摘 要:結合濟青高速公路的大中修工程的實際情況,研究了高速公路瀝青路面裂縫病害的發生原因和處置方案,對降低高速公路瀝青路面的養護成本、減少裂縫病害維修工程量、延長路面使用壽命等方面具有重要的意義。
關鍵詞:瀝青路面;玻纖格柵;銑刨層位;裂縫病害
中圖分類號:U418.66 文獻標識碼:A 文章編號:2095-6835(2014)04-0077-02
隨著公路交通的高速發展,我國高速公路建設現已取得很大的成就,現由于施工、重載交通等諸多方面的原因,我國高速公路半剛性路面結構早期損壞比較嚴重,早期修建的高速公路大部分已進入大修期,其中裂縫類病害是導致路面大修的重要原因。結合濟青高速大中修工程對高速路瀝青路面的裂縫生成原因和處置方法進行了研究。
1 裂縫類病害分類
瀝青路面破損可分為裂縫類、松散類、變形類和其他類四個大類,其中裂縫類是最常見的路面損壞現象。瀝青路面裂縫類病害分為以下四類:橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂、塊裂,如圖1—圖4所示。
2 裂縫類病害原因分析
2.1 橫向裂縫
橫向裂縫是與道路中線近于垂直的裂縫,常伴有少量支縫;橫向裂縫是瀝青路面病害最多的一種裂縫。一般情況下,橫向裂縫均能通過面層表現出來,但有時半剛性基層本身造成的橫向開裂有可能未波及到面層,這樣雖然基層的橫向裂縫存在,但如果不對路面進行無破損檢測或者直接開挖是看不到此病害的。造成橫向裂縫的原因很多,主要有兩種:①基層的收縮開裂,從而導致面層開裂,形成反射裂縫;②因溫度較低或驟降,劇烈的降溫或較低的溫度均能造成瀝青面層本身收縮開裂,即溫縮裂縫病害,也就是說,半剛性基層收縮或者面層的低溫收縮是產生橫向裂縫的最主要原因。如果不進行鉆芯取樣,單從道路表面的開裂情況不容易看出一條橫向裂縫是反射裂縫還是溫縮裂縫。因為路基邊緣沒有約束,橫向裂縫就會先從路基邊緣產生,近而向路基中間方向延伸;由于行車荷載的作用,橫向裂縫也完全可能先從行車道內發生,再向兩邊發展。橫向裂縫有長有短,長的可貫穿整個路基寬度范圍,短的僅幾十厘米長,較短的橫縫也可能由于行車荷載作用產生的疲勞而形成。
2.2 縱向裂縫
縱向裂縫是和道路中線基本平行的裂縫,常常伴有少量的支縫。半填半挖或高填方路段,常常因為施工時壓實不好,通車后路基出現不均勻沉降從而導致縱向裂縫的發生;道路拓寬形成的新舊路基結合部位如果處理不好也可產生縱向裂縫病害。這兩種縱縫的長度一般較長,深度可從路面表層深入到路基內部,產生的危害性比較大。在瀝青混凝土面層攤鋪過程中,如果縱向施工冷接縫搭接不好,會導致沿著搭接縫產生較長的縱縫;輪跡帶由于荷載重復作用也會導致疲勞,產生縱縫,同時有可能伴有車轍病害的發生。這兩類縱縫的深度有可能發生在瀝青面層,也可能向下延伸到基層,這與累計交通荷載和路齡有很大的關系。如果瀝青面層壓實不足或基層強度不夠,也可能使路面產生長度較短的縱向裂縫。
2.3 龜裂
龜裂病害是在瀝青路面局部區域內,形狀類似龜紋狀的裂縫,龜裂常常伴有唧漿和沉陷現象。我們一般認為,龜裂病害是瀝青路面結構在重復荷載作用下產生的疲勞破壞,是路面結構強度不足的表現。龜裂起初表現為相互交叉的裂縫,進而發展成為銳角多邊形的裂塊。
2.4 塊裂
塊狀裂縫表現為間距為0.3~3 m、面積為0.1~10 m2的裂縫。塊狀裂縫也是瀝青路面常見的一種裂縫病害,常見于通車多年的道路路面上。發生塊裂的主要原因有兩類:①因為基層強度降低,導致基層在荷載作用下破碎,基層荷載變形較大,反映到面層上不僅會有塊狀裂縫,同時還有沉陷病害;②基層強度高,整體性較好,但瀝青面層本身因某些原因造成面層強度不足,從而導致塊狀裂縫病害的發生。一般情況下,前種原因造成的塊狀裂縫居多,當然,面層與基層同時存在問題更容易造成塊狀裂縫的發生。不管是哪種情況,在塊狀裂縫的形成和發展過程中,雨水的入浸起到了“催化”作用。
3 處治方案
由于諸多方面的原因,我國高速公路瀝青路面早期病害比較嚴重,有的公路通車僅1~2年瀝青路面就出現大面積破壞,甚至有當年通車、瀝青路面當年壞的情況發生。當高速公路瀝青路面的病害由單純的某一種病害發展成多種病害時,即沉陷、車轍、龜裂等多種病害相互伴生,這就是瀝青路面到了使用壽命末期的一個標志。這表明此公路的瀝青路面已經達到了設計極限狀態,需要盡快進行整治。現設計單位定方案時一般以彎沉值作為處治方案的主要控制要素,并結合車轍、龜裂、沉陷、裂縫等嚴重病害的表觀調查和鉆芯調查的結果來確定銑刨層位,進行路面病害設計。
3.1 灌縫
裂縫類病害修補方案要根據線狀裂縫(橫縫、縱縫)和面狀裂縫(塊狀裂縫、龜裂)給出了不同的修補方案,對線狀裂縫的處置,一般采用灌縫辦法。所用材料有改性乳化瀝青、瀝青瑪蹄脂或克萊福密封膠,也可用貼縫帶把縫貼住以阻止雨水進入路面內部。隨著養護技術的不斷改進,近幾年也生產出了專業灌縫機,這進一步提高了灌縫的質量和速度。
3.2 局部挖補
對于面狀裂縫(塊狀裂縫、龜裂)處置方案多為銑刨一定的層位然后進行重鋪,也就是根據網裂、縱向裂縫的嚴重程度,看裂縫影響到哪一個層位就銑刨到哪一層位;也可只銑刨面層,然后鋪玻纖格珊,再重鋪面層。為確保各面層間的拼接質量,分層施工時,新老路面結構層之間采用挖臺階施工方法,其中縱向臺階不小于50 cm寬,橫向臺階每層不小于15 cm寬。為增加各面層間的黏結,各瀝青面層之間需灑黏層瀝青。
4 結束語
水是公路瀝青路面的最大禍害,尤其是裂縫類病害更怕水的侵入,所以,我們所通常要采取很多措施來防止雨水進入路面內部,這樣才能延長瀝青路面的使用壽命。
參考文獻
[1]中交公路規劃設計院.JTGD 50—2006 公路瀝青路面設計規范[S].北京:人民交通出版社,2006.
作者簡介:王陸平(1967—),男,山西晉城人,工程師,院長,1989年畢業于太原工業大學(本科),主要從事道橋設計工作。
〔編輯:陳文強〕
Abstract: Actual situation of Jinan-Qingdao Highways large, medium repair works, studied the causes of highway asphalt pavement cracks and disposal plan, to reduce the highway maintenance quantity of maintenance costs, reduce the crack disease and prolong the service life of pavement is of great importance.
Key words: asphalt pavement; glass fiber grating; milling planer horizon; cracks in
摘 要:結合濟青高速公路的大中修工程的實際情況,研究了高速公路瀝青路面裂縫病害的發生原因和處置方案,對降低高速公路瀝青路面的養護成本、減少裂縫病害維修工程量、延長路面使用壽命等方面具有重要的意義。
關鍵詞:瀝青路面;玻纖格柵;銑刨層位;裂縫病害
中圖分類號:U418.66 文獻標識碼:A 文章編號:2095-6835(2014)04-0077-02
隨著公路交通的高速發展,我國高速公路建設現已取得很大的成就,現由于施工、重載交通等諸多方面的原因,我國高速公路半剛性路面結構早期損壞比較嚴重,早期修建的高速公路大部分已進入大修期,其中裂縫類病害是導致路面大修的重要原因。結合濟青高速大中修工程對高速路瀝青路面的裂縫生成原因和處置方法進行了研究。
1 裂縫類病害分類
瀝青路面破損可分為裂縫類、松散類、變形類和其他類四個大類,其中裂縫類是最常見的路面損壞現象。瀝青路面裂縫類病害分為以下四類:橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂、塊裂,如圖1—圖4所示。
2 裂縫類病害原因分析
2.1 橫向裂縫
橫向裂縫是與道路中線近于垂直的裂縫,常伴有少量支縫;橫向裂縫是瀝青路面病害最多的一種裂縫。一般情況下,橫向裂縫均能通過面層表現出來,但有時半剛性基層本身造成的橫向開裂有可能未波及到面層,這樣雖然基層的橫向裂縫存在,但如果不對路面進行無破損檢測或者直接開挖是看不到此病害的。造成橫向裂縫的原因很多,主要有兩種:①基層的收縮開裂,從而導致面層開裂,形成反射裂縫;②因溫度較低或驟降,劇烈的降溫或較低的溫度均能造成瀝青面層本身收縮開裂,即溫縮裂縫病害,也就是說,半剛性基層收縮或者面層的低溫收縮是產生橫向裂縫的最主要原因。如果不進行鉆芯取樣,單從道路表面的開裂情況不容易看出一條橫向裂縫是反射裂縫還是溫縮裂縫。因為路基邊緣沒有約束,橫向裂縫就會先從路基邊緣產生,近而向路基中間方向延伸;由于行車荷載的作用,橫向裂縫也完全可能先從行車道內發生,再向兩邊發展。橫向裂縫有長有短,長的可貫穿整個路基寬度范圍,短的僅幾十厘米長,較短的橫縫也可能由于行車荷載作用產生的疲勞而形成。
2.2 縱向裂縫
縱向裂縫是和道路中線基本平行的裂縫,常常伴有少量的支縫。半填半挖或高填方路段,常常因為施工時壓實不好,通車后路基出現不均勻沉降從而導致縱向裂縫的發生;道路拓寬形成的新舊路基結合部位如果處理不好也可產生縱向裂縫病害。這兩種縱縫的長度一般較長,深度可從路面表層深入到路基內部,產生的危害性比較大。在瀝青混凝土面層攤鋪過程中,如果縱向施工冷接縫搭接不好,會導致沿著搭接縫產生較長的縱縫;輪跡帶由于荷載重復作用也會導致疲勞,產生縱縫,同時有可能伴有車轍病害的發生。這兩類縱縫的深度有可能發生在瀝青面層,也可能向下延伸到基層,這與累計交通荷載和路齡有很大的關系。如果瀝青面層壓實不足或基層強度不夠,也可能使路面產生長度較短的縱向裂縫。
2.3 龜裂
龜裂病害是在瀝青路面局部區域內,形狀類似龜紋狀的裂縫,龜裂常常伴有唧漿和沉陷現象。我們一般認為,龜裂病害是瀝青路面結構在重復荷載作用下產生的疲勞破壞,是路面結構強度不足的表現。龜裂起初表現為相互交叉的裂縫,進而發展成為銳角多邊形的裂塊。
2.4 塊裂
塊狀裂縫表現為間距為0.3~3 m、面積為0.1~10 m2的裂縫。塊狀裂縫也是瀝青路面常見的一種裂縫病害,常見于通車多年的道路路面上。發生塊裂的主要原因有兩類:①因為基層強度降低,導致基層在荷載作用下破碎,基層荷載變形較大,反映到面層上不僅會有塊狀裂縫,同時還有沉陷病害;②基層強度高,整體性較好,但瀝青面層本身因某些原因造成面層強度不足,從而導致塊狀裂縫病害的發生。一般情況下,前種原因造成的塊狀裂縫居多,當然,面層與基層同時存在問題更容易造成塊狀裂縫的發生。不管是哪種情況,在塊狀裂縫的形成和發展過程中,雨水的入浸起到了“催化”作用。
3 處治方案
由于諸多方面的原因,我國高速公路瀝青路面早期病害比較嚴重,有的公路通車僅1~2年瀝青路面就出現大面積破壞,甚至有當年通車、瀝青路面當年壞的情況發生。當高速公路瀝青路面的病害由單純的某一種病害發展成多種病害時,即沉陷、車轍、龜裂等多種病害相互伴生,這就是瀝青路面到了使用壽命末期的一個標志。這表明此公路的瀝青路面已經達到了設計極限狀態,需要盡快進行整治。現設計單位定方案時一般以彎沉值作為處治方案的主要控制要素,并結合車轍、龜裂、沉陷、裂縫等嚴重病害的表觀調查和鉆芯調查的結果來確定銑刨層位,進行路面病害設計。
3.1 灌縫
裂縫類病害修補方案要根據線狀裂縫(橫縫、縱縫)和面狀裂縫(塊狀裂縫、龜裂)給出了不同的修補方案,對線狀裂縫的處置,一般采用灌縫辦法。所用材料有改性乳化瀝青、瀝青瑪蹄脂或克萊福密封膠,也可用貼縫帶把縫貼住以阻止雨水進入路面內部。隨著養護技術的不斷改進,近幾年也生產出了專業灌縫機,這進一步提高了灌縫的質量和速度。
3.2 局部挖補
對于面狀裂縫(塊狀裂縫、龜裂)處置方案多為銑刨一定的層位然后進行重鋪,也就是根據網裂、縱向裂縫的嚴重程度,看裂縫影響到哪一個層位就銑刨到哪一層位;也可只銑刨面層,然后鋪玻纖格珊,再重鋪面層。為確保各面層間的拼接質量,分層施工時,新老路面結構層之間采用挖臺階施工方法,其中縱向臺階不小于50 cm寬,橫向臺階每層不小于15 cm寬。為增加各面層間的黏結,各瀝青面層之間需灑黏層瀝青。
4 結束語
水是公路瀝青路面的最大禍害,尤其是裂縫類病害更怕水的侵入,所以,我們所通常要采取很多措施來防止雨水進入路面內部,這樣才能延長瀝青路面的使用壽命。
參考文獻
[1]中交公路規劃設計院.JTGD 50—2006 公路瀝青路面設計規范[S].北京:人民交通出版社,2006.
作者簡介:王陸平(1967—),男,山西晉城人,工程師,院長,1989年畢業于太原工業大學(本科),主要從事道橋設計工作。
〔編輯:陳文強〕
Abstract: Actual situation of Jinan-Qingdao Highways large, medium repair works, studied the causes of highway asphalt pavement cracks and disposal plan, to reduce the highway maintenance quantity of maintenance costs, reduce the crack disease and prolong the service life of pavement is of great importance.
Key words: asphalt pavement; glass fiber grating; milling planer horizon; cracks in
摘 要:結合濟青高速公路的大中修工程的實際情況,研究了高速公路瀝青路面裂縫病害的發生原因和處置方案,對降低高速公路瀝青路面的養護成本、減少裂縫病害維修工程量、延長路面使用壽命等方面具有重要的意義。
關鍵詞:瀝青路面;玻纖格柵;銑刨層位;裂縫病害
中圖分類號:U418.66 文獻標識碼:A 文章編號:2095-6835(2014)04-0077-02
隨著公路交通的高速發展,我國高速公路建設現已取得很大的成就,現由于施工、重載交通等諸多方面的原因,我國高速公路半剛性路面結構早期損壞比較嚴重,早期修建的高速公路大部分已進入大修期,其中裂縫類病害是導致路面大修的重要原因。結合濟青高速大中修工程對高速路瀝青路面的裂縫生成原因和處置方法進行了研究。
1 裂縫類病害分類
瀝青路面破損可分為裂縫類、松散類、變形類和其他類四個大類,其中裂縫類是最常見的路面損壞現象。瀝青路面裂縫類病害分為以下四類:橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂、塊裂,如圖1—圖4所示。
2 裂縫類病害原因分析
2.1 橫向裂縫
橫向裂縫是與道路中線近于垂直的裂縫,常伴有少量支縫;橫向裂縫是瀝青路面病害最多的一種裂縫。一般情況下,橫向裂縫均能通過面層表現出來,但有時半剛性基層本身造成的橫向開裂有可能未波及到面層,這樣雖然基層的橫向裂縫存在,但如果不對路面進行無破損檢測或者直接開挖是看不到此病害的。造成橫向裂縫的原因很多,主要有兩種:①基層的收縮開裂,從而導致面層開裂,形成反射裂縫;②因溫度較低或驟降,劇烈的降溫或較低的溫度均能造成瀝青面層本身收縮開裂,即溫縮裂縫病害,也就是說,半剛性基層收縮或者面層的低溫收縮是產生橫向裂縫的最主要原因。如果不進行鉆芯取樣,單從道路表面的開裂情況不容易看出一條橫向裂縫是反射裂縫還是溫縮裂縫。因為路基邊緣沒有約束,橫向裂縫就會先從路基邊緣產生,近而向路基中間方向延伸;由于行車荷載的作用,橫向裂縫也完全可能先從行車道內發生,再向兩邊發展。橫向裂縫有長有短,長的可貫穿整個路基寬度范圍,短的僅幾十厘米長,較短的橫縫也可能由于行車荷載作用產生的疲勞而形成。
2.2 縱向裂縫
縱向裂縫是和道路中線基本平行的裂縫,常常伴有少量的支縫。半填半挖或高填方路段,常常因為施工時壓實不好,通車后路基出現不均勻沉降從而導致縱向裂縫的發生;道路拓寬形成的新舊路基結合部位如果處理不好也可產生縱向裂縫病害。這兩種縱縫的長度一般較長,深度可從路面表層深入到路基內部,產生的危害性比較大。在瀝青混凝土面層攤鋪過程中,如果縱向施工冷接縫搭接不好,會導致沿著搭接縫產生較長的縱縫;輪跡帶由于荷載重復作用也會導致疲勞,產生縱縫,同時有可能伴有車轍病害的發生。這兩類縱縫的深度有可能發生在瀝青面層,也可能向下延伸到基層,這與累計交通荷載和路齡有很大的關系。如果瀝青面層壓實不足或基層強度不夠,也可能使路面產生長度較短的縱向裂縫。
2.3 龜裂
龜裂病害是在瀝青路面局部區域內,形狀類似龜紋狀的裂縫,龜裂常常伴有唧漿和沉陷現象。我們一般認為,龜裂病害是瀝青路面結構在重復荷載作用下產生的疲勞破壞,是路面結構強度不足的表現。龜裂起初表現為相互交叉的裂縫,進而發展成為銳角多邊形的裂塊。
2.4 塊裂
塊狀裂縫表現為間距為0.3~3 m、面積為0.1~10 m2的裂縫。塊狀裂縫也是瀝青路面常見的一種裂縫病害,常見于通車多年的道路路面上。發生塊裂的主要原因有兩類:①因為基層強度降低,導致基層在荷載作用下破碎,基層荷載變形較大,反映到面層上不僅會有塊狀裂縫,同時還有沉陷病害;②基層強度高,整體性較好,但瀝青面層本身因某些原因造成面層強度不足,從而導致塊狀裂縫病害的發生。一般情況下,前種原因造成的塊狀裂縫居多,當然,面層與基層同時存在問題更容易造成塊狀裂縫的發生。不管是哪種情況,在塊狀裂縫的形成和發展過程中,雨水的入浸起到了“催化”作用。
3 處治方案
由于諸多方面的原因,我國高速公路瀝青路面早期病害比較嚴重,有的公路通車僅1~2年瀝青路面就出現大面積破壞,甚至有當年通車、瀝青路面當年壞的情況發生。當高速公路瀝青路面的病害由單純的某一種病害發展成多種病害時,即沉陷、車轍、龜裂等多種病害相互伴生,這就是瀝青路面到了使用壽命末期的一個標志。這表明此公路的瀝青路面已經達到了設計極限狀態,需要盡快進行整治。現設計單位定方案時一般以彎沉值作為處治方案的主要控制要素,并結合車轍、龜裂、沉陷、裂縫等嚴重病害的表觀調查和鉆芯調查的結果來確定銑刨層位,進行路面病害設計。
3.1 灌縫
裂縫類病害修補方案要根據線狀裂縫(橫縫、縱縫)和面狀裂縫(塊狀裂縫、龜裂)給出了不同的修補方案,對線狀裂縫的處置,一般采用灌縫辦法。所用材料有改性乳化瀝青、瀝青瑪蹄脂或克萊福密封膠,也可用貼縫帶把縫貼住以阻止雨水進入路面內部。隨著養護技術的不斷改進,近幾年也生產出了專業灌縫機,這進一步提高了灌縫的質量和速度。
3.2 局部挖補
對于面狀裂縫(塊狀裂縫、龜裂)處置方案多為銑刨一定的層位然后進行重鋪,也就是根據網裂、縱向裂縫的嚴重程度,看裂縫影響到哪一個層位就銑刨到哪一層位;也可只銑刨面層,然后鋪玻纖格珊,再重鋪面層。為確保各面層間的拼接質量,分層施工時,新老路面結構層之間采用挖臺階施工方法,其中縱向臺階不小于50 cm寬,橫向臺階每層不小于15 cm寬。為增加各面層間的黏結,各瀝青面層之間需灑黏層瀝青。
4 結束語
水是公路瀝青路面的最大禍害,尤其是裂縫類病害更怕水的侵入,所以,我們所通常要采取很多措施來防止雨水進入路面內部,這樣才能延長瀝青路面的使用壽命。
參考文獻
[1]中交公路規劃設計院.JTGD 50—2006 公路瀝青路面設計規范[S].北京:人民交通出版社,2006.
作者簡介:王陸平(1967—),男,山西晉城人,工程師,院長,1989年畢業于太原工業大學(本科),主要從事道橋設計工作。
〔編輯:陳文強〕
Abstract: Actual situation of Jinan-Qingdao Highways large, medium repair works, studied the causes of highway asphalt pavement cracks and disposal plan, to reduce the highway maintenance quantity of maintenance costs, reduce the crack disease and prolong the service life of pavement is of great importance.
Key words: asphalt pavement; glass fiber grating; milling planer horizon; cracks in