沥青路面裂缝类病害研究PPT课件

1、 裂缝的定义裂缝的定义: 裂裂缝是沥青路面最主要病害。缝是沥青路面最主要病害。它的危害在于从裂缝中不断进入水它的危害在于从裂缝中不断进入水分使基层甚至路基软化，造成基层、分使基层甚至路基软化，造成基层、路基强度降低，最终导致沥青路面路基强度降低，最终导致沥青路面承载能力下降，进而造成路面局部承载能力下降，进而造成路面局部或成片损坏，加速路面破坏。或成片损坏，加速路面破坏。第1页/共31页沥青路面裂缝分类沥青路面裂缝分类按按裂缝的形状裂缝的形状可可分为纵向裂缝、分为纵向裂缝、横向裂缝、网状横向裂缝、网状裂缝（龟裂）和裂缝（龟裂）和不规则裂缝等四不规则裂缝等四种型式。种型式。按照按照裂缝形成原裂缝

2、形成原因因不同不同 裂缝可分裂缝可分为荷载型裂缝非为荷载型裂缝非荷载型裂缝（低荷载型裂缝（低温收缩裂缝温收缩裂缝 温度温度疲劳裂缝等）反疲劳裂缝等）反射裂缝等不同类射裂缝等不同类型型 第2页/共31页 剪切疲劳 纵向平行裂缝第3页/共31页第4页/共31页按其成因不同分为：按其成因不同分为：横向裂缝：横向裂缝：与道路中线与道路中线近于垂直的裂缝，有时近于垂直的裂缝，有时伴有少量支缝。横向裂伴有少量支缝。横向裂缝多由缝多由路基、基层裂缝路基、基层裂缝的反射的反射或由或由路面低温收路面低温收缩缩造成；最初多出现于造成；最初多出现于路面两侧，逐渐发展形路面两侧，逐渐发展形成贯通路幅的横缝。成贯通路幅

3、的横缝。 第5页/共31页一种是由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏一种是由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝，一般称之为荷载型裂缝。裂缝，一般称之为荷载型裂缝。另一种主要是由于沥青面层温度变化而产生的温另一种主要是由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝，包括低温收缩裂缝和疲劳裂缝度裂缝，包括低温收缩裂缝和疲劳裂缝,一般称之一般称之为非荷载型裂缝为非荷载型裂缝.第6页/共31页横向裂缝的预防措施横向裂缝的预防措施：(1)在旧有路面上加铺沥青面层在旧有路面上加铺沥青面层,最好先最好先铣除原有路面后再进行加铺铣除原有路面后再进行加铺;或者铺设或者铺设土工布或土工格栅土工布或土工格栅,以减少反射裂

4、缝。以减少反射裂缝。(2)适当控制基层材料中粉料的含量及适当控制基层材料中粉料的含量及塑性指数塑性指数,小于小于0.075mm的颗粒含量不的颗粒含量不应超过应超过5%。(3)基层施工尽可能使混合料在接近最基层施工尽可能使混合料在接近最佳含水量状态下碾压佳含水量状态下碾压,并且碾压充分并且碾压充分,保保证基层强度证基层强度;同时要加强对已完基层的同时要加强对已完基层的养生养生,要尽早铺筑上层要尽早铺筑上层,或进行封层或进行封层,以以减少干缩缝。减少干缩缝。第7页/共31页纵向裂缝纵向裂缝:纵向裂缝通常纵向裂缝通常由路基、基层由路基、基层沉降，或施工沉降，或施工接缝质量或结接缝质量或结构承载力不足

5、构承载力不足而引起。由路而引起。由路基、基层沉降基、基层沉降引起的纵缝，引起的纵缝，通常断断续续，通常断断续续，绵延很长。由绵延很长。由沥青面层分幅沥青面层分幅摊铺，施工搭摊铺，施工搭接引起的纵缝，接引起的纵缝，其形态特征是其形态特征是长且直。而由长且直。而由结构承载力不结构承载力不足引起的纵缝足引起的纵缝多出现在路面多出现在路面边缘，因路基边缘，因路基湿软造成承载湿软造成承载力不足，从而力不足，从而产生纵缝。产生纵缝。第8页/共31页 沥青路面纵向裂缝是沥青路面裂缝病害的一种沥青路面纵向裂缝是沥青路面裂缝病害的一种表现形式，主要表现为沿道路形成方向的开裂，表现形式，主要表现为沿道路形成方向的

6、开裂，课延伸数米甚至数十米。造成沥青路面纵向裂缝课延伸数米甚至数十米。造成沥青路面纵向裂缝的主要原因有两种情况：一种是沥青面层分路幅的主要原因有两种情况：一种是沥青面层分路幅摊铺时候，两路幅在接茬处未处理好，在车辆荷摊铺时候，两路幅在接茬处未处理好，在车辆荷载与大气因素的作用下逐渐开裂载与大气因素的作用下逐渐开裂;另一种情况是由另一种情况是由于路基压实度不均与或由于路基边缘受水浸蚀产于路基压实度不均与或由于路基边缘受水浸蚀产生不均匀沉陷而引起的生不均匀沉陷而引起的。 尤其在改扩建道路，新尤其在改扩建道路，新老路基接缝处最容易出现纵向裂缝问题。老路基接缝处最容易出现纵向裂缝问题。纵向裂缝产生的原

7、因：纵向裂缝产生的原因：第9页/共31页纵向裂缝的预防措施：纵向裂缝的预防措施：第10页/共31页网状裂缝：网状裂缝：既可能是荷既可能是荷载型裂缝也可能是非荷载型裂载型裂缝也可能是非荷载型裂缝，路面结构强度不足缝，路面结构强度不足 在重载在重载大交通量的行车作用下出现的大交通量的行车作用下出现的疲劳破坏这是网裂的主要原因，疲劳破坏这是网裂的主要原因，这种情况属于荷载型裂缝；这种情况属于荷载型裂缝；也也可能是由于路面出现横可能是由于路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填，向或纵向裂缝后未及时封填，致使水分下渗，加剧了路面的致使水分下渗，加剧了路面的破损；沥青在施工期间以及在破损；沥青在施工期间以及在

8、长期间使用过程中的老化也是长期间使用过程中的老化也是导致沥青面层形成网裂的原因导致沥青面层形成网裂的原因之一。之一。第11页/共31页网状裂缝的预防措施：网状裂缝的预防措施：第12页/共31页龟裂龟裂:主要是路面的主要是路面的整体强度不足而引起的。其原因可整体强度不足而引起的。其原因可能是路面结构设计不合理，路基压能是路面结构设计不合理，路基压实度不足，路面材料配比不当或未实度不足，路面材料配比不当或未拌和均匀等，也可能是由于路面出拌和均匀等，也可能是由于路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填，现横向或纵向裂缝后未及时封填，致使水分渗入下层，尤其在融雪期致使水分渗入下层，尤其在融雪期间冻融交加，加

9、剧了路面的破损。间冻融交加，加剧了路面的破损。沥青在施工以及长期使用过程中的沥青在施工以及长期使用过程中的老化，也是导致沥青面层形成龟裂老化，也是导致沥青面层形成龟裂的原因之一。的原因之一。第13页/共31页不规则裂缝：不规则裂缝：路面路面裂缝呈不规则形状，块的最裂缝呈不规则形状，块的最长边长小于长边长小于100cm。不规则。不规则裂缝主要由面层材料的收缩裂缝主要由面层材料的收缩和温度的周期性变化所致。和温度的周期性变化所致。第14页/共31页反射裂缝：反射裂缝：基层产生裂缝后，基层产生裂缝后，在温度和行车荷载作用下，裂缝在温度和行车荷载作用下，裂缝将逐渐反射到沥青表面，路表面将逐渐反射到沥青

10、表面，路表面裂缝的位置形状与基层裂缝基本裂缝的位置形状与基层裂缝基本相似。对于半刚性基层以横向裂相似。对于半刚性基层以横向裂缝居多，对于柔性路面上加罩的缝居多，对于柔性路面上加罩的沥青结构层，裂缝形式不一，主沥青结构层，裂缝形式不一，主要取决于下卧层。要取决于下卧层。 第15页/共31页反射裂缝产生的示意图：反射裂缝产生的示意图：第16页/共31页反射裂缝发生反射裂缝发生 在沥青加铺在沥青加铺 路面上路面上第17页/共31页块状裂缝块状裂缝:块状裂缝是将块状裂缝是将路面分割成块状的纵横交错的裂路面分割成块状的纵横交错的裂缝缝 有的块状开裂是由于沥青层本有的块状开裂是由于沥青层本身的横向裂缝身的

11、横向裂缝 纵向裂缝不断发展纵向裂缝不断发展 纵横交错形成的纵横交错形成的 有的块状裂缝是有的块状裂缝是由于路面基层块状开裂产生的反由于路面基层块状开裂产生的反射裂缝还有就是温度疲劳及沥青射裂缝还有就是温度疲劳及沥青老化造成的。老化造成的。第18页/共31页裂缝的处治方法：裂缝的处治方法：在高温季节在高温季节全部或大部分可愈合的轻微裂缝，可不加全部或大部分可愈合的轻微裂缝，可不加处理。在高温季节不能愈合的轻微裂缝，处理。在高温季节不能愈合的轻微裂缝，可采用以下两种方法进行处治：可采用以下两种方法进行处治： （1）将有裂缝的路段清扫干净并均匀喷洒）将有裂缝的路段清扫干净并均匀喷洒少量沥青（在低温、

12、潮湿少量沥青（在低温、潮湿 季季节节 宜喷洒乳化沥青），再匀撒一宜喷洒乳化沥青），再匀撒一层层25mm的干燥洁净石屑或细砂，最后用的干燥洁净石屑或细砂，最后用轻型压路机将矿料碾压。轻型压路机将矿料碾压。 （2）沿裂缝涂）沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青。刷少量稠度较低的沥青。 第19页/共31页对于路面的对于路面的纵向纵向或或横向裂缝横向裂缝，应按裂缝的宽度按以下，应按裂缝的宽度按以下步骤分别予以步骤分别予以处治处治： （1）缝宽在）缝宽在5mm以内：以内： 清除缝中杂物及尘土；清除缝中杂物及尘土； 将稠度较低的热沥青（缝内潮湿时应采用乳化沥青）灌将稠度较低的热沥青（缝内潮湿时应采用乳化沥青）灌入

13、缝内，灌入深度约为缝深的入缝内，灌入深度约为缝深的2/3； 填入已筛好的干净的石屑或细砂（视缝宽窄选料），并填入已筛好的干净的石屑或细砂（视缝宽窄选料），并捣实；捣实； 将溢出缝外的沥青及石屑、砂清除干净。将溢出缝外的沥青及石屑、砂清除干净。 （2）缝宽在）缝宽在5mm以上：以上： 除去已松动的裂缝边缘；除去已松动的裂缝边缘； 清除缝中杂物及尘土；清除缝中杂物及尘土； 用拌和均匀的热沥青混合料分层填入缝中，并捣实（缝用拌和均匀的热沥青混合料分层填入缝中，并捣实（缝内潮湿时应采用乳化沥青混合料）。内潮湿时应采用乳化沥青混合料）。 第20页/共31页（3）改性沥青薄层罩面。）改性沥青薄层罩面。 （

14、4）单层沥青表处）单层沥青表处因沥青性能不好、或路面设计使因沥青性能不好、或路面设计使用年限较长、油层老化等原因出用年限较长、油层老化等原因出现的大面积网状裂缝或不规则裂现的大面积网状裂缝或不规则裂缝，此时若基层强度尚好时，通缝，此时若基层强度尚好时，通过技术经济比较，可选用下列维过技术经济比较，可选用下列维修方法：修方法：（1）乳化沥青稀将封层，封）乳化沥青稀将封层，封层厚度宜为层厚度宜为36mm。（2）加铺沥青混合料上）加铺沥青混合料上封层，或先铺设土工合封层，或先铺设土工合成材料后，再在其上加成材料后，再在其上加铺沥青混合料上封层。铺沥青混合料上封层。 第21页/共31页由于路基、由于路

15、基、基层强度不基层强度不足或路基翻足或路基翻浆等原因引浆等原因引起的严重龟起的严重龟裂，应先处裂，应先处治好基层后治好基层后再重作面层。再重作面层。原先龟裂的路原先龟裂的路面已被清理掉了面已被清理掉了第22页/共31页沥青路面沥青路面灌缝工艺灌缝工艺流程：流程：一、施工工艺介绍一、施工工艺介绍第23页/共31页二、施工工艺示意图二、施工工艺示意图第24页/共31页沥青路面裂缝的沥青路面裂缝的维修材料：维修材料：要使裂缝维修的质量和寿命提高，就必须满足要使裂缝维修的质量和寿命提高，就必须满足以下三个条件：以下三个条件：应具有良好的黏结力应具有良好的黏结力(和沥青混合料相融合和沥青混合料相融合)；

16、低温状态下具有优良的延伸性和弹性；低温状态下具有优良的延伸性和弹性；应具备持久的抗老化和抗疲劳能力。应具备持久的抗老化和抗疲劳能力。目前普遍采用的目前普遍采用的裂缝填缝材料裂缝填缝材料可分成三种类型：可分成三种类型：第一类是热灌式橡胶沥青，因其价格最为低廉，对施工人员的要第一类是热灌式橡胶沥青，因其价格最为低廉，对施工人员的要求不苛刻而受到广泛采用；求不苛刻而受到广泛采用；第二类是有机硅树脂，由手其黏度太大，不易充分渗入裂缝，且第二类是有机硅树脂，由手其黏度太大，不易充分渗入裂缝，且对施工条件要求高，既费时又昂贵，故大多用于密封新建混凝土对施工条件要求高，既费时又昂贵，故大多用于密封新建混凝土

17、路面的接缝；路面的接缝；第三类是冷灌式填缝料，是以乳化沥青为基本物质的填缝料，其第三类是冷灌式填缝料，是以乳化沥青为基本物质的填缝料，其受限制条件较少，不需加热使用，可用在潮湿的路面、有灰尘的受限制条件较少，不需加热使用，可用在潮湿的路面、有灰尘的壁面，其性能受影响较小。壁面，其性能受影响较小。第25页/共31页试析沪杭甬高速公路沽宁段试析沪杭甬高速公路沽宁段 拓宽工程老沥青路面纵向裂缝的成因及对处治的建议拓宽工程老沥青路面纵向裂缝的成因及对处治的建议 舟山市普陀区交通局舟山市普陀区交通局 林群林群 山东立平工程咨询有限公司山东立平工程咨询有限公司 孙青松孙青松 山东立平工程咨询有限公司山东立

18、平工程咨询有限公司 张延丽张延丽 青岛公路建设集团有限公司青岛公路建设集团有限公司 涂淑芳涂淑芳 摘要：本文通过分析沪杭甬高速公路沽宁段拓宽工程老沥青路面纵向裂摘要：本文通过分析沪杭甬高速公路沽宁段拓宽工程老沥青路面纵向裂 缝的成因，提出了处治措施和建议。缝的成因，提出了处治措施和建议。 关键词：沥青路面、纵向裂缝、成因、措施关键词：沥青路面、纵向裂缝、成因、措施 一、一、 沽宁段拓宽工程软土路基施工概述沽宁段拓宽工程软土路基施工概述 沽宁段拓宽工程软土路基施工概述沽宁段拓宽工程软土路基施工概述沽宁段拓宽沽宁段拓宽工程软土路基施工概述沽宁段拓宽工程软土路基施工概述沽宁段拓宽工程软土路基施工概述

19、工程软土路基施工概述 沪杭甬高速公路沽渚至宁波段拓宽工程，由双向四车道拓宽为双沪杭甬高速公路沽渚至宁波段拓宽工程，由双向四车道拓宽为双向八车道，是在保持原四车道通车营运的情况下拓宽施工的。工程于向八车道，是在保持原四车道通车营运的情况下拓宽施工的。工程于2004年年10月正式开月正式开工，首先进行软基处理。软基处理有塑料排水板、预应力砼管桩、贫砼桩和粉喷桩四种工，首先进行软基处理。软基处理有塑料排水板、预应力砼管桩、贫砼桩和粉喷桩四种类型，施工于类型，施工于2005年年6月月30日全部结束。塑排板地段拓宽路基的填筑从日全部结束。塑排板地段拓宽路基的填筑从2005年年6月中旬陆月中旬陆续开始，当

20、年续开始，当年10月月31日全部结束，加载预压同时完成。其余地段的路基填筑于日全部结束，加载预压同时完成。其余地段的路基填筑于2005年年11月至月至2006年一季度陆续基本完成，部份有施工障碍的地段和少数余方于年一季度陆续基本完成，部份有施工障碍的地段和少数余方于2006年二季度填年二季度填筑基本完毕。筑基本完毕。关于沥青路面裂缝工程实例：关于沥青路面裂缝工程实例：第26页/共31页二、老路裂缝的发现及发展二、老路裂缝的发现及发展 第二驻地办监理的路段起自第二驻地办监理的路段起自K81+100，止于，止于K110+200，全，全长长29.1Km。拓宽施工期间的老沥青路面裂缝。拓宽施工期间的老

21、沥青路面裂缝首次发现首次发现于于2005年年1月月11日，是在雨夹雪的不良天气之后发现的，裂缝位于日，是在雨夹雪的不良天气之后发现的，裂缝位于K87+217通道桥左通道桥左侧往杭州方向，纵向连续长约侧往杭州方向，纵向连续长约40m，缝宽，缝宽0.5cm1.5cm，裂缝在主车道，裂缝在主车道内。当时该段左侧正在进行管桩处理施工，预应力管桩长内。当时该段左侧正在进行管桩处理施工，预应力管桩长20m，已接近，已接近完成。打插顺序是从新老路基搭接处向拓宽外侧，自甬往杭向进行。紧完成。打插顺序是从新老路基搭接处向拓宽外侧，自甬往杭向进行。紧靠拓宽范围外有一水塘。靠拓宽范围外有一水塘。 第二次发现第二次发

22、现老沥青路面裂缝是老沥青路面裂缝是2005年年3月月16日，也是在小雨之后发现的。裂缝纵向连续长约日，也是在小雨之后发现的。裂缝纵向连续长约20m，缝宽，缝宽0.52cm左右。裂缝位于左右。裂缝位于K87+217通道桥右侧往杭州方向，与第一次发通道桥右侧往杭州方向，与第一次发现裂缝地段大致左右对称，裂缝在主车道内。当时正在进行管桩打插，现裂缝地段大致左右对称，裂缝在主车道内。当时正在进行管桩打插，管桩长管桩长20m。该段拓宽范围内外地下水丰富。该段拓宽范围内外地下水丰富。 这二次裂缝在软基处理这二次裂缝在软基处理结束后，未填筑路基前，就逐渐趋于稳定。缝宽虽有发展，但最终宽度结束后，未填筑路基前

23、，就逐渐趋于稳定。缝宽虽有发展，但最终宽度都在都在3cm左右，极少超过左右，极少超过5cm。 其它地段在各类型软基处理期间，没其它地段在各类型软基处理期间，没有发现过路面开裂现象。但拓宽路基填筑之后，软基处理地段从有发现过路面开裂现象。但拓宽路基填筑之后，软基处理地段从2005年年8月末开始，陆续发生多处路面开裂现象。月末开始，陆续发生多处路面开裂现象。 路基填筑后最早发现裂缝是路基填筑后最早发现裂缝是2005年年8月月28日，位置在日，位置在K105+690780右侧。该处裂缝发展迅速，在右侧。该处裂缝发展迅速，在50余天内裂缝最宽处达余天内裂缝最宽处达16cm。在主车道有多道裂缝，裂缝分布

24、区内，。在主车道有多道裂缝，裂缝分布区内，路面明显凹陷路面明显凹陷.第27页/共31页三、老沥青路面开裂三、老沥青路面开裂原因的分析原因的分析 老路沥青路面发生裂缝是多种因素综合造成的老路沥青路面发生裂缝是多种因素综合造成的,既有拓宽工程施既有拓宽工程施工扰动的原因，也与填筑高度有关，与老路状况有关，与车流大重工扰动的原因，也与填筑高度有关，与老路状况有关，与车流大重车多超限超载车多有关，拓宽地段的地质、水文情况等方面的原因车多超限超载车多有关，拓宽地段的地质、水文情况等方面的原因更是重要因素。更是重要因素。 第28页/共31页四、对裂缝四、对裂缝处治的建议处治的建议 到目前为止，路基填筑已经基本完成，路面裂缝大部到目前为止，路基填筑已经基本完成，路面裂缝大部份也已趋于稳定，且没有发生拓宽路基滑移带动破坏高