国外沥青裂缝路面研究现状论文

分析公路沥青路面裂缝成因和措施论文

沥青路面产生裂缝是路面较常见的病害之一。裂缝产生的类型主要有四大类型:①横向裂缝:②纵向裂缝;⑧块状裂缝:④龟裂。无论是哪种裂缝,都是对路面的一种结构性破坏,在其发展的初期对路面的行车功能还未产生大的影响,但在行车荷载,温度以及雨水等的作用下,其破坏程度必将进一步扩大,最终会引起路面结构的破坏,导致行驶功能降低,影响行车安全。

1 横向裂缝

横向裂缝是指与行车路线近于垂直的裂缝,偶尔会伴有少量支缝。横向裂缝在沥青路面中发生次数最多,通常情况下,沥青路面的横向裂缝都能通过面层显现出来,但有时侯半刚性本身的横向开裂并未影响到面层,这种情况下虽然基层的横向裂缝已经存在,但如果不对路面进行开挖或者进行无破损检测是不能知道的。

1.1反射裂缝

沥青面层的特点是强度和刚度较大,变形能力较差,在温度或湿度变化时易产生开裂缝。基层开裂时,如果面层与基层之间的粘结作用好,面层则给予基层约束作用,这一约束导致基层的开裂在沥青面层内部产生拉应力和拉应变,再加上行车荷载产生的应力叠加作用,当面层内部拉应力或拉应变超过沥青的允许拉应力或拉应变时,沥青层就会在对应基层裂缝的位置发生底部的开裂;如果面层比较薄,裂缝就会自下而上地发展到面层表面,形成“路面反射裂缝”。

1.2温缩裂缝

温缩裂缝是横向裂缝的一种重要表现形式,主要包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝。低温收缩裂缝是由于沥青面层的温度较低或温度骤然下降导致沥青面层温度的梯度变化较快造成的。当温度应力超过道路材料的抗拉强度时便发生开裂导致裂缝,低温收缩首先发生在温度较低,沥青面层质量有缺陷的局部地区。先从表面开始向深度方向,最薄弱的路基横断面扩展。

2 纵向裂缝

纵向裂缝是与道路中线大致平行的裂缝,有时伴有少量支缝。在半填半挖或高填方路段,常由于压实得不好,路基出现不均匀沉降从而产生纵向裂缝;道路加宽的新旧路基结合部位如果处理不好可能产生纵向裂缝。这两类纵向裂缝的长度一般较长,深度可自路面表面深入到路基内部,产生的危害性很大。

3 块状裂缝

一般认为裂缝间距在0.3—3米、面积为0.1—10平方的裂缝为块状裂缝。块状裂缝也是路面常见的一种病害,常见于运营多年的公路。其发生的主要原因可分为两类:一是因为基层强度较低,二是面层强度不足。

3.1基层强度低导致的块裂

荷载作用下导致基层破碎,破碎后的'基层荷载变形量较大,反映到了面层导致面层发生块状裂缝,同时伴有沉陷病害发生;一般情况下,是该原因造成的块状裂缝居多。

3.2面层强度低导致的块裂

有时基层整体性完好,但沥青面层本身因种种原因造成强度不足,这种情况同样可导致块状裂缝发生。当然,面层与基层同时出现问题更易造成块状裂缝。不管是哪种情况,在块状裂缝的形成、发展过程中,雨水的浸入起到了“催化”的作用。

3.3龟裂

龟裂是在路面局部区域内,发生的类似龟纹状的裂缝:龟裂往往伴有沉陷和唧浆现象。一般认为,龟裂是路面结构在重复荷载作用下的疲劳破坏,是结构强度不足的体现。

(1)基层强度太高导致的龟裂

基层强度太高,不仅导致更多的干缩、温缩裂缝产生,而且使反射裂缝发生的更为严重,还会造成龟裂发生。这类因基层强度高而发生的龟裂,开裂时首先从基层开始,然后向上发展。

(2)层间粘结不良导致的龟裂

有一类龟裂的发生是出于层间粘结不良造成的。即由于沥青层与其下的沥青层粘结不好,上下层脱开,导致表面层的沥青混合料单独承受荷载和温度的作用,从而发生轻微龟裂。

(3)疲劳导致的龟裂

但还有一类发生在上面层的龟裂,并非因为层间粘结不良造成。而是路面运营若干年后,路面经受行车荷载和温度升降的反复作用,导致沥青结合料老化、沥青混合料劲度模量增大、疲劳性能下降造成的。

4 沥青路面裂缝的预防措施

4.1采用合理的防裂性能好的材料

采用优质沥青,采用密实型沥青混凝土面层,因为较小的空隙率使沥青混凝土路面具有透水性小,水稳性好,耐久性高,有较大的抵抗自然因素的能力,同时可以延缓裂缝的扩展。基层选用干缩系数和温缩系数小,抗拉强度高的半刚性材料。用橡胶沥青或聚合物改性沥青做沥青混凝土表面的封层,可提高表面层的抗温度裂缝能力。

4.2沥青面层应有足够的厚度

使用稠度较低、温度敏感性低的沥青,可以减少或延缓路面的开裂。路面所在地区的气温越低,开裂则越严重。沥青材料的老化,对低温更为敏感,使路面产生开裂的可能性增大。增加沥青面层的厚度可以减少或者延缓路面的开裂,但不能完全阻止裂缝再次发生。

4.3提高路基的强度和稳定性

路基是路面结构的基础,路基具有足够的强度和整体稳定性,为路面结构长期承受汽车荷载提供了重要的保证,路基的强度与稳定性在很大程度上影响了路面的使用性能。因此必须采取有效措施处理好影响路基稳定性和强度的关键环节,否则将产生不均匀沉降使路面发生开裂。

4.4严格施工工序,精心组织施工

路基施工时,要严格控制路基的填筑工艺,施工中要严格检验压实度,确保路基的强度。基层施工时,要充分压实横缝和纵缝,严格控制施工碾压时的含水量,混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量或规范容许的范围内。碾压完成后需及时养生,碾压完成后或最迟在养生结束后立即用乳化沥青做透层或封层,透层或封层完成后应尽快铺筑沥青面层,以减少因干缩而产生的裂缝。

5 结语

在沥青混凝土路面施工中,只要采取有效的措施,严格规范施工,科学合理养护,采取防治结合,就能有效控制沥青路面开裂的问题,提高沥青路面的质量,延长使用寿命。

沥青砼路面施工过程中存在的问题及解决方法 随着现代高等级公路迅速发展，沥青砼路面已被广泛推广，并形成了以路面结构、材料、施工和检测为核心的成套技术，施工技术水平有了很大的提高，部分沥青砼路面技术和质量总体上已达到或接近国际先进水平。但沥青砼路面质量受人员、材料、设备、技术工艺及水平、环境等多种因素，以及沥青路面施工工序的复杂性、系统性和相关性的制约和影响。因此，必要的监督机制是十分重要的，作为监理应该要求施工单位严格按照批准的施工组织设计以及规范要求进行正确有序地施工。路面施工中的每一个工序，每一道环节都对最终的路面整体质量产生直接影响。所以，只有对各个工序都认真加以监督，才能保证获得合格的沥青砼路面。一．沥青混凝土拌制沥青砼拌制过程中沥青混合料时而会出现质量不稳定或波动性大，诸此任何一种沥青混合料，在规范化、机械化的流水作业施工中，都是很难保证沥青砼路面的质量。例如，混合料温度不均匀或者原各种不同规格矿料组成的变异性大或生产过程中没有经常检验各种不同规格矿料的颗粒组成，将导致流值、孔隙率的变化，从而影响路面质量。因此我们将每天进行抽取筛分试验，并将结果汇纵进行分析，使之成为指导生产的依据，并要求及时调整冷料仓比例；还要求施工单位必须严格控制拌合楼的震动筛筛孔尺寸。实践证明，按下列尺寸控制的筛孔为宜。1#筛=级配控制最大粒径+（1—2）毫米2#筛=（级配控制最大粒径—5毫米）/2+（1—2）mm3#筛=5mm+（1—2）mm4#筛=3mm依此可做适当调整，如何同三线冠新段 AC25 沥青砼选择筛孔为33、16、6、3的振动筛效果较好。为保持沥青砼混合料应有的质量，我们专职试验监理人员进行日常产生过程中的检验，发现问答题及时纠正处理。沥青贯入式面层应按下列程序和要求施工：一、放样和安装路缘石。二、清扫基层。三、浇洒透层或粘层沥青。厚度为4～5厘米的贯入式路面应浇洒透层或粘层沥青。四、撒铺主层石料。摊铺石料应避免大小颗粒集中，并应检查其松铺厚度。应严禁车辆在铺好的石料层上通行。五、碾压。主层石料摊铺后应先用6～8吨的压路机进行初压，速度宜为2公里/小时，碾压应自路边缘逐渐移向路中心，每次轮迹重叠为30厘米，接着应从另一侧以同样方法压至路中心。碾压一遍后应检验路拱和纵向坡度，当有不符合要求时应挠平再压，并宜碾压2遍，使石料基本稳定，无显著推移为止。然后用10～12吨压路机(厚度大的贯入式路面可用12～15吨压路机)进行碾压，每次轮迹应重叠1/2以上，并应碾压4～6遍，直至主层石料嵌挤紧密，无显著轮迹为止。沥青混凝上混合料的种类按矿料最大粒径的不同，可分为粗粒式(LH-30与LH-35)，中粒式(LH-20与LH-25)，细粒式(LH-10与LH-15)，以及砂粒式(LH-5)。沥青碎石混合料可分为粗粒式(LS-30与LS-35)，中粒式(LS-20与LS-25)以及细粒式(LS-10与LS-15)。沥青混凝土混合料按标准压实后的剩余空隙率，还可分为：Ⅰ型：剩余空隙率为3～6%，城市道路为2～6%，人行道系为1.5～5%和Ⅱ型：剩余空隙率为6～10%。沥青混合料的拌制应符合下列要求：一、根据配料单进料和拌制，严格控制各种矿料和沥青用量。二、控制各种材料和沥青混合料的加热温度。三、拌和后的沥青混合料均匀一致，无花白、无粗细料分离和结团成块等现象。四、每班抽样做沥青混合料性能、矿料级配组成和沥青用量试验。五、每班拌和结束时，清洁拌和设备，放空管道中的沥青。作好各项检查记录，不符合规定技术要求的沥青混合料应禁止出厂(场二．摊铺质量路面摊铺质量的好坏直接影响到路面的整体质量，因此，这就成为我们监理沥青砼路面施工过程中的重点。摊铺作业质量除了与机械本身的性能有关外，还取决于摊铺的连续性、稳定性、匀速性，以及供料的均衡程度等因素，所以这个阶段出现的问题也较多，如：（1）沥青砼路面厚度不均匀总是客观存在，会引起在同一松铺系数下不同厚度所产生地不同压实效果从而影响路面平整度。所以，除了提高对基层的平整度和高程控制之外，还应加强对下面层沥青路面平整度及高程的监督，使之有所补偿，一层一层向上严格控制，直至上面层。在非常情况下，为保证路面厚度，则采取适当调整高程，以确保路面结构层厚度。（2）摊铺机开铺后会出现一段距离的双向坡，这对路面平整度影响很大。通过反复验证拱度和熨平板自重下垂和熨平板预热温度河摊铺温度的温差大小有关。所以，我们要求在熨平板预热时温度不低于80°C，用水准仪找平，并确定熨平板下支垫板的厚度（支垫板的厚度=松铺厚度+熨平板预热拱度+基层的高层误差，一般要求有五个支点）。特别是整幅摊铺时，应在摊铺前将拱度调整为同一坡度，并及时调整，特别是摊铺停止前要检查、调整好，以避免二次接缝时出现路幅偏高中低。（3）摊铺机螺旋拨料器和摊铺行走速度不匹配，使摊铺室中积料过多或过少，导致熨平板下混合料粗细离折，我们要求螺旋摊铺室内混合料料堆的高度平齐于或略高于螺旋摊铺器轴心线。特别使螺旋摊铺器不出空转现象。（4）摊铺机的行走速度不均匀，使摊铺速度不匀，沥青路面表面形成波浪，严重影响平整度及压实度。因此，我们要求其应保证3ˉ4米/ 分的速度行走，尽量避免停机。万一出现停机，应将摊铺机熨平板锁紧不使之下沉。停顿时间在气温10°C以上时不要超过10分钟。停顿时间超过30分钟或混合料低于100°C时，要按照冷接缝的方法重新接缝。摊铺机前应保证至少三车料待铺，以尽量减少停机，避免形成波浪。(5)在摊铺机行走的稳定性上，经常出现下列几种问题：a、摊铺机履带行驶线上因卸料而撤落的粒料未及时清除，造成摊铺厚度出现突变。因此，在施工过程中，督促施工人员随时巡视，以避免这种情况发生。b、运输车倒车时撞击摊铺机，引起摊铺机扭曲前进，使路面出现凸愣，我们要求在连续摊铺机过程中，运料车应在摊铺机前10ˉ30cm处停处，并挂空挡，依靠摊铺机推动缓慢前进；（6）在中上层的施工中，由于找平梁（拖杠）刚度大，挠度小，落地轮子和雪橇多，自身重量分配合理，行走稳定性好，因此，我们要求必须运用找平梁，这对提高路面平整度、厚度起到了很好的效果。三．碾压工艺碾压是沥青面成型的主要工序，是保证路面质量使其物理力学性质和功能特性符合设计要求的重要环节，也是沥青路面施工的最后一道工艺。在这发面我们监理要求责任落实到人，跟班作业，发现不到位的及时纠正，同时要求施工单位注意以下几点：（1）在碾压结束后，路面经常会出现推挤裂缝，这对沥青砼路面的稳定性有很大影响。因此，对初压、终压的碾压温度进行适时检测，确保终压在设计要求范围之内。（2）压路机在新摊铺的面层上坚决不许快速起动和刹车，要求熟练、有经验的驾驶人员操作；（3）喷水过多造成沥青混凝土表面冷却过快，使沥青混泥土表面开裂，因此对压路机轮上喷水应严格控制，只要不粘轮即可，而影响压路机对沥青混凝土搓揉的效果。（4）使用轮胎方式压路机前检查各轮胎的磨损情况及压力是否相等，防上各轮胎软硬不一，影响面层的横向平整度。四．取样和试验工地试验经常会出现试验出的结果与实际相差较多，所以就要求做到以下几点：（1）沥青混合料按统计法取样，以测定集料级配沥青含量，压实度集料取样地点在沥青掺人前的热拌设备旁，沥青含量试验应在摊铺机后面及压路机前面，从已摊铺的混合料中取样，压实度试验应从压好路面砼取试样，得到试验结果后，若有差错立即通知拌和楼或摊铺现场，而做出相应的措施。（2）混合料取样每拌500T取一次样，结果由我们审批。（3）当施工单位对各项指标做出试验时，自身做好平行试验，以做对其复核之用。五．接缝处理沥青路面接缝是不可避免的作业中断和与构造物的接头两种情况，接缝部位集中了影响路面平整度的不利因素，其质量好坏对路面质量有很大影响，为了提高接缝的质量要求必须采取下列措施：（1）采用切缝机切其断面，保证接缝断面为一垂直面。（2）切缝位置必须通过三米直尺检查，将接头处因前次碾压塌下的部位全部切除，为减少切除部分的长度，摊铺结束前摊铺机振动夯捶要一直保持振动到摊铺终结（3）碾压时压路机横向碾压由冷到热逐步过渡，并反复用细料填实，直到用三米直尺检查达到规定标准为止，才能开始纵向碾压。（4）和构造物的接头始端似同冷接缝，需人工铺筑终端段要挂线平整，细料填实一边碾压一边进行，要有熟练工人操作，在短时间内完成，确保碾压温度。（5）与构造物接头前，先要认真检查接头处基层是否平整，碾压是否密实，板结程度如何，从多发面保证刚柔分界处的平整度。2.路面弯沉检测新技术路面弯沉检测是我国柔性路面强度测量的一项主要指标。路面弯沉是指在规定的标准轴载作用下，路面表面轮隙位置产生的总垂直变形或垂直回弹变形值。新的检测法有以下几种。2.1激光弯沉测定仪法在测定时。将测定仪固定在路面上汽车的后轮隙中。利用汽车驶离被测点时路面回弹，带动原固定于地面上的硅光电池测头向上升起，使激光器发出的激光束通过进光射到硅光电池上产生光电流。并根据光电流的大小来计算路面回弹变形的数值，即路面回弹弯沉值。这种弯沉仪操作简易、精度高、读数稳定、体积小、质量轻、造价低且容易研制，另由于该测定仪依靠光线作为臂长，可以射得很远。加上激光发射角窄，光点小而红亮，10m之远仍能清晰可见，可用于刚性路面弯沉检测。2.2自动弯沉测定仪法该测定仪在检测路段上在牵引车的作用下以一定的速度行驶，将测定仪的弯沉测定梁放在车辆底盘的前端并支于地面保持不动，当后轴双轮隙通过测头时，弯沉通过位移传感器等装置被自动记录下来。这时，测定梁被拖动，以二倍的牵引车速度拖到下一测点。周而复始地向前连续测定。通过计算机可输出路段弯沉检测统计结果。整个测定是在测定车连续行驶的情况下进行的。它可对路面进行高密集点的强度测量，适用于路面施工质量控制、验收和路面养护管理。2.3落锤式弯沉仪（FWD）法FWD是通过计算机控制下的液压系统启动落锤装援，使一定质的重锤从一定高度自由落下，冲击力作用于承载板上并传到路面，导致路面产生弯沉，通过分布：距测点不同距离的传感器检测结构层表面的变形，记录系统将信号输入计算机。得到路而测点弯沉缸。FWD测量是计算机自动采集数据，进度快，精度高。检测最大速度可达80km/h，内置式落锤弯沉仪的牵引速度可大于100km/h.该方法足一种很理想的动态无损检测设备。3.路面平整度检测技术路面平整度可定义为路面表面诱使行使车辆出现振动的高程变化，它是路面使用性能的一项重要指标。因此平整度的检测是路面施工和养护的一个非常重要的环节。平整度的测试设备分为断面类和反应类两大类。断面类测定路表凹凸情况，反应类测定路表不平整程度。目前，断面类设备包括3m直尺、连续式平整度仪和激光路面平整度测定仪等，反应类设备包括车载式颠簸累积仪等。3.13m直尺测试时把3m直尺轻放于路面上，将画图仪移至其一端，用手将画图仪推向另一端。在这个过程中由于路面的凹凸不平，画图仪下面的测轮带动画针上下运动，同时滚筒轮在输力轮的带动下旋转，并带动纸带移动，两个运动的合成便使画针在纸带上画下了路面的几何量，并由此求得路面平整度数值。该方法用于测定压实成型的路面各层表面的平整度，以评定路面的施工质量和使用质量。但该方法比较落后，测量效率低下，操作者需要低头弯腰，现已用得较少。3.2连续式平整度仪测量时由人或车拉动该仪器前进，由于路面不平引起测量小轮上下摆动，并带动位移传感器的测杆在传感器的小孔槽里上下滑动。这样就可以根据传感器输出的电位的正负及其大小来确定路面平整度。采用该类测定仪灵活性较大，既可人拖，也可车拉，但测试效率较低（检测速度≤12km/h）该方法适用于测定路表面的平整度，评定路面的施工质量和使用质量，但不适用于在已有较多坑槽、破坏严重的路面上测定。3.3激光路面平整度测定仪激光路面平整度测定仪是一台装备有激光传感器、加速度计和陀螺仪的测定车，它同时具有先进的数据采集和处理系统。工作是测试车以一定的速度在路面上行使，固定在汽车底盘上的一排激光传感器通过测试激光束反射回读数器的角度来测试路面，这个距离信号同测试车上装的加速度计信号进行互差，消除测试车自身的颠簸，输出路面真实断面信号。信号处理系统将来自激光传感器的模拟信号转换成数字信号并记录下来。随着汽车的行进，每隔一定间距，采集一次数据。通过数据分析系统，可显示打印国际平整度指数等平整度检测结果。该类测定仪是一种与路面无接触的测量仪器，测试速度快，精度高。同时还可以进行路面纵断面、横坡、车辙等测量，因此该测定仪有着广阔的应用前景。3.4车载式颠簸累积仪测定时测试车以一定的速度在路面上行使，路面的凹凸不平引起汽车的激振，通过机械传感器可测量后轴同车厢之间的单向位移累积值VBI，以cm/km计。VBI越大，说明路面平整度越差。车载式颠簸累积仪测定路面平整度速度快，价格低廉，操作简便。可用其检测的结果评定路面的施工质量和使用期的舒适性。4.沥青路面损坏状况检测新技术路面在使用过程中常发生各种各样的损害。损害不但影响路面的结构使用性能和结构承载力，也会影响到路面使用性能。因此，沥青路面损坏状况检测，对于沥青路面养护具有重要意义。目前，国内外较先进的测量方法有：摄像测量法和探地雷达法。4.1摄像测量法摄像检测技术的基本原理是将安装在测定汽车上的特种快速或高速摄像机按一定速度与一定摄像角度，将路面上所指定的各种病害录入摄像带，然后在现场或室内快速处理成数据的一种检测技术。该方法先进性，成本低，会成为今后一段时间内的路面损坏检测的主要手段。4.2探地雷达装有探地雷达的车在路上以一定的速度行驶时，探地雷达发射电磁脉冲，并在较短时间内穿透路面，脉冲反射波被无线接收机接收，数据采集系统记录返回时问和路面结构中的不连续电介质常数的突变情况。路面各结构层材料的电介质常数明显不同，因此，电介质常数突变处，也就足两结构层的界面。根据测知的各种路面材料的电介质常数及波速，则可计算路面各结构层的厚度或给出含水量、损坏位置等资料。探地雷达检测沥青路面厚度，路面脱空、裂缝、陷落、空涧等病害。其检测速度可达80km/h以上，最大探测深度大于60cm.目前在公路无损检测方面，探地雷达已取得了较好的效果，而且还有更为广阔的应用前景。5.结束语综上可知，沥青路面检测的各项技术正在不断发展。由静态检测向动态检测发展，由手工方式向自动化发展，由有损检测向无损检测发展，由单项检测向集成检测发展。检测的速度也越来越快，效率越来越高，结果越来越精确。

肯定有意义啊。。道路施工存在的问题太多了。你在网上找一找。随便百度一下。然后自己根据问题及解决方法写论文。。这个论题太好写了。