城市舊路加寬改造過(guò)程中SMA面層反射裂縫的控制

羅斌

福建中交建設(shè)發(fā)展有限公司（350003）

城市舊路加寬改造過(guò)程中SMA面層反射裂縫的控制

羅斌

福建中交建設(shè)發(fā)展有限公司（350003）

結(jié)合工程實(shí)際，主要論述了在城市舊路改造過(guò)程中SMA面層的反射裂縫的產(chǎn)生原因和控制措施，以期能夠?yàn)橄嚓P(guān)實(shí)踐提供理論參考。

舊路改造；拓寬；反射裂縫；SMA面層；防治措施

1 反射裂縫的形成原因及防止

路面改造施工中，常出現(xiàn)反射裂縫。反射裂縫是指下層混凝土板的接逢或裂縫，由于溫度和濕度的不斷變化與車輛荷載的反復(fù)作用，在加鋪層的相應(yīng)位置上產(chǎn)生裂縫。瀝青混凝土路面開裂通常是由于舊水泥混凝土路面接縫、裂縫處的豎向和水平位移所致。水泥混凝土板產(chǎn)生的水平位移，使瀝青加鋪層在接縫、裂縫處產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，即出現(xiàn)開裂。在溫度、濕度應(yīng)力和車輛荷載的綜合作用下，裂縫不斷向上發(fā)展，反射到加鋪層表面。反射裂縫是由于舊面層在接縫或裂縫附近的位移(其中包括因溫度和濕度變化而產(chǎn)生的水平位移，因交通荷載作用而產(chǎn)生的豎向剪切位移)引起接縫或裂縫上方瀝青混凝土加鋪層內(nèi)出現(xiàn)應(yīng)力集中所造成的。防止反射裂縫，要從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料兩方面考慮。在材料上可以適當(dāng)增加瀝青用量，減小混合料空隙率，延緩裂縫的擴(kuò)展。設(shè)計(jì)上可以采用應(yīng)力吸收層,即用APP改性瀝青油氈、鋪設(shè)玻璃纖維格柵等加強(qiáng)混凝土的抵抗拉動(dòng)位移(剪切強(qiáng)度)的能力。還需加強(qiáng)施工控制，保證混料過(guò)程中瀝青不老化，同時(shí)加強(qiáng)碾壓，提高瀝青混合料的密實(shí)度，以減少反射裂縫。

1.1 認(rèn)真做好舊混凝土路面的處理

施工工藝流程：舊路面機(jī)械銑刨→舊路面病害處理→接縫處理→滿鋪玻纖土工格柵→噴灑專用黏層油→鋪筑瀝青混凝土罩面層→滿鋪玻纖土工格柵→鋪筑SMA改性瀝青混凝土罩面層→碾壓成型。

瀝青混凝土路面屬柔性路面，面層的強(qiáng)度直接取決于基層的強(qiáng)度，基層強(qiáng)度不足會(huì)直接導(dǎo)致面層的破壞。以舊水泥混凝土路面作基層，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度與適宜的剛度。在混凝土路面上加鋪瀝青混凝土,最關(guān)鍵的問(wèn)題是要對(duì)舊水泥路面板的處理。對(duì)舊路面狀況進(jìn)行全面調(diào)查，采用探地雷達(dá)、彎沉儀等對(duì)混凝土板的脫空和其結(jié)構(gòu)層的均勻情況、路面承載能力進(jìn)行檢測(cè)評(píng)價(jià)，對(duì)接縫、裂縫、錯(cuò)臺(tái)、斷板、啃邊、沉陷、脫空等損壞現(xiàn)象進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)出現(xiàn)的路面病害、部分結(jié)構(gòu)承載力不足等進(jìn)行深層次的分析,針對(duì)不同病害進(jìn)行有效的處理。對(duì)邊角破碎損壞較深和較寬的路面,要用切割機(jī)切除損壞部分，然后澆筑同標(biāo)號(hào)混凝土;對(duì)破損較淺、較窄的，鑿除5 cm以上,然后用細(xì)石拌制的混凝土混合料填平。對(duì)發(fā)生錯(cuò)臺(tái)或板塊網(wǎng)狀開裂,在充分考慮路基質(zhì)量的同時(shí)，將整個(gè)板全部鑿除，重新夯實(shí)路基及基層，澆注同強(qiáng)度等級(jí)混凝土。對(duì)于板塊脫空、橋頭沉陷、板的不均勻沉陷及彎沉較大的部位，鉆穿板塊，用水泥漿高壓灌注。尤其要重視橫穿管線處及拓寬后檢查井周邊的施工。因?yàn)?，路面缺陷或者不平一般多出現(xiàn)在橫穿管線的地方或者在檢查井的周邊。橫穿管線位置和檢查井周邊部位成為最薄弱的環(huán)節(jié)。這是因?yàn)樵诼访嫱貙捠┕ぶ性S多專業(yè)管線會(huì)相應(yīng)改動(dòng)，在橫穿的部位回填沒(méi)有到位。現(xiàn)在很多是回填中粗砂灌水夯實(shí)，但是在實(shí)際的施工過(guò)程中由于工期緊，路上又有車輛在通行，為了盡快地恢復(fù)交通，回填后灌水密實(shí)就草草了事,導(dǎo)致密實(shí)度沒(méi)有辦法達(dá)到要求。如果井原來(lái)在綠化帶或是在人行道上，周邊的回填沒(méi)有達(dá)到機(jī)動(dòng)車道井邊回填的要求，現(xiàn)在人行道拓寬為機(jī)動(dòng)車道，如果沒(méi)重新處理的話必定會(huì)出現(xiàn)下沉現(xiàn)象。為了避免這樣的情況發(fā)生，必須重點(diǎn)加強(qiáng)橫穿管線部位的工程監(jiān)理,嚴(yán)格監(jiān)督回填密實(shí)，面層用與路面相同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土振搗密實(shí)。檢查井周邊應(yīng)挖開50 cm，用與路面相同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土灌實(shí)。各種檢查井蓋的高度需要調(diào)整，井座邊用細(xì)石早強(qiáng)混凝土來(lái)灌注。

1.2 舊路面接縫及新舊路面結(jié)合處設(shè)置玻纖土工格柵

混凝土板路面接縫不但是受力薄弱處，也是雨水進(jìn)人基層的必經(jīng)之處，因此必須處理好。在實(shí)施中由于沒(méi)有清縫機(jī)，故用混凝土板切割機(jī)對(duì)準(zhǔn)接縫切割，割松并剔除填縫后再用壓縮空氣清除干凈縫隙中的泥土、雜物，然后重新灌注填縫料進(jìn)行封縫，以防止雨水通過(guò)接縫進(jìn)人基層引起病害。

縱縮縫施工工藝：施工前，先將接縫清除干凈，縫中灌4%SBS改性瀝青油膏(溫度控制在150℃)，用改性瀝青涂刷縫兩側(cè)(各寬50 cm,溫度控制在150℃)，然后鋪設(shè)玻纖土工格柵，要求平整無(wú)折，最后在上面鋪一層改性瀝青砂(厚度小于2.5mm)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

脹縫和工作縫施工工藝：將縫兩側(cè)50 cm范圍內(nèi)的路面鑿掉5mm，清除干凈，并清除縫中(深4 cm)和周圍的雜物，然后用改性瀝青砂填縫并高出路面2mm，最后沿縫兩側(cè)50 cm寬用改性瀝青鋪平(與現(xiàn)行路面齊平)，用手動(dòng)滾筒壓實(shí)并在上面滿鋪一層玻纖土工格柵。

1.3 在舊混凝土板與加鋪層之間設(shè)里玻纖土工格柵加筋層

玻纖土工格柵加筋層可以提高加鋪層結(jié)構(gòu)的抗拉和抗剪切能力，從而有效地減少由荷載、溫度、地基脫空等產(chǎn)生的不利影響,提高瀝青混凝土加鋪層的抗反射裂縫能力，延緩反射裂縫的效果非常明顯。土工格柵技術(shù)要求：厚度薄，一般3.0mm左右;格柵網(wǎng)格尺寸應(yīng)為0.5～1.0倍骨料粒徑。本工程采用25.4mm×25.4mm格柵，抗拉強(qiáng)度高，縱向拉力大于等于50 kN/m，橫向拉力大于等于50 kN/m，抗變形能力強(qiáng);伸長(zhǎng)率小于4%;含膠量大于等于20%；自黏式，幅寬2m，耐溫性-100～280℃。

施工工藝流程：l）路面調(diào)平。由于舊水泥混凝土路面和新拓寬部分的混凝土路面是按舊水泥混凝土路面的坡度進(jìn)行澆筑的,表面的平整度較好，但是由于混凝土路面的路拱不對(duì)稱，要調(diào)整為路拱對(duì)稱,路拱兩邊路面的瀝青鋪筑厚度是不相同的，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量最薄的為7 cm,最厚的為15 cm，因此，采用瀝青碎石作為瀝青混凝土調(diào)平層。調(diào)平層鋪筑完后，再進(jìn)行面層的鋪筑。

2）土工格柵鋪筑。在清掃干凈的水泥混凝土路面上，用小型瀝青灑布機(jī)噴灑黏層乳化瀝青，幅寬為2.0m；在大氣溫度10℃以上，路面不潮濕時(shí)噴灑黏層乳化瀝青;在噴灑黏層乳化瀝青后，開始進(jìn)行土工格柵鋪設(shè)。鋪設(shè)完土工格柵后，用輕型膠輪壓路機(jī)在其上作適度碾壓，以確保土工格柵與原路面有良好的黏結(jié)。這一點(diǎn)相當(dāng)關(guān)鍵，但是在實(shí)際的施工中卻難做到。采用土工格柵鋪筑設(shè)備,人工一次攤鋪土工格柵。對(duì)不平整處，應(yīng)用攤桿推平，如遇到彎道，應(yīng)將彎道內(nèi)側(cè)的土工格柵用剪刀裁開，然后將一側(cè)推平，涂刷瀝青，再將另一側(cè)疊蓋搭接，鋪設(shè)時(shí)應(yīng)保證平順并使縱橫向張緊，這在實(shí)際的施工中也很難做到。所以，經(jīng)常會(huì)有土工格柵起拱、褶皺的現(xiàn)象。一卷土工格柵攤完后，再噴灑另一幅土工格柵的黏層瀝青。鋪設(shè)時(shí)土工格柵的搭接：縱向距離不小于15 cm，橫向距離不小于10 cm;要在前一幅攤好的土工格柵上補(bǔ)灑20 cm的瀝青帶，然后再攤鋪第二幅土工格柵。按此鋪攤的工藝順序直到半幅路面的土工格柵鋪滿，并超出半幅路面寬度20 cm，以便與別一半幅路面的土工格柵搭接。

鋪筑瀝青混凝土應(yīng)注意：為了汽車在土工格柵上和已噴灑瀝青路面上行走而不帶動(dòng)土工格柵，在半幅路面攤鋪完土工格柵后，再撒上5mm的石粉。在土工格柵的起始端要用鐵釘固定，灑一層黏層瀝青。實(shí)際的施工中，土工格柵的固定成為最關(guān)鍵的因素，起始端用鐵釘固定并灑一層黏層瀝青根本無(wú)法使土工格柵固定，只有加密固定點(diǎn)才行。禁止汽車在土工格柵上剎車、轉(zhuǎn)彎、調(diào)頭，但是實(shí)際施工過(guò)程中汽車在行駛的時(shí)候會(huì)經(jīng)常剎車，所以只能跟汽車司機(jī)進(jìn)行詳細(xì)的交底，把破壞降到最低。當(dāng)土工格柵被汽車?yán)?，?yīng)立即用攤桿推平,這一點(diǎn)要施工人員的全程跟蹤，專人負(fù)責(zé)。最后用瀝青混凝土鋪機(jī)攤鋪瀝青混凝土路面。

2 工程應(yīng)用實(shí)例

廈門市仙岳西路、集美區(qū)杏南杏北路近期交通流量猛增，路面相對(duì)狹窄，成了廈門市的交通瓶頸。為提高道路的通行能力，改善廈門市內(nèi)外交通不暢的狀況，今年對(duì)全長(zhǎng)約4 000m的仙岳西路架設(shè)高架橋，地面工程由原來(lái)的雙向八車道拓寬為雙向十二車道；對(duì)全長(zhǎng)約2 020m集美區(qū)杏南杏北路,由原來(lái)的雙向三車道拓寬為雙向六車道。為防止半剛性基層與剛性板之間、舊水泥板塊之間、新舊水泥混凝土板塊之間的接縫出現(xiàn)反射裂縫，本工程在加鋪層底部采用土工格柵作為加筋層面來(lái)，以減緩反射裂縫，取得良好效果。

3 結(jié)論