第一篇:瀝青路面出現裂縫的原因(共)
瀝青路面出現裂縫的原因
路面結構是一個整體,它依附在土基之上,由瀝青面層、基層、墊層幾部分組成,任何一個結構層次存在缺陷或者各層間聯結不當都可能使路面出現裂縫。墊層雖然作為一個獨立層,但所用材料一般分為兩類,一類是由松散粒料,如砂、礫石、爐渣等組成的透水性墊層,為減少分析層次,在下面按結構層分析原因時把這類墊層同土基一同分析;另一類是用水泥或石灰穩定土等修筑的穩定類墊層,在下面按結構層分析原因時把這類墊層同基層一同分析。土基原因
土基是路面的基礎,承受路面結構傳遞下來的全部動載和靜載,要求具有足夠的強度和整體穩定性。當土基存在質量缺陷,如設計工作區深度偏小、軟土地區土基處理不當、換填或淤泥處理不徹底、填筑密實度不足、填料的液限偏高、填料差異造成不均勻沉降等都會導致結構破壞,致使路面發生開裂。
2基層原因
基層分剛性基層、半剛性基層和柔性基層。基于我國國情,只談半剛性基層產生裂縫的原因。
半剛性基層結構缺陷主要是干燥收縮。新鋪的半剛性基層,隨著混合料中水分的減少,要產生干縮變形,形變積累產生裂縫。對基層干燥收縮影響較大的因素很多,集料級配不好、細料過多、水泥用量大、水泥標號高、集料含水量大、施工溫度高都會增大基層干燥收縮。
3面層原因
集料規格、質量、級配以及瀝青的路用性能對抵抗瀝青面層裂縫的發生起著很關鍵作用。由面層自身因素引發裂縫的情形為:瀝青材料低溫穩定性能差使面層在低溫情況下出現開裂;集料含土或天然砂比例高,碾壓時出現“呲牙”,甚至推移;瀝青加溫時間長及溫度過高造成瀝青老化、攤鋪溫度低、油料離析等使油料間粘結力下降,碾壓和使用后出現開裂。
4層間結合原因
我國公路瀝青路面結構設計理論為雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性連續體系理論。即假設在車輛荷載作用下,各結構層是一個聯系緊密共同受力的整體。結構沒有破壞時最大彎拉應力出現在基層底面,破壞順序由下而上。然而由于種種原因,各層間聯結沒有實現連續的理論狀態。如下基層表面有浮土雜物、路拌基層出現素夾層、基層和面層之間粘結油不勻等因素都會影響體系的連續性。基層間連續不好會導致承載力不夠引發裂縫。外觀特征是先發生縱向裂縫再逐步發展成縱向網裂、龜裂,直至破壞。基層與面層之間連接不好,會導致面層推移開裂。
5結構組合原因
由于行車荷載和自然因素對路面的影響,路面的使用功能隨深度的增加而逐漸減弱。為了適應這一特點,路面結構通常是分層鋪筑的。按照使用要求、受力狀況、土基支承條件和自然因素影響程度的不同,進行不同結構組合。即由上而下強度遞減、差距均衡的強度組合;功能互補的功能組合;厚度適當、滿足要求的厚度組合。每種組合不好都可能使結構功能弱化甚至破裂。對于厚度方面,本人以為我國高等級公路瀝青路面基層總厚度不足。由于種種原因,運輸市場管理缺乏嚴厲手段,超限車輛不能根除,結構設計時要給予考慮。基層結構本身來說,由于受外界環境特別是水的影響,半剛性基層隨時間推移自身強度逐漸衰減,受荷載頻繁作用抗疲勞變形能力下降。又由于半剛性基層破壞的不可恢復性,決定了這種結構要采取相當大的安全系數,同時,基于長壽路面的理念和交通長遠發展的要求,對高等級公路基層厚度確定主張保守做法。現在高速公路采用的60-80cm結構總厚度太冒險。
溫度變化 半剛性基層、瀝青面層乃至土基都會隨溫度變化在結構內部產生溫度應力,當應力聚集足夠大時,結構出現開裂。
1基層溫度變化
半剛性基層大都在高溫季節施工,隨著晝夜溫差和季節溫差的變化,結構將產生收縮,收縮應力大于結構承受能力時發生裂縫。裂縫的發生破壞了結構的整體性,材料在水平方向發生位移,隨著車載的作用,橫向位移加大,豎向也產生位移。基層材料的位移變化必然在面層結構引發應力,超過自身強度時,結構被拉裂。當基層和面層連接很好時,即出現由基層引起的同位置反射裂縫,當基層和面層連接不好時,在不一定和基層同位置的薄弱部位出現反射裂縫。由于材料溫度系數和抗變形能力不同,基層裂縫不一定對應反射到面層。
2面層溫度變化
主要是季節低溫使面層產生的應力超過結構抵抗能力引發裂縫和溫差變化造成結構疲勞累積,使終極應力超限引發結構裂縫。
超限荷載
路面本身功能就是為行車服務,理論上講正常行駛的車輛不會造成路面結構的破壞。只有當超過設計的最大軸載和有限時間通過累積軸次超量時,結構才發生開裂破壞。
1超重荷載
在超限重荷載作用下,按連續理論設計的結構,理論上最下面結構層底部首先開裂。依次向上發展,直至面層開裂破壞。按光滑或半光滑理論設計的結構,理論上承載能力相對低的結構層底部首先開裂,按承載能力從低到高依次破壞,直至面層開裂破壞。超重荷載造成路面開裂和破壞是瞬時的、快速的、嚴重的、危險的。
2超量次荷載
沒有理想的彈性材料,路面結構每承受一次荷載作用都會產生殘余變形,短時間大流量的荷載勢必加速路面結構殘余變形的累積,變形達到極限時,結構隨之出現開裂甚至破壞。施工方式或工藝缺陷
施工方式和工藝選擇對路面結構質量有很大影響,對直接引發路面裂縫的因素有以下情況。
(1)路拌基層施工方法造成層間素夾層;(2)基層分幅施工,間隔時間長造成聯接部位薄弱;(3)邊施工邊通車使各結構層間及分幅連接部位薄弱;(4)壓實功能不匹配造成面層過壓; 構造因素
構造裂縫一是說橋涵構造物兩側裂縫。由于壓實不夠或處理措施不當,在橋涵兩端出現開裂,開裂嚴重時,出現跳車或其他病害。二是指施工工作縫。構造因素引發的裂縫雖然難以避免,但在施工過程中要盡量采取有效措施減輕危害。
總之,造成瀝青路面裂縫因素很多,除上述幾項引發瀝青路面裂縫因素外,還有如日照老化、凍脹春融、漏油污染、機械損壞等等,不再贅述。
第二篇:瀝青路面產生裂縫的原因
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瀝青路面產生裂縫的原因
裂縫是瀝青路面主要病害之一,如不及早處治,將影響公路使用性能,縮短公路的使用壽命,因此分析其成因,提出防治措施,是非常有必要的。
常見瀝青路面裂縫類型
裂縫是瀝青路面主要的病害之一,其裂縫的形式有縱向裂縫、橫向裂縫、龜裂與塊裂幾種。初期產生的裂縫對瀝青路面的使用性能常無明顯影響,但隨著表面雨水或雪水的侵入,在行車荷載作用下,使處于裂縫狀態下的路面病害日趨嚴重,特別是裂縫附近土基的含水量加大,甚至飽和,在大量行車荷載作用下,產生沉陷、翻漿等路面病害,嚴重影響瀝青路面的使用性能。裂縫產生原因
瀝青路面開裂縫的原因是多種多樣的,影響裂縫輕重程度的主要因素有:瀝青和瀝青混合料的性質,基層材料的性質,氣候條件、交通量和車輛類型及施工因素等。但就導致瀝青路面產生裂縫的主要原因而論,可以分為:
一、非荷載性裂縫產生的原因
瀝青面層上的非荷載型裂縫主要是溫度裂縫,也有因施工不當、材料選取不當等引起的裂縫。非荷載裂縫主要形式是橫向裂縫,也有縱向裂縫和網狀裂縫。其產生原因有:
1、冬季氣溫大幅度下降,瀝青路面層中產生的收縮拉應力或拉應力一旦超過瀝青混合料的抗拉強度或極限拉應變,瀝青面層就會開裂,這種裂縫一般是橫向的、貫通的、平均間距在5m-6m。
2、瀝青品種和等級也是影響瀝青路面開裂的最重要的因素,在長期的實踐經驗中,選用高粘度、低稠度的瀝青,其溫度敏感性較低,可延遲溫度裂縫的產生。
3、路基填土含水量偏大,在凍脹作用下使路面形成裂縫。
4、路基碾壓不均勻,出現填土局部未壓實或兩側密度不夠,使路基產生不同程度的沉陷,形成裂縫。
5、舊路拓寬時,新舊路基銜接處理不符合技術規范要求,新路基壓實度不夠,造成路基不均勻沉陷或滑坡,形成裂縫。
6、路基半填半挖地段,橋臺與填土路基接頭處,路基施工未按規范要求施工,易造成自然沉降,經長時間行車作用易形成裂縫。
7、基層施工過程中,上下層間橫向接縫重疊或搭接尺寸太小而出現面層裂縫。
8、在舊水泥路面上加鋪瀝青面層,由于原水泥路面接縫的反射作用,導致的瀝青面層的反射裂縫。
二、荷載裂縫產生的原因
道路反射裂縫是瀝青路面普遍存在的一種病害現象,由道路基層的裂縫所引起。基層裂縫的原因很多,除了因行車荷載反復作用而基層無側限強度不足導致的荷載裂縫外,還有干縮和溫縮兩種,這種基層反射與交通車流的荷載共同引起的裂縫以橫向或網狀居多。
第三篇:瀝青路面裂縫病害原因及治理措施
瀝青路面裂縫病害原因及治理措施
2010-10-13 15:28 來源于網絡 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
1、裂縫的表現形式
瀝青路面的開裂原因是多種多樣的,主要有橫向、縱向、網狀和反射裂縫等。
1.1橫向裂縫表現
裂縫與路中心線基本垂直,縫寬不一,有時伴有少量支縫,縫長有的貫穿整個路幅,有的貫穿部分路幅,裂縫彎彎曲曲、有枝有叉。
1.2縱向裂縫表現
裂縫走向基本與行車方向平行,裂縫長度和寬度不一。一般都發生在高填方的路基上。縱向裂縫容易形成沿行車方向呈臺階狀,影響行車舒適性。
1.3網狀裂縫表現
裂縫縱橫交錯,將面層分隔成若干多邊形的小塊,一般縫寬1mm以上,縫距40cm以下。是行車荷載的重復作用而引起的疲勞裂縫。
1.4反射裂縫表現
基層產生裂縫后,在溫度和行車荷載作用下,裂縫逐漸反射到瀝青表面,路表面裂縫的位置形狀與基層裂縫基本相似。對于半剛性基層以橫向裂縫居多,對于柔性路面上加罩的瀝青結構層,裂縫形式不一,主要取決于下臥層。
2、裂縫產生的原因分析
引起瀝青路面開裂的原因很多,大體可分為三種:(1)由于行車荷載的作用而產生的結構性破壞裂縫。在車輪荷載的作用下,當路面結構層底部產生的拉應力大于其材料的抗拉強度時,產生的開裂稱之荷載型裂縫。(2)由于瀝青面層溫度變化而產生的溫度裂縫,包括低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫,稱之非荷載裂縫。(3)經常出現在橋涵兩端的橫向裂縫,或在路段上出現較長的縱縫,主要是由填土固結沉陷或地基沉陷引起,稱為沉降裂縫,盡管瀝青路面開裂的原因和裂縫的形式是多種多樣的,但其中的行車荷載作用、瀝青面層溫度變化是產生裂縫的主要原因。
2.1橫向裂縫
(1)瀝青面層的自身溫縮開裂;(2)半剛性基層的開裂反射到瀝青面層;(3)某些基層開挖溝槽埋設管線以及冰凍地區路基凍裂導致路面的橫裂;(4)面層施工時,施工縫未處理好,接縫不緊密,結合不良;(5)橋梁、涵洞或通道兩側的填土產生固結或地基沉降等。
2.2縱向裂縫
(1)填方材料和填方的不均勻性,以及填方密實度達不到設計要求。經過一段時間的自然沉降,特別是經過雨水浸泡后,路基強度有所下降,沿邊坡部分路基承載力也下降,就會出現縱向裂縫;(2)施工時,前后攤鋪幅相接處的冷接縫未按有關規范要求認真處理,結合不緊密而脫開;(3)縱向溝槽回填土壓實質量差而發生沉陷;(4)拓寬路段的新老路面交界處土層處理不徹底,沉降不均勻引起縱向開裂;(5)邊坡值小于設計值,邊坡壓實不夠和邊溝過深使實際填土高度加大而滑坡等引起的縱向開裂。
2.3網狀裂縫
(1)路基局部壓實度不足或基層材料局部松散不成板體,使路面的承載能力下降形成的裂縫;(2)瀝青與瀝青混合料質量差。瀝青延度低,抗裂性差。瀝青混合料拌和時間過長,拌和溫度過高或在儲料倉倉儲時間過長,使瀝青變硬,對拉應變敏感而產生的裂縫;(3)瀝青層厚度不足,層間粘結差,水分滲入,形成的裂縫;(4)行車荷載重復作用下引起的疲勞裂縫;(5)外界原因如污染、腐蝕等造成的局部網裂。
2.4反射裂縫
基層反射裂縫是由溫度收縮和干燥收縮變形引發所致。曝露時間、失水率、級配和水泥劑量對干縮性能有影響,降溫時間、溫度、級配和水泥劑量對溫縮性能有影響。
3、預防措施
3.1橫向裂縫
(1)對基層進行處治。采取防裂措施,及時對基層進行養生以減少前期開裂,及時鋪筑瀝青面層或澆灑透油層以減少裸露時間,減少基層橫向干縮性開裂。(2)橋涵兩側填土充分壓實或進行加固處理。沉降嚴重地段,事前應按軟土地基處理。(3)按本地區氣候條件和道路等級選取適用的瀝青類型,以減少或消除瀝青面層溫度收縮裂縫。優先考慮采用優質瀝青。(4)合理組織施工,攤鋪作業連續進行,減少冷接縫。冷接縫的處理,應先將已攤鋪壓實的攤鋪帶邊緣切割整齊、清除碎料,然后用熱混合料敷貼接縫處,使其預熱軟化;鏟除敷貼料,對縫壁涂刷粘層瀝青,再鋪筑新混合料。(5)充分壓實橫向接縫。碾壓時,壓路機在已壓實的橫幅上,鋼輪伸入新鋪層15cm左右,每壓一遍向新鋪層移動15~20cm,直到壓路機全部在新鋪層為止,再改為縱向碾壓。
3.2縱向裂縫
(1)路基填筑時,使用合格的填料,并進行分層壓實,同時正確放坡,高填方段放緩邊坡,減少邊坡深度。(2)面層施工時,盡量采用全路幅一次攤鋪,如分幅攤鋪時,前后幅應緊跟,避免前攤鋪幅混合料冷卻后才攤鋪后半幅,確保熱接縫。如無條件全路幅攤鋪時,上、下層的施工縱縫應錯開15cm以上。前后幅相接處為冷接縫時,應先將已施工壓實完的邊緣坍斜部分切除,切線須順直,側壁要垂直,清除碎料后,宜用熱混合料敷貼接縫處,使其預熱軟化,然后鏟除敷貼料,并對側壁涂刷粘層瀝青,再攤鋪相臨路幅。攤鋪時控制好松鋪系數,使壓實后的接縫結合緊密、平整。(3)溝槽回填土應分層填筑、壓實,壓實度需達到要求,宜采用T型搭接。(4)拓寬路段的基層厚度和材料須與老路面一致或稍厚。土路基應密實、穩定。鋪筑瀝青面層前,老路面側壁需涂刷粘層瀝青。瀝青面層應充分壓實。新老路面接縫宜用熱烙鐵燙密。
3.3網狀裂縫
(1)瀝青原材料質量和混合料質量嚴格按《公路瀝青路面施工技術規范》(JTGF40-2004)的要求進行選定、拌制和施工。盡量采用低溫變形能力高的優質瀝青。(2)控制好半剛性基層的施工質量,有條件的可以采用瀝青碎石柔性基層,以緩解網裂的程度。(3)瀝青路面攤鋪前,對下臥層需認真檢查,及時清除泥灰,噴灑好透層油。(4)瀝青面層各層應滿足最小施工厚度的要求,保證上下的良好連接;并從設計施工養護上采取措施有效地排除雨后結構層內積水。(5)路面結構設計應做好交通量調查和預測工作,使路面結構組合與總體強度滿足設計使用期限內交通荷載要求。上基層必須選用水穩定性良好的有粗粒料的水泥穩定類材料。
3.4反射裂縫
(1)采取有效措施減少半剛性基層收縮裂縫。(2)基層混合料應在接近最佳含水量的狀態下碾壓,要防止碾壓時含水量過小,壓實度和強度不足,造成強度裂縫。(3)對分段施工的基層,在碾壓時,應預留3~5m混合料暫緩碾壓,待下段混合料攤鋪后一起碾壓,以利于銜接。對于分層碾壓的基層,上下層的接頭應錯開3~5m,以減少出現裂縫的機會。(4)合理選擇混合料的配比,控制細料數量;重視結構層的養護,并及早鋪筑上層或下封層以利于減少干縮裂縫。(5)在舊路面加罩瀝青路面結構層前,可銑削原路面后再加罩,或采用鋪設土工布、土工隔柵后再加罩,以延緩反射裂縫的形成。
4、治理措施
瀝青路面裂縫修補方法很多,一般可根據裂縫的實際情況(如寬度、深度等)確定具體的修補工藝。目前常用的方法主要有普通瀝青灌縫、專用灌縫料施工、壓漿法修補裂縫和進口密封膠灌縫,乳化瀝青稀漿封層,路面再生技術等,如在高溫季節全部或大部分可愈合的輕微裂縫,可不加處理。在高溫季節不能愈合的裂縫,一般采用灌縫修補法進行處理,用灌縫機,采用改性乳化瀝青較好,根據實際情況選用不同的方法,考慮經濟和適用性。
第四篇:瀝青路面裂縫產生的原因及控制措施
瀝青路面產生裂縫的原因及控制措施
? 裂縫主要形式及現象
公路瀝青路面的開裂表現形式是多種多樣的,主要有橫向、縱向、網狀和反射裂縫。
橫向裂縫現象為:裂縫與路中心線基本垂直,縫寬不一,縫長有的貫穿整個路幅,有的貫穿部分路幅,裂縫彎彎曲曲、有枝有叉。橫向裂縫中的唧漿導致裂縫兩側凹陷,橋頭跳車處的路面橫向裂縫,在路面積水的作用下加速跳車發展的速度,同時會對路基造成沖刷。
縱向裂縫現象為:裂縫走向基本與行車方向平行,裂縫長度和寬度不一。一般都發生在高填方的路基上。縱向裂縫容易形成沿行車方向呈臺階狀,影響行車舒適性。
網狀裂縫現象為:裂縫縱橫交錯,將面層分隔成若干多邊形的小塊,一般縫寬1mm以上,縫距40cm以下。網狀裂縫導致公路瀝青路面松散或坑槽,嚴重影響公路瀝青路面的綜合服務水平。
反射裂縫現象為:基層產生裂縫后,在溫度和行車荷載作用下,裂縫將逐漸反射到瀝青表面,路表面裂縫的位置形狀與基層裂縫基本相似。對于半剛性基層以橫向裂縫居多,對于柔性路面上加罩的瀝青結構層,裂縫形式不一,主要取決于下臥層
? 裂縫產生的原因分析
1.引起公路瀝青路面開裂的原因很多,大體可分為三大類: 1)由于行車荷載的作用而產生的結構性破壞裂縫。在車輪荷載的作用下,當路面結構層底部產生的拉應力大于其材料的抗拉強度時,產生的開裂稱之荷載型裂縫。
2)由于瀝青面層溫度變化而產生的溫度裂縫,包括低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫,稱之非荷載裂縫
3)是經常出現在橋涵兩端的橫向裂縫,或在路段上出現較長的縱縫,主要是由填土固結沉陷或地基沉陷引起,稱為沉降裂縫。
2.盡管公路瀝青路面開裂的原因和裂縫的形式是多種多樣的,但其中的行車荷載作用、瀝青面層溫度變化是產生裂縫的主要原因。
2.1橫向裂縫
⑴瀝青面層的自身溫縮開裂;
⑵半剛性基層特別是水泥穩定碎石的開裂反射到瀝青面層;
⑶某些基層開挖溝槽埋設管線以及冰凍地區路基凍裂導致路面的橫裂;
⑷面層施工時,施工縫未處理好,接縫不緊密,結合不良。
⑸橋梁、涵洞或通道兩側的填土產生固結或地基沉降等。
2.2 縱向裂縫
⑴填方材料和填方的不均勻性,以及填方密實度達不到設計要求。經過一段時間的自然沉降,特別是經過雨水浸泡后,路基強度有所下降,沿邊坡部分路基承載力也下降,就會出現縱向裂縫。
⑵施工時,前后攤鋪幅相接處的冷接縫未按有關規范要求認真處理,結合不緊密而脫開;
⑶縱向溝槽回填土壓實質量差而發生沉陷;
⑷拓寬路段的新老路面交界處土層處理不徹底,沉降不均勻引起縱向開裂;
⑸邊坡值小于設計值,邊坡壓實不夠和邊溝過深使實際填土高度加大而滑坡等引起的縱向開裂。
2.3 網狀裂縫
⑴路基局部壓實度不足或基層材料局部松散不成板體,使路面的承載能力下降形成的裂縫;
⑵瀝青與瀝青混合料質量差。瀝青延度低,抗裂性差。瀝青混合料拌和時間過長,拌和溫度過高或在儲料倉倉儲時間過長,使瀝青變硬,對拉應變敏感而產生的裂縫;
⑶瀝青層厚度不足,層間粘結差,水分滲入,形成的裂縫;
⑷行車荷載重復作用下引起的疲勞裂縫。
⑸外界原因如污染、腐蝕等造成的局部網裂
2.4 反射裂縫
⑴在已開裂的舊瀝青、舊水泥混凝土路面層上加罩瀝青面層,由于溫度的變化(降低),老路面的裂縫繼續擴展,給也處于溫度收縮的新瀝青面層一個附加應力,使新鋪層在舊裂縫處斷開。
⑵半剛性基層溫縮和干縮開裂引起的反射裂縫等。
? 裂縫形成后對道路的危害
由于環境溫度、交通荷載等因素的影響,瀝青路面初期產生的裂縫對瀝青路面使用性能常無明顯影響,但由于半剛性基層自身干縮和溫縮應變脹縮產生的拉應力超過半剛性基層自身的極限抗拉強度,使其從強度薄弱處產生斷裂,隨著路面使用時間的延長。已有的裂縫逐漸向上擴展到路表,橫向裂縫不斷增加。縫寬不斷增大,橫向裂縫再不斷附生縱向裂縫,最終形成大小不等獨立板塊,在表面水的作用下,致使裂縫附近基層的含水量加大,甚至飽和。其結果是路面強度明顯降低,在大量行車荷載反復作用下,產生沖刷、唧漿和沉陷等現象,聚終導致路面很快產生結構性破壞,使道路結構逐漸喪失承載能力。這些病害,如得不到及時治理,對社會車輛形成一種潛在的危害,也極大地縮短道路的服務壽命,給國家造成極大的經濟損失。
? 瀝青路面裂縫的預防和處理措施
延緩和減輕半剛性基層瀝青混凝土面層的荷載型裂縫和非荷載型裂縫,可采用兩大類方法:一是在施工期間就采用相應的預防裂縫或處理措施;二是在維修養護時選用合適的加鋪 層體系。通常在有條件時,為獲得最佳效果,可綜合運用這兩類方法。
1.1提高路基工作區的強度和穩定性
路基是路面的基礎,路基工作區又是路基經受行車荷載影響較大的深度區域,該深度區域具有足夠的強度和整體穩定性對保證路面結構的強度和穩定性極為重要,否則將產生不均勻沉降使路面發生開裂。因此,必須采取有效措施處理好影響路基工作區的穩定性和強度的關鍵環節,最大限度地減小路基完工后沉降量。
(1)路基工作區的強度主要是在填筑過程中形成的。必須嚴格控制路基的填筑工藝,確保路基強度。填筑材料首選石、礫、砂類土,其次選用含礫、砂低液限粘土,再次選用低液限粘土。粉質土和有機土不能用于填筑路基。
(2)壓實度是反映路基強度的重要指標,也是提高路基強度和穩定性的最經濟、最有效的技術措施,施工中必須嚴格檢測控制,使其達到規定值。填土層的厚度對壓實度有直接的影響,施工中要插桿掛線,每層的松鋪厚度不應大于30cm。檢測壓實度試坑要打到下一層頂面,凡是檢測結果達不到規定值的要加壓處理,或推除重填。
(3)降低地下水位是提高路基強度的重要措施。路面底以下80cm路床是路基的關鍵部位,它直接承受和吸收路面的擴散應力,要有足夠的強度和穩定性。當開挖后發現底下滲水,不論流量大小都要處理。填方地段要采用較好的材料填筑,土質差的地段要進行換填處理,確保其強度和穩定性.1.2基層應有合理厚度
當基層厚度增加時,其承載能力也迅速增加,試驗證明,半剛性基層厚度由10cm增加
到25cm時,其承載力提高為原來的3倍。
1.3修筑防裂路面
研究表明,面層反射裂縫明顯地受瀝青面層厚度的影響,厚度超過15cm的面層可以有效的防止受拉疲勞所產生的裂縫,還可以降低車輛荷載引起的剪應力。
1.4選擇防裂性能好的材料
(1)選用抗沖刷能力好,干縮、溫縮系數小、抗拉能力高的半剛性材料作基層,最好使用溫度膨脹系數低的骨料。
(2)選用松弛性能好的優質瀝青做面層,保證瀝青的針入度、延度等指標;在缺少優質瀝青的情況下,應采用某些添加劑或聚合物,以提高瀝青的低溫抗裂性能及高溫穩定性能。
(3)在穩定度滿足要求的前提下,選用針入度較大的瀝青作面層。
(4)采用密實型瀝青混凝土面層。空隙率對面層的疲勞壽命有很大影響,密實型瀝青混合料在使用中瀝青硬化緩慢,同時也延緩了裂縫的擴展。
(5)瀝青混合料的集料應選用表面粗糙、石質堅硬、耐磨性強、嵌擠作用好、與瀝青粘附性好的材料。如果集料呈酸性,則應填加一定數量的抗剝落劑或石灰粉,確保混合料的抗剝落性能,同時應盡量降低集料的含水量,盡可能使用人工砂代替原形顆粒的天然砂。
1.5設置應力吸收層
1.5.1在基層與面層之間鋪橡膠瀝青中間層、預制織物膜帶條、土工織物或土工格柵中間層、低粘度瀝青混凝土層等均勻應力吸收層。
1.5.2采用應力吸收薄膜,對減緩反射裂縫的產生與擴展有明顯的效果,可使裂縫處相對位移產生的應力傳到面層時大為減少,明顯降低應力強度因子。而吸收薄膜的彈性模量越低,防裂效果越好。可見應力薄膜應選用低模量高韌性、大變形率的材料為好。
1.5.3用土工格柵加筋瀝青路面的主要功能是控制車轍、反射裂縫和疲勞裂縫,不同類型的格柵性能顯著不同。
1.5.4橡膠瀝青吸收膜,是使用廢橡膠磨細的粉與熱瀝青攪拌后,施于面層中間,形成一薄膜或與砂石成一薄層。有試驗結果表明,此應力吸收層在面層中間效果最佳。
1.6施工時控制裂縫發生的措施
1.6.1在施工方面,控制半剛性基層碾壓時的含水量為最佳含水量的0.9倍,壓實度達到規范要求,碾壓完成后要及時保濕養護,防止基層干曬,養護結束后,立即噴灑瀝青乳液,做成透層或粘層,然后盡快鋪瀝青面層。
1.6.2制備瀝青混合料時控制好加熱時間和加熱溫度,不使瀝青老化、加強碾壓,使瀝青混合料達到規定的壓實度,也可減少反射裂縫。
1.6.3為了減少瀝青面層由于半剛性基層的收縮裂縫而產生反射裂縫或對應裂縫,應盡可能采取有效措施來減少半剛性基層本身的收縮裂縫。
第五篇:房屋墻體出現裂縫的原因
房屋墻體出現裂縫的原因
房屋墻體產生裂縫的原因有很多種,有以下一些情況:
一、溫差裂縫——形式有正八字縫、倒八字縫、水平縫等 以磚混多層房屋結構為例,當屋蓋是鋼筋混凝土板而墻體又為磚墻,則該墻體特別容易產生溫差裂縫,特別是頂層及女兒墻根部。
因為屋蓋材料為鋼筋混凝土(線膨脹系數為10×10-6)和墻體材料的磚砌體(線膨脹系數為5×10-6),二者比較其線膨脹系數相差一倍;且屋面接受的太陽輻射熱平均要比墻面大一倍左右,特別是在夏季。如果屋面保溫處理不當,屋蓋產生較大的溫度膨脹變形(冬季會產生冷縮變形),使屋蓋和墻體間產生較大的拉應力、剪應力。當剪、拉應力大于砌體抗拉、抗剪應力時,墻體便被拉裂。
正八字縫常出現在頂層縱墻的兩端(一般在一至二開間的范圍內),嚴重時可發展至房屋1/3長度內,有時在橫墻上也可能發生。裂縫寬度一般中間大、兩端小。當外縱墻兩端有窗時,裂縫沿窗口對稱方向裂開。裂縫有“兩端重、中間輕、向陽重、背回輕”的特點。水平裂縫一般發生在平屋頂屋檐下頂層圈梁2-3皮磚的灰縫位置,裂縫一般沿外墻頂部繼續分布,兩端較中間嚴重,在轉角處縱、橫塘水平裂縫相交而形成包角裂縫。
斜裂縫是當墻體一端伸脹受到限制時,八字縫轉變成斜裂縫,斜裂縫多發生在山墻,縫寬上大下小。
有的房屋因屋頂冷縮作用在縱墻兩端頂層產生倒八字縫。
總之溫差裂縫的輕重程度與室內外溫度。施工質量、伸縮縫間距大小、屋頂保溫情況、開窗大小、墻體厚度等有關。溫差裂縫雖然與建筑物體型、材料性能、施工質量等多種因素有關,但主要原因是溫差變化,為防止溫差裂縫的發生,我們在設計與施工上采取了如下防治措施:
1、按標準設置伸縮縫,以減少屋面熱膨脹的累積值。磚混結構設計規范對有保溫層的規定每60米設伸縮縫,無保溫層的屋面每40米設伸縮縫。這個規定是從整體結構考慮的。按規定設置伸縮縫,整體結構一般不出現異常情況,但屋面溫差裂縫仍會發生。
2、為減少屋蓋與墻體的溫差,可在屋面上增設架空隔熱板,其效果十分明顯,也是控制溫度裂縫的關鍵。
3、屋面保溫的原材料要符合要求,選擇保溫性能優良的材料,并增加屋頂保溫層的厚度,有效控制屋面板的溫升速度。
4、改變屋頂做法,建議平屋頂改為坡屋頂,這樣既可以改善頂屋的使用條件,又可以減少溫差裂縫。
5、一般屋面防水是在油氈卷材上粘豆石做保護層或SBS防水層上不做保護層,受陽光輻射時吸收熱量較多,使屋蓋板溫度增高。建議用銀粉涂料代替豆石做保護層。面層涂銀粉涂料對陽光有較強的反射作用,可有效地降低卷材表面溫度。
6、適當提高頂層砌體砂漿標號,在磚砌體水平縫內增設一部分拉通錨固筋(對裂縫多發部位宜隔縫設置2φ6水平筋),也可適當加大端部縱墻的窗間墻及邊垛寬度。
7、切實保證施工質量,砌體砌筑質量是出現裂縫的內因。施工人員要嚴格執行施工規定和操作規程,磚要認真濕潤,不要干磚上墻,在大角處嚴禁留直搓,嚴格按規范規定放置拉結筋,提高砌體砂漿飽滿度,保證設計標號,現場計量必須準確。
8、選擇適當的施工溫度可縮小溫差。屋面結構層做完后,要及時做保溫層。另外建議增加非承重墻厚度,并在起結構時,預留拉結筋,以便加強內墻對溫差抗變能力。溫差裂縫一般屬于穩定性裂縫,經過一冬一夏便可穩定,待裂縫穩定后,要及時做好裂縫修補工作。但有些墻體裂縫具有地區性特點,應會同設計與施工部門,結合本地氣候、環境、結構形式、施工方法等進行綜合調查分析,然后采取措施加以解決。
二、不均勻沉降裂縫
建筑物不均勻沉降會引起建筑物縱橫向不規則彎曲變形,當建筑物整體剛度較差,基礎不足以調整因沉降差而產生的應力時,便會在磚砌體的某些部位產生拉、剪應力,當不足以抵抗變形應力時,便產生裂縫。因不均勻沉降而產生的砌體裂縫常見的有斜裂縫、水平裂縫及垂直縫等。這些裂縫多發生在首層,少數也會出現在其它層。通常,伴隨地面開裂,重者可使房屋傾斜。
引起建筑物不均勻沉降的原因,大致可分為:
1、地基不均勻,特別是基槽開挖后,未經釬探,沒有發現基槽范圍內有枯井、墳坑、暗溝、土層土質較差等,如果不采取適當的措施,建筑物難免發生不均勻沉降。由于不均勻下沉,使墻體承受較大的剪應力。當結構剛度較差、施工質量和材料強度不能滿足要求時,導致墻體開裂。這種裂縫以斜裂縫為主。
2、窗間墻水平裂縫產生的原因是在沉降單元上部受到阻力,使窗間墻受到較大的水平剪力,而發生上、下位置的水平裂縫。
3、房屋低層窗臺下豎直裂縫,是由于宙間墻承受荷載后,窗臺墻起著反作用,窗臺墻因反向變形過大而開裂,嚴重時擠壞窗口,影響窗扇開啟,另外,地基如建在凍土層上,由于凍漲作用而在窗臺發生裂縫。
為防止不均勻沉降的墻體裂縫,在設計和施工中應采取以下防治措施:
1、合理設置沉降縫。凡不同荷載、長度過大、平面形狀較為復雜,同一建筑物地基處理方法不同和有部分地下室的房屋,都應設置沉降縫,使其各自沉降,以減少或防止裂縫產生。沉降縫要有足夠的寬度,施工中應防止澆注圈梁時將斷開處澆在一起、或磚頭、砂漿等雜物落人縫內,以免房屋不能自由沉降而發生墻體裂縫。
2、加強地基探槽工作。在勘探基礎上,基槽要進行釬探,并會同設計、勘探部門進行驗槽,對探出的軟弱部位進行加固處理后,方可進行基礎施工。
3、加強上部結構的剛度、提高墻體抗剪強度。應在基礎頂面處及各樓層均設置圈梁,減少建筑物端部門窗數量。在施工中嚴格執行規范規定,如磚澆水濕潤、改善砂漿和易性,提高砂漿飽滿度和磚層間的粘結等。
由于不均勻沉降而引起墻體裂縫屬于不穩定裂縫,一般有繼續發展的趨勢,從不穩定到穩定往往持續時間較長。嚴重者會一直發展下去而使建筑物呈危險狀態甚至破壞,一旦發現要及做好觀測、分析、采取切實有效措施控制裂縫發展。
三、其它原因裂縫
引起磚混結構墻體裂縫除了溫差裂縫、不均勻沉降裂縫外,還有一些其它因素。某些荷載直接由磚砌體承受而弓!起的裂縫;非破壞性地震產生的震動和水平力也會在磚砌體的某些薄弱部位引起裂縫;某些建筑材料不合格,亦會引起砌體開裂。對于這些裂縫要及時采取相應措施予以防治和維修。
四、綜合
由以上分析可知,引起磚混結構墻體裂縫的原因可能是上述某一因素,也可能是幾種因素共同作用,還可能有其它未預料因素。要防止墻體裂縫,應做到以下三點:
1、對周圍環境和地質情況及該地區近遠期規劃進行周密調查分析。
2、中應考慮防止墻體開裂的關鍵措施。
3、確保施工方法合理和施工質量。
房屋的裂縫問題是普遍存在的現象。就裂縫輕重程度而然,輕者影響其美觀,重者影響其安全使用,甚至會造成不良的社會影響,尤其是用戶反映十分強烈。由于用戶對房屋的結構情況不甚了解,房屋一旦出現裂縫,使用戶產生不安全感或恐慌,有的裂縫造成屋面、墻面、地面滲漏、門窗變形、外墻抹面脫落等現象,給用戶帶來許多煩惱。就裂縫的性質而然,可分為溫度裂縫、沉降裂縫、施工質量因素裂縫、使用不當及維護不及時而產生的裂縫等。無論由何種原因引起的裂縫,都應高度重視,認真分析,找準裂縫“病源”,消除隱患。
一、房屋裂縫調查情況 由基建處、設計院、質量監督站及建設單位聯合協同調查了反映較為強烈的部分房屋裂縫情況。在調查中主要發現以下幾種現象:
①.多數房屋的頂層裂縫最為突出,尤其是房屋頂層的兩端最為嚴重,房屋中部及自上而下依次減輕;
②.裂縫的形狀多為“八”字斜裂縫,以窗臺角尤為突出;
③.門窗因變形使玻璃破碎,開啟困難(某醫院科技檔案樓最為嚴重); ④.屋面、墻面、地下室出現不同程度的陰洗或滲漏現象; ⑤.外墻抹面裂縫,出現空鼓或脫落;
⑥.房屋抗震加固后產生裂縫(某公司職工宿舍樓、某住宅小住宅樓等較為嚴重); ⑦.使用不當及年久失修而產生裂縫(某中學實驗室、某高中教學樓等);
⑧.用戶反映強烈,尤其是住宅建筑,因出現裂縫,使用戶產生嚴重的不安全感,以及因裂縫而產生滲漏,給住戶帶來煩惱,使住戶對建設單位意見紛紛,甚至發生不愉快的糾紛。
二、裂縫原因分析
造成房屋開裂的因素很多,諸如施工質量、施工季節、材料性能、使用條件以及氣溫變化、工程地質條件等因素。歸納起來房屋裂縫的產生不外乎以下幾種情況: ①.溫度產生的裂縫; ②.沉降引起的裂縫; ③.施工質量引起的裂縫。
下面就上述裂縫的產生分別加以闡述。1.溫度產生的裂縫:在調查中發現有90%的房屋頂層墻體、屋面產生不同程度的裂縫均屬于溫度產生的裂縫。該地區夏季室外流通溫度可高達39攝氏度,夏季屋頂表面受太陽的直射作用,屋面表溫度可在65攝氏度左右,而冬季室外流通最低溫度一般為-17攝氏度以下,由此可見冬夏溫差可達70攝氏度∽80攝氏度。房屋建筑一般由混凝土和磚砌體組成,而磚砌體的線膨脹系數僅為混凝土的一半。由于房屋結構之間的相互約束,加之溫度的變化及兩種不同材料的線膨脹系數的差異,使屋面與墻體產生溫度內應力。因材料的線膨脹系數是不變,溫差越大,產生的內應力也就越大,當建筑物某部位產生的內應力超過磚砌體所承受的抗拉、抗剪極限強度時,則該墻砌體必裂無疑—即出現溫度裂縫。溫度裂縫雖然不直接影響結構的安全使用,但若不及時加以處理和維修將對正常使用產生一定的不利影響,甚至使裂縫轉化為不安全因素。如在調查中發現,由于溫度裂縫而使屋面、墻面嚴重滲漏,給用戶造成許多煩惱,有的墻體因裂縫進水,導致墻體抹面脫落,危及周圍行人的安全等等。
2.沉降引起的裂縫:由沉降引起的裂縫,僅占被調查房屋的1%左右,主要是由于地基不均勻下沉引起的。調查中發現沉降裂縫主要有以下特征:
①.裂縫大多呈正反“八”字型,尤以底層窗子角部最為突出; ②.部分縱墻或橫墻出現水平裂縫。
被調查的房屋,均處于該地區,地貌屬于黃河三角洲沖積平原,土層分布多為粉土、淤泥質粘土、粉質粘土,屬于軟弱地基,地基土的壓縮系數a1-2均大于0.2MPa,屬于中高壓縮性土,許多地段還可能存在厚度不均的軟弱下臥層,且大多建設單位在工程地質資料不詳或沒有進行釬探的情況下進行房屋建設,因此使房屋沉降的原因分析較困難。但房屋沉降的原因也不外乎下列幾中情況:
①.該房屋地基基礎下存在軟弱下臥層; ②.實際使用荷載大于設計荷載; ③.施工質量因素;
④.房屋基礎的設計與工程地質資料不符。3.施工質量引起的裂縫:
工程施工階段是使業主及工程設計意圖最終實現并形成工程實體的階段,也是最終形成產品質量和工程項目使用價值的最重要階段。在調查中,普遍認為施工質量對裂縫的影響十分明顯,尤其是住戶,把所有的裂縫原因全歸罪于施工質量,雖然這種言論具有片面性和不確切性,但這也反映了用戶對施工質量的信任程度和對質量的要求。因此,施工質量不容忽視。由施工質量引起的裂縫是多種多樣的。可以說任何房屋的裂縫都有可能與施工質量有關。如溫度裂縫,由于屋面保溫厚度、保溫材料或墻體強度不滿足設計要求等等都可能導致裂縫的發生或擴大;砌體的砂漿飽滿度不滿足要求,也能造成墻體裂縫或門窗變形。因為,當每皮磚砌筑的砂漿不飽滿時,建成使用后,隨著荷載不斷增加使砌體壓縮變形,當砌體壓縮不均勻時,墻體就會產生裂縫,若砌體壓縮均勻時,可導致門窗變形使玻璃破碎。施工質量問題也可能引起沉降裂縫,因為,當基槽開挖后,地基土擾動而形成橡皮土或基礎的施工不滿足設計要求等都可能引起地基基礎的不均勻沉降。在調查中還發現,很多房屋的外墻、地面產生不規則的裂縫,用鋃頭敲打和鑿開后,發現墻體、地面并沒有裂縫。這種裂縫純屬施工質量形成空鼓現象而導致裂縫。綜上所述,施工質量對房屋的使用價值是顯而易見的。
三、裂縫的處理方法
造成房屋出現裂縫的原因是多方面的,但不管哪種原因造成的裂縫,都會對房屋產生不同程度的不利影響。首先破壞了房屋的整體性,改變了結構構件原有工作狀態,降低了房屋的抗震能力和承載能力,降低了房屋結構的可靠度和內久性;其次是影響房屋的正常使用。因此,要針對裂縫出現的原因和開裂程度,對裂縫房屋進行必要的處理,具體措施如下:
1.加固法。這種方法旨在提高房屋的整體性和結構構件的承載能力。如錨桿拉結法、鋼筋網片水泥砂漿抹面法、壓力自動灌漿法或地基加固法。
2.卸載法。對房屋層數較多、地基變形較重、使用荷載較大且不易進行加固的情況,可采用降低使用荷載、拆除不必要的附屬重物,甚至減少房屋層數。3.結合維修進行功能改造法。對房屋開裂較重的頂層或端部轉折處,在無加固價值的情況下,可將該處拆除重建,或改變原有房屋的使用功能。