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道路桥梁沥青路面裂缝施工处理技术浅谈
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道路桥梁裂缝形式与施工处理
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浅谈高速公路路面裂缝的处理措施
　　本文探了高速公路路面裂缝的危害，介绍了常见裂缝类型和形成原因，并介绍了几种常见的裂缝处理措施。然后作者结合京津唐高速公路的具体情况，介绍了机械灌缝处理的流程和技术要点。
　　　　一、引言
　　我国高速公路建设近年来取得了巨大的进步，但随之也出现了许多病害，如破损、裂缝、沉降等，其中裂缝是最常见，也是危害最大的一种。裂缝不仅影响路面美观、降低平整度，而且会影响整个道路的使用寿命，特别是当路面开裂后，雨水就会通过裂缝渗到路面基层、底基层甚至路基，这样会腐蚀混凝土路基，削弱基层、土基的强度，加速道路的破坏，缩短路面的使用寿命。因此，笔者认为很有必要及时对高速公路路面裂缝进行适当的处理。
二、常见的裂缝类型及防治措施
　　1. 常见的裂缝类型
　　（1）横向裂缝。横缝是高速公路沥青路面最常见的一种裂缝。横缝大多数属于半刚性基层开裂引起的路面反射裂缝，但也包括温缩裂缝，当雨水沿这些裂缝渗入路面结构层内部，会缩短路面使用寿命。
　　（2）纵向裂缝。分为自上而下的表面裂缝和自下而上的疲劳裂缝。此类裂缝主要是由于路基的不沉降而引起的，当路基施工过程中压实不均匀，就会存在局部压实不足的现象，通车后，在车辆荷载的长期作用下，路基进一步压实固结，从而导致纵向裂缝的形成。
　　（3）网裂。当基层局部强度不足，如胶结料偏少，集料离析，压实度不足等，还有路基和面层的强度不足，如变形、下沉、孔隙率过大等，一旦受到重车的作用面层就会拉断成裂缝,变形成为网裂。
　　2. 高速公路路面裂缝产生的原因
　　高速公路路面裂缝的产生主要受以下几个因素的影响：路面材料的性能和路基的填料，施工工艺，气候条件，车辆载荷等。
　　（1）路面材料及路基填料。高速公路路面基层通常采用“水泥稳定碎石层+二灰碎石+石灰土底基层”结构，这种无机结合料是由固相、液相和气相组成，固液气三相在降温过程中相互作用，使无机结合料稳定材料产生体积收缩。这其中水是此类材料温度收缩的主要影响因素，水对无机结合料的影响主要通过毛细管张力、扩张作用和冰冻作用实现。当毛细水蒸发完后，半刚性基层材料的吸附水也会开始蒸发，颗粒表面水膜就会变薄，使得颗粒间距变小，分子力增大，导致整个路面层体积进一步收缩，吸附水引起的收缩量要比毛细管作用的影响大得多，当吸附水膜减薄到一定程度后，就会停止收缩。由于压实后水泥的密度不足，土质不均匀，其中的水分蒸发使水泥稳定基层水分不断减少，基层发生体积收缩，形成基层收缩裂缝，并导致裂缝顶端产生应力集中，裂缝向面层扩展，最终到达路表，形成反射裂缝。
　　（2）气候温度条件。高速公路上沥青面层上的非荷载裂缝主要是温度裂缝，而裂缝的数量及分布密度与温度下降幅度关系密切，随着低温持续时间增长，裂缝也会不断增多和加密,同一条裂缝宽度也会逐渐加宽。当温度较高的条件下，沥青材料的良好的应力松弛性能使得温度升降产生的变形不致产生过大的温度应力，但当气温下降时，沥青材料就会逐渐发硬并开始收缩，沥青面层中产生的收缩拉应力如果超过了沥青混合料的抗拉强度，沥青面层就会开裂。尤其在日夜温差大的地区，在沥青面层中会产生较大的温度应力，长期的温度反复升降会导致沥青面层温度应力疲劳，减小沥青混合料的极限拉伸应变，加上沥青的老化使沥青应力松弛性能降低，最终达到极限抗拉强度，使路面产生裂缝。
　　（3）车辆载荷作用。在高速公路路面裂缝的各分车道的分布规律调查中，唧浆、裂缝的分布主要以行车道为主，路面横纵裂缝交错，甚至产生网裂，这充分说明重载车辆对路面裂缝的影响非常大，甚至使道路发生结构性破坏。调查表明，沥青路面破坏往往集中在春秋多雨季节，当沥青路面透水严重或排水不畅时，雨水通过沥青面层空隙或缝隙，浸湿各结构层材料甚至路基土，使其变形增加，强度下降，承载力降低，使用寿命缩短。尤其是在行车荷载的作用下，进入路面结构层之间的空隙中的水分，会成为高孔隙水压力和高流速的水流，冲刷层面材料，促使沥青面层出现剥落、松散等病害，进而破坏整个路面结构的使用性能。
　　3. 常见的裂缝防治措施。
　　（1）贴缝带贴缝处置法。首先清除裂缝污物，再根据裂缝大小，裁割好贴缝带尺寸，一般为2cm宽，还要注意避免贴缝带贴面受污染。用喷火枪烘烤贴缝带，当缝面出现油点而贴缝带粘贴面变油滑时，贴缝带便可粘贴在缝面上。在贴缝缝带收尾部分，烘烤时间应稍长一些。
　　（2）机械灌缝。主要采用开槽机，灌缝机，空压机等进行灌缝处理。包括开槽，清缝，灌缝，冷却等工艺流程。是目前使用较多的一种灌缝处理方法。
　　（3）普通灌缝法。即采用人工在现场对沥青进行加热，用铁壶或专用器具进行灌缝，一般需浇灌2-3遍，待沥青冷却即可。此法简便易行，费用较低，但处理效果较差，需每年重复施工，不提倡使用。
三、京津塘高速公路裂缝处理措施
　　京津塘高速公路是连接北京、天津和塘沽的高速公路，全长142.69公里,其中北京段35公里。
　　京津塘高速公路北京段自1990年亚运会开通以来，已连续运营超过18年，路面老化、破损严重，而沥青路面产生裂缝就是其中最主要的集中破坏之一。京津塘高速公路北京段路面裂缝较多，而且有的裂缝较宽较深，工作量大，因此采用机械灌缝。
　　1.材料和设备的选用。
　　(1)灌缝材料。灌缝材料采用从新加坡引进的的一种新型灌缝材料－高弹密封膏，此材料粘附性和抗老化能力强。
　　(2)灌缝设备。美国科来福公司是世界上最大的一家生产公路养护设备的公司，本工程均引进该公司的设备。开槽机采用美国科来福公司的Model-200开槽机；清理机采用该公司生产的热空气枪进行清缝处理；灌缝机采用该公司的SS-125DC进行灌缝。
　　2.灌缝工艺过程。
　　(1)开槽。首先启动开槽机，将发动机转速调整至最大，然后抬起T型离合器手柄，搬动刀头升降开关将裂缝跟踪指示器对准裂缝，向后拉动开槽机，便可自动沿裂缝轨迹进行开槽作业。对于细缝可画线作标记。
　　(2)清缝。利用热空气枪产生的高压空气对开槽的裂缝进行清理，尤其是积水潮湿的裂缝，使用热空气枪既能清除尘土和残渣，又能对裂缝进行烘干和一定程度的加热，这样能加强填缝材料与裂缝的粘合作业。
　　(3)灌缝。启动灌缝机，向加料仓中加入高弹密封膏，然后在控制箱上设定灌缝材料温度，打开控制箱上燃烧器开关，加热45分钟左右，材料即可达到设定温度，再将加热软管卸下，扣动喷枪上的扳机，就可以向裂缝中进行灌料，出料速度可以根据实际情况来调整。最后用密封胶在槽口左右各贴出30mm左右。
　　(4)冷却。灌缝后，让密封胶冷却20分钟即可放行通车。
　　3.应用效果。
　　对裂缝灌缝处理半年之后，对该路段进行了检测，检测结果如下。
　　(1) 对灌缝处进行渗水试验，发现封水效果良好，路面的积水很难渗到地基层。
　　（2）从抽芯和开挖情况看，浆液只进入了裂缝空隙，并没有进入完好的沥青层，说明取得了预期效果。
　　（3）从弯沉检测看，注浆后弯沉值明显比注浆前减小，且与完好路段的弯沉值较接近，说明灌浆补缝确实起到了补强作用，且基层顶面反应模量也得到了提高。
四、结束语
　　从本工程的测试效果来看，说明机械灌缝不仅施工方便，而且对裂缝修复效果良好，今后的道路养护中应该更多的采用先进技术和设备，努力提高我国高速公路养护水平。
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浅议道路桥梁施工中裂缝的原因分析
2014年1期目录
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　摘要：一座桥梁从建成到使用，牵涉到设计、施工、监理、运营管理等各个方面。由上述可知，设计疏漏、施工低劣、监理不力，均可能使混凝土桥梁出现裂缝。因此，严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理，是保证结构安全耐用的前提和基础。在运营管理过程中，进一步加强巡查和管理，及时发现和处理问题，也是相当重要的一个环节。 中国论文网 /1/view-5373188.htm　　关键词：桥梁；施工；裂缝；原因 　　混凝土桥梁裂缝种类、成因综述混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。混凝土桥梁裂缝的种类，就其产生的原因，大致可划分如下几种： 　　1.关于荷载性裂缝环节的分析 　　1.1荷载裂缝环节是混凝土桥梁施工过程中比较常见的环节，它是一种常见的裂缝形势，源自于次应力的变化及其静荷载的变化其荷载的发生导致裂缝的出现，出现了次应力裂缝和应力裂缝。我们平常所说的直接应力裂缝是一种针对外部荷载而引起的裂缝。其产生的因素是很多的，不利于该桥梁环节的裂缝问题的避免。 　　1.2如果不能保证其设计计算阶段的稳定运行，其必然导致桥梁裂缝的出现在结构计算过程中，如果施工单位不能进行有效计算，或者计算过程中的相关漏洞问题的出现，都不利于桥梁裂缝的避免。尤其是计算模型设计的不科学性，更不利于其桥梁荷载环节的稳定运行。其桥梁结构的预先受力架设和实际工程中的承受压力发展较大的差异，不能实现对配筋计算及其内力计算环节的有效协调，导致其桥梁结构的安全系数的降低，不能满足工程的施工标准。在施工过程中，如果不能实现对堆砌施工材料的有效限制，不能确保其工程的稳定运行，也就不利于桥梁结构受力的优化。在实际工程中，我们要实现对起吊工作、安装工作及其运输工作的有效限制，要按照具体的施工的图纸进行相关环节的优化，确保其桥梁结构的平衡。我们也要确保其使用环节的优化，确保该环节的桥梁裂缝的有效避免。进行设计载荷环节的优化，确保其过桥车辆的有效运行，避免出现车体与桥梁的直接碰撞，从而避免产生一系列的裂缝。为了促进次应力裂缝的减少，我们要进行外荷载环节的优化，确保其外荷载设计环节的协调性，确保其常规计算环节的稳定运行，确保其桥梁结构的合理性，保证日常工作状态的协调性运行。 　　2关于温度性裂缝环节分析 　　2.1温度性裂缝，顾名思义，是由外界的温差导致的一种裂缝由于我国的气候特点的影响，温度性裂缝是不可避免的存在，我国的四季温差的变化幅度并不太大，其冬夏之间的平均温度的差异也是比较大的，这不利于提高桥梁结构的平衡性，从而导致桥梁结构的不合理性，导致桥梁温度性裂缝的出现，这种裂缝来源于桥梁的纵向的位移，在此过程中，其结构也发生位移，不利于其温度裂缝的避免。在实际桥梁运作过程中，由于桥墩、桥梁部分、桥面板块部分，受到阳光的直接照射，导致其桥梁整体的不均匀性受热，不利于其整体温度差的降低，从而导致桥梁温度的不平衡性。这种桥梁温度是一种梯度性质的分布结构。由于其受到受力因素的影响，在加上其桥体的比较大的应力与拉力，其裂缝就会随之产生，在此过程中，温度的突然降低及其长时间的日照都会导致桥梁结构的温度裂缝的出现。如果正常的天气突然下大雨或者突然来冷空气，会导致桥体的表面温度骤然下降，甚至是日落都会引起结构外表温度的降低。但是桥梁的内部温度却下降的很缓慢，这样，内外温差引起的桥梁温度梯度，直接会导致桥梁结构裂缝。在对日照以及突然降温进行内力计算的时候，可以把设计规范起来，并结合实际桥梁的资料进行计算，而混凝土的弹性量则不需考虑折减。 　　2.2混凝土在浇筑完毕后，其水泥在一定时间后会发生化学反应，特别是水化反应在此过程中，如果混凝土自身不能实现硬化，其处于非硬化的形态中，就会产生一系列的塑性收缩。在此环节中，一些骨料发生下沉现象，其受到钢筋的强烈的阻挡，并且由于混凝土塑性收缩现象的出现，其相关裂缝因此而发生。混凝土的缩水性和缩干性收缩发生在混凝土硬结之后。由于硬结后的混凝土的温度会随着表层水分的蒸发而降低，进而导致其体积不断缩小。整个混凝土表面水分丢失快，而内部却相对很慢，所以，引起混凝土表面和内部的收缩性能不同，强度大小不一致，使混凝土被钢筋强烈的束缚着，而产生明显的裂纹。在混凝土的硬化过程中，也经常出现自生收缩的现象，导致收缩发生的因素不包括外界的温度影响，而是一种水泥与水的水化反应。其在高温模式下，碳化收缩现象是比较常见的现象，其水泥与二氧化碳发生反应，从而导致其自生性收缩。其内部的温度的提升，空气二氧化碳浓度的提升，都加剧了碳化收缩现象的产生，从而不利于桥梁裂缝现象的避免，导致桥梁的安全隐患的出现。影响混凝土收缩裂缝的因素主要包括水泥品种、标号及用量。水泥标号越低、单体积用量越大、磨细度越大，则混凝土收缩越大，且发生收缩时间越长。良好的养护方法可加速混凝土的水化反应，获得较高的混凝土强度。养护时间越长，则混凝土收缩越小。对于温度和收缩引起的裂缝，增配构造钢筋可用明显提高混凝土的抗裂性，尤其是薄壁结构。构造上配筋宜优先采用小直径钢筋小距布置。 　　3关于工艺质量性裂缝环节的分析 　　为了促进施工质量的提升，我们要进行混凝土施工工艺的深化，确保其施工水平的提高，以确保其混凝土裂缝的有效避免。如果不能保证施工工艺系统的内部环节的有效协调，就容易导致钢筋各个环节的裂缝的产生。在实际工作中，施工工艺的不科学性，会导致其钢筋的不同走向的裂缝出现，其裂缝宽度也受到施工技巧的影响，如果不能实现其钢筋构件高度的规范，也容易导致相应的钢筋裂缝。如果混凝土的振捣工作进行的操作不合格，会引起荷载裂缝，而不合格的操作往往包括振捣过程不均匀也不密实等。另外，混凝土的流动性能很差，这样使得混凝在硬化前很难做到充足的沉实，造成硬化后的沉实量过大，引起裂缝。还有很多由于工艺技术引起的混凝土裂缝，如对混凝土搅拌时间、运输时间的控制以及对接头部分的处理等。 　　4.施工材料质引起的裂缝 　　混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝。 　　4.1水泥 　　4.1.1水泥安定性不合格，水泥中游离的氧化钙含量超标。氧化钙在凝结过程中水化很慢，在水泥混凝土凝结后仍然继续起水化作用，可破坏已硬化的水泥石，使混凝土抗拉强度下降。 　　4.1.2水泥出厂时强度不足，水泥受潮或过期，可能使混凝土强度不足，从而导致混凝土开裂。 　　4.1.3当水泥含碱量较高（超过0.6%），同时又使用含有碱活性的骨料，可能导致碱骨料反应。 　　4.2砂、石骨料砂石的粒径、级配、杂质含量：砂石粒径太小、级配不良、空隙率大，将导致水泥和拌和水用量加大，影响混凝土的强度，使混凝土收缩加大，如果使用超出规定的特细砂，后果更严重。砂石中含泥量高，不仅将造成水泥和拌和水用量加大，而且还降低混凝土强度和抗冻性、抗渗性。砂石中有机质和轻物质过多，将延缓水泥的硬化过程，降低混凝土强度，特别是早期强度。 　　4.3拌和水及外加剂拌和水或外加剂中氛化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土，或采用含碱的外加剂，可能对碱骨料反应有影响。 　　5.结语 　　为了促进桥梁建设的综合效益的提升，我们要进行桥梁裂缝现象的避免，这就需要引起相关管理者的重视，确保其施工工艺的稳定性，确保其工作系统的内部环节的协调。引起裂缝的因素是多而复杂的，有的甚至是因很平常的不被重视的因素导致，要根据裂缝出现的原因及时进行弥补，避免危险事故的发生。 　　参考文献： 　　[1]李传松；道路桥梁施工中出现桥梁裂缝的原因分析，科技创新与应用 　　[2]陶俊；浅析桥梁施工中裂缝产生的原因及其对策，科技资讯，
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