效果 所以在施工的过程中操作人员也需要严格按照材料施工的要求 对材料的性能进行管控 确保预热温度不低于后再对材料进行摊铺工作 进而避免由于温度过低而造成材料出现离析现象以及铺设不均匀等问题 而在铺设完成后 总工程师也需要充当监督的角色对施工质量和施工进度进行全面的管控 并严格按照质量控制要求对施工的性能进行检查和验收 确保沥青路面施工的质量)没有规矩 不成方圆 完善的管控体系是保证施工质量的基础 其也能为工作人员提供必要的指导 所以在施工的过程中施工单位也需要不断完善质量保证体系 结合质量控制方法 对施工的各项工作、施工技术、施工程序等内容进行明确的规范 并借助质量保证体系来对施工流程进行管控 进而达到提升建设水平和质量的目的 材料把控沥青材料的质量直接关系到铺设的平整度 而且一旦沥青材料出现离析等问题 还会对整个道路的黏结性造成影响 所以加强对材料质量的管控也尤为重要 在采购的过程中 工作人员需要严格按照设计的要求 对材料的性能进行把控 切忌为控制成本而盲目降低材料质量等问题的发生 结合设计的要求进而选择出性价比最高的材料 以此来保证材料的性能能够满足施工要求 而材料到场后也需要对沥青材料的质量进行全面的检查 确保材料满足施工要求后方可进入施工现场 在材料运输的过程中 为了避免材料运输不当而造成不必要的资源浪费 工作人员也需要对材料进行匀速搅拌 从而保证材料在运输过程中不会出现离析问题 除此之外 沥青材料施工过程中也需要对材料的温度进行把控 而在遇到恶劣天气以及复杂地形的环境下也会影响材料的性能 进而增加沥青路面施工的风险 因此针对这种问题也需要结合环境的要求来设计合理的施工方案 例如针对昼夜温差较大以及天气较为寒冷的区域 在运输过程中就需要对沥青材料的温度进行严格的控制 通过缩短运输流程以及对运输车辆进行保温处理等方式 从而确保到达施工现场的材料温度能够满足施工要求 人员培训沥青路面施工工作属于劳动密集型产业 其具有对人力依赖程度较高的特点 这也致使人力操作对沥青路面施工的质量会产生巨大的影响 道路施工、养护等工作都是依靠人力来进行的 而科学的 年 月第 卷第 期 建材发展导向 操作方式不仅能够达到延长沥青道路使用寿命的作用 也能够进一步预防沥青路面开裂的问题 其中尤其是沥青路面中荷载裂缝与反射裂缝 其均与道路养护和管理等有着密切的关系 所以当下人们也需要重视对沥青路面施工和养护的管理工作 通过科学的养护与管控 进而减少反射性裂缝和荷载型裂缝发生的概率 而沥青道路施工工作人员的专业素养与后续养护、施工操作的质量等都有着密切的关系 所以加强对工作人员专业素养的培训力度势在必行 在施工之前企业就需要结合施工的要求对工作人员进行挑选 确保施工岗位的人员能够满足施工标准的最低要求 并且企业还需要对工作人员进行系统性的培训 结合工作人员的岗位需求有针对性的提升其操作能力和专业素养 提升施工人员对各项工艺掌握程度的同时 也能够尽量避免由于操作失误而影响沥青路面的质量 沥青路面裂缝处理技术 压浆处理技术压浆处理技术简单来说就是工作人员结合裂缝的情况来选择合适的砂浆 结合现场环境合理配置材料比例 并结合现场环境的情况确定压强压力值从而将砂浆灌入到裂缝中 该技术具有成本低、修复效果好等优势 其不仅能够适用于路面裂缝的修复中 而且对于路基病害的处理也有着突出性的作用 在进行压浆处理之前 工作人员也需要确保裂缝处的整洁与干净 而为了保证压浆处理技术的质量 工作人员在操作的过程中 也需要严格按照相关规范进行 通过确定底板脱空部位、铺设压浆孔、现场确定压强压力值等方式以保证压浆处理后的质量和效果 灌缝处理技术灌缝处理技术也是沥青混凝土路面出现裂缝的重要处理措施之一 其简单来说就是利用借助开槽机对裂缝进行开槽扩缝后在用灌缝机将灌封胶注入到缝隙内 以此来实现裂缝的修复工作 灌缝处理技术具有造价低、使用设备简单的优势 但在实际操作的过程中其操作过程则相对较为复杂 而这也使得灌缝处理技术具有很好的修复效果 其对于纵向和横向等规律裂缝具有很好的治疗效果 而且相较于其他处理技术来说 该种处理技术环保性较强符合当前我国绿色可持续发展的理念 灌缝处理技术一般应用于处理宽度小于 的裂缝 对于较宽的裂缝 一般会采用切缝机来凿出宽度适宜的沟槽 开槽方式不仅能够使裂缝边缘更为平整 而且处理完的裂缝对雨水还具有较强的防渗性能 能够有效延长沥青路面的使用寿命 但对于宽度小于 的裂缝则需要用铁钩对裂缝中的杂物进行处理 并用吹风机将裂缝中的杂质清理干净 然后再用沥青进行灌缝处理 稀浆封层技术稀浆封层技术简单来说就是利用乳化沥青等封层材料来避免路面开裂进一步扩大 该技术不仅具有成本低、施工效率高、返工概率小的优势 而且还能够有效提升路面的耐磨性 一般来说稀浆封层技术主要应用于路面开裂初期 借助该技术能够有效防止裂缝的进一步扩大 其主要应用于高等级路面治理中 但该技术需要较长的施工稳定期 这也限制了该技术的应用范围 结语沥青路面裂缝产生的原因具有多样性 其不仅受设计阶段和施工阶段的影响 同时路面材料也在其中起着关键性的作用 因此 在施工过程中必须特别重视沥青路面裂缝的预防和处治工作 当裂缝产生时应及时分析裂缝产生的原因 从而科学地选择处治措施 预防裂缝的进一步发展 最终为行车安全提供有力的保障参考文献:黄光明 沥青路面裂缝成因及防治措施分析.科技创新与应用():孟岩 沥青路面裂缝成因及防治措施分析.工程建设与设计():夏演 公路沥青路面接缝处裂缝成因及防治措施.交通世界():袁玉东 高速公路沥青路面裂缝成因及其防治措施.四川建材():吕巍岚 沥青路面裂缝成因及防治措施分析.四川建材():邓超凤 城市沥青路面裂缝成因及防治措施.交通世界():熊军 城市沥青路面裂缝的成因及防治措施.中国新技术新产品():收稿日期:作者简介:刘迎港()男河南南阳人本科研究方向:道路养护(责任编辑:周屏昆)建材发展导向 年 月第 卷第 期