路面裂縫的成因與處理方式

1、<p>　　路面裂縫的成因與處理方式</p><p>　　摘要：沈陽(yáng)市屬于北溫帶受季風(fēng)影響的半濕潤(rùn)大陸性氣候。夏季高溫多雨，冬季寒冷干燥。特有的地理氣候條件以及沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)中央大街改擴(kuò)建工程的特殊性，在路基底面層施工后，經(jīng)過(guò)一個(gè)冬季的凍脹及自然沉降之后，路面局部產(chǎn)生不同程度的裂縫，本文結(jié)合中央大街?jǐn)U建工程對(duì)路面裂縫產(chǎn)生的原因和處理方式進(jìn)行分析和總結(jié)。 </p><p>　　

2、關(guān)鍵詞：路面裂縫處理方式中圖分類號(hào)：TV543+.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A </p><p>　　瀝青路面修筑后，往往出現(xiàn)程度不同的裂縫。出現(xiàn)各種不同的裂縫會(huì)影響瀝青路面的質(zhì)量，隨著水分不斷侵入路面基層，將使其強(qiáng)度逐漸降低，即而導(dǎo)致瀝青路面的破壞。因此，預(yù)防或減少瀝青路面早期出現(xiàn)裂縫可延長(zhǎng)其使用壽命。本文以中央大街改擴(kuò)建為背景，對(duì)路面的裂縫成因和處理措施進(jìn)行分析和總結(jié)。 </p><p>　　1

3、、裂縫成因分析及處理 </p><p>　　（1）路基施工中的縱橫縫及沉陷變形 </p><p>　　挖開路面結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)，這些裂縫屬于路基壓實(shí)度不夠或路基施工后自然沉降時(shí)間過(guò)短引起，病害特征是新修建路基局部沉陷或出現(xiàn)裂縫，處理方式有三種。 </p><p>　　1）路基結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定，但路面、路基施工后出現(xiàn)縱縫，如橋臺(tái)后背回填施工中，橋頭附近區(qū)域因碾壓設(shè)備無(wú)法進(jìn)行有效作

4、業(yè)，或沒有按設(shè)計(jì)要求按一定厚度（0.8～1m）進(jìn)行強(qiáng)夯，導(dǎo)致路面、路基產(chǎn)生縱向裂縫。 </p><p>　　處理方案：在縱縫范圍內(nèi)將路面砂礫層以上挖除，澆筑2m寬20cm厚的鋼筋混凝土板，然后重新填筑砂礫墊層以上各路面層（如圖1）。 </p><p>　　2）涵洞上填筑壓實(shí)得不到保證，造成的較大橫向裂縫，將上基層在橫縫位置切除，澆筑3m寬20cm厚膨脹鋼筋混凝土板處理。 </p>

5、;<p>　　3）填方壓實(shí)不達(dá)標(biāo)引起加寬部分沉陷，導(dǎo)致路面彎拉斷裂，出現(xiàn)嚴(yán)重的縱橫裂縫。由于重新修建部分已沒有充分的自然沉降時(shí)間，采用在沉陷范圍內(nèi)砂礫層以下用1.5m梅花形布孔進(jìn)行注漿加固，然后重新鋪筑上基層方案進(jìn)行處理。 </p><p>　　（2）舊路路基基底不穩(wěn)定引起的變形或反射裂縫 </p><p>　　此類裂縫產(chǎn)生的原因是路基的橫向位移撕裂或舊路面裂縫反射所致，雖然

6、裂縫寬度很?。ㄒ话阍?mm左右），但仍有繼續(xù)發(fā)展的可能，必須加以處治。 </p><p>　　處理方案：在裂縫范圍內(nèi)，將局部路面切割成臺(tái)階狀，在下基層位置處澆筑寬2m，厚18～20cm的膨脹鋼筋砼板，然后重新填筑其它各路面層，為避免因處理段過(guò)長(zhǎng)，而設(shè)置砼板的沉降縫，要求分段處理，每段最長(zhǎng)不超過(guò)50m，每?jī)啥沃g應(yīng)留5m間隔，并對(duì)其進(jìn)行灌縫處理（如圖2）或采用鉆眼注漿的辦法。 </p><p&g

7、t;　?。?）路面基層收縮產(chǎn)生的裂縫 </p><p>　　此類裂縫的特點(diǎn)是裂縫僅出現(xiàn)在上基層（下基層以下無(wú)開裂），或在新舊路面結(jié)合處。因水穩(wěn)基層干縮及溫度變化引起的細(xì)小裂縫，這部分裂縫所在位置通常路基基底條件較好，填筑壓實(shí)質(zhì)量不錯(cuò)，或基層施工時(shí)含水量略高或銜接處難以擠壓壓實(shí)所致，這種裂縫一般不會(huì)引起使用問(wèn)題。 </p><p>　　處理方案：主要采用鋸割30cm澆筑膨脹砼或直接灌縫進(jìn)行處

8、理。 </p><p>　　（4）擴(kuò)建工程的設(shè)計(jì)原則因素 </p><p>　　采用較薄的水穩(wěn)上基層找平層或黑色找平層（尚未做）進(jìn)行新舊路面銜接的路段出現(xiàn)了縱縫或橫縫，挖驗(yàn)表明當(dāng)舊路面上的水穩(wěn)找平層很薄時(shí)（最薄僅7cm），僅在收縮影響和少量的施工車輛作用下即可產(chǎn)生各種裂縫，因此必須將這部分路段的水穩(wěn)找平層（薄于12cm）連同下面的剩余舊黑色面層（10～13cm）一起切除，重新鋪筑上基層；對(duì)

9、于設(shè)計(jì)上采用黑色找平層進(jìn)行新舊路面銜接而出現(xiàn)縱縫的路段，將新加寬部分的水穩(wěn)上基層邊緣切割整齊，在鋪筑黑色找平層之前，結(jié)合噴灑粘層油將裂縫進(jìn)行封閉，并在做黑色找平層時(shí)加強(qiáng)銜接部位的碾壓進(jìn)行處理。 </p><p>　　2、中央大街改擴(kuò)建工程中路面裂縫的處理方式 </p><p>　　（1）雙向土工格柵的應(yīng)用 </p><p>　　雙向土工格柵是用聚丙烯高分子聚合物通過(guò)

10、塑化擠出板材、沖孔、加熱后再縱向、橫向拉伸而成。雙向拉伸塑料土工格柵在縱向橫向上都具有很強(qiáng)大的拉伸強(qiáng)度。在軟土地基中可提供有效的承載力，并可使之成為整體的連鎖系統(tǒng)。是一種新型的高強(qiáng)度土工合成材料，成本低、品種多、質(zhì)量輕，整體連續(xù)性好，抗拉強(qiáng)度大，延伸率低，具有耐酸、耐堿、耐腐蝕、抗老化等耐久性能，是很好的工程材料。土工格柵具有獨(dú)特的網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)，加固機(jī)理存在于格柵與土的相互作用中。其一：土工格柵的表面與土產(chǎn)生摩擦；其二：土工格柵肋條和結(jié)點(diǎn)產(chǎn)

11、生被動(dòng)抗阻作用；其三：由于網(wǎng)孔的存在，網(wǎng)格上層的填料與下層的填料可以相互作用，對(duì)土產(chǎn)生鎖定作用。因此，在新舊路基結(jié)合部鋪設(shè)土工格柵使得其與土顆粒之間通過(guò)摩擦和“鎖定”咬合作用及土顆粒對(duì)土工格柵肋的被動(dòng)阻力限制了土體的側(cè)向滑動(dòng)變形，提高了地基的承載力和約束了幫寬路基的側(cè)向位移。同時(shí)土工格柵與土顆粒之間的作用產(chǎn)生應(yīng)力效應(yīng)，在上部荷載作用下，土工格柵的張力產(chǎn)生的拉力承擔(dān)了部分土體的豎直應(yīng)力和水平應(yīng)力，并將荷載應(yīng)力較均勻地?cái)U(kuò)散分布到較大的范圍內(nèi)

12、，減小了應(yīng)力的過(guò)分集中而造成新幫填路的土體坍滑變形，增強(qiáng)了新舊土體的整體性，降低了</p><p>　?。?）改性瀝青的應(yīng)用 </p><p>　　改性瀝青是新添加了橡膠、樹脂、高分子聚合物、磨細(xì)了的膠粉等改性劑，或采用對(duì)瀝青進(jìn)行輕度氧化加工，從而使瀝青的性能得到改善的瀝青混合物。改性瀝青能提高路面抗流動(dòng)性，即高溫下抗車轍的能力；提高柔性和彈性，即低溫下抗開裂的能力；提高耐磨耗能力和延長(zhǎng)使

13、用壽命。改性瀝青的優(yōu)良性能來(lái)源于它所添加的改性劑，這種改性劑在溫度和動(dòng)能的作用下不僅可以互相合并，而且還可以與瀝青發(fā)生反應(yīng)，從而極大地改善了瀝青的力學(xué)性質(zhì)，猶如在混凝土中加了鋼筋。為了阻止一般改性瀝青可能發(fā)生的離析現(xiàn)象，瀝青的改性過(guò)程是在一種特殊的移動(dòng)設(shè)備中完成的，將液態(tài)的包含瀝青和改性劑的混合料通過(guò)布滿溝槽的膠體磨，在高速旋轉(zhuǎn)的膠體磨的作用下，改性劑的分子被裂解，形成了新的結(jié)構(gòu)然后被激射到磨壁上再反彈回來(lái)，均勻地混合到瀝青當(dāng)中，如此循

14、環(huán)往復(fù)，不僅使瀝青與改性得了均化處理，而且使改性劑的分子鏈相互牽拉，網(wǎng)狀分布，提高了混合料的強(qiáng)度，增強(qiáng)了抗疲勞能力。當(dāng)車輪壓過(guò)改性瀝青時(shí)，瀝青層面發(fā)生相應(yīng)的輕微變形，當(dāng)車輪過(guò)后，由于改性瀝青對(duì)骨料的粘結(jié)力強(qiáng)，彈性恢復(fù)好，使受擠壓的部分迅速恢復(fù)平展的原狀。 </p><p>　　目前，在國(guó)內(nèi)使用過(guò)的改性瀝青多采用聚合物改性，改性劑一般分為： </p><p>　　熱塑性橡膠類，以苯乙烯-丁二

15、烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS為代表； </p><p>　　橡膠類：以丁苯橡膠SBR及其乳液為代表； </p><p>　　熱塑性樹脂類：以聚乙烯PE、乙烯-乙酸乙烯共聚物EVA為代表。 </p><p>　　一般而言，SBR改性瀝青具有極好的低溫性能，但改善高溫性能有限。熱塑性樹脂類改性瀝青，在改進(jìn)高溫性能方面有顯著效果，但在低溫性能方面改進(jìn)不大或沒有改進(jìn)。只有SB

16、S改瀝青可以全面改進(jìn)高溫抗車轍、低溫抗開裂與疲勞開裂性能，并已成為改性瀝青的主流。中央大街改擴(kuò)建工程表面層，基質(zhì)瀝青采用AH-90重交通石油瀝青，添加5%SBS進(jìn)行改性，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了Superpave中PG70-22的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，并在工程中表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。 </p><p>　?。?）瀝青瑪碲脂碎石混合料（SMA）的應(yīng)用 </p><p>　　SMA的結(jié)構(gòu)組成可概括為“三多一少，即：

17、粗集料多、礦粉多、瀝青多、細(xì)集料少”。具體講：①SMA是一種間斷級(jí)配的瀝青混合料，5mm以上的粗集料比例高達(dá)70%～80%，礦粉的用量達(dá)7%～13%，(“粉膠比”超出通常值1.2的限制)。由此形成的間斷級(jí)配，很少使用細(xì)集料；②為加入較多的瀝青，一方面增加礦粉用量，同時(shí)使用纖維作為穩(wěn)定劑；③瀝青用量較多，高達(dá)6.5%～7%，粘結(jié)性要求高，并希望選用針入度小、軟化點(diǎn)高、溫度穩(wěn)定性好的瀝青(最好采用改性瀝青)。SMA的特點(diǎn)是一種抗變形能力強(qiáng)，

18、耐久性較好的瀝青面層混合料。由于粗集料的良好嵌擠，混合料有非常好的高溫抗車轍能力，同時(shí)由于瀝青瑪蹄脂的粘結(jié)作用，低溫變形性能和水穩(wěn)定性也有較多的改善。添加纖維穩(wěn)定劑，使瀝青結(jié)合料保持高粘度，其攤鋪和壓實(shí)效果較好。間斷級(jí)配在表面形成大孔隙，構(gòu)造深度大，抗滑性能好。同時(shí)混合料的空隙又很小，耐老化性能及耐久性都很好，從而全面提高了瀝青混合料的路面性能。 </p><p>　　另外，中央大街在新舊路基連接部位挖設(shè)臺(tái)階、錯(cuò)

19、臺(tái)填筑，并采用沖擊碾進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)壓實(shí)；在結(jié)合部進(jìn)行強(qiáng)夯處理；在橋頭采用注漿技術(shù)。實(shí)踐證明，這些技術(shù)的應(yīng)用對(duì)路基路面的裂縫的產(chǎn)生起到積極有效的防治作用。 </p><p><b>　　3、結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　綜合上述，導(dǎo)致瀝青路面產(chǎn)生裂縫的因素很多，不僅與設(shè)計(jì)、施工等路面形成前的環(huán)節(jié)有關(guān)，而且與路面形成后所處的氣候、環(huán)境、交通狀況、日常養(yǎng)護(hù)與管理息息相關(guān)。