混凝土道面加鋪瀝青混凝土反射裂縫防治研究

北京中航空港建設(shè)工程有限公司 北京市朝陽區(qū) 100621

摘要：上世紀(jì)80年代，混凝土道路遍地開花，得到了廣泛應(yīng)用。但是到現(xiàn)在，這些道路的使用時(shí)間已經(jīng)較長，接近年限。在這樣的情況下，為了保證道路的使用情況，加鋪瀝青的做法是比較普遍的，但是瀝青層的加鋪很容易產(chǎn)生反射裂縫，因而，反射裂縫的防治問題引起了業(yè)界的廣泛關(guān)注。

關(guān)鍵詞：混凝土道面；加鋪瀝青；反射裂縫；防治

一、反射裂縫形成

舊混凝土路面補(bǔ)強(qiáng)時(shí)常在原有路面上加鋪一層瀝青罩面，當(dāng)混凝土位移產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過瀝青罩面層的抗拉強(qiáng)度時(shí)，罩面層就會開裂，這種裂縫即稱為反射裂縫。

大量研究表明，反射裂縫產(chǎn)生的基本機(jī)理是受拉疲勞、受拉屈服于剪切屈服。在他們的聯(lián)合或單獨(dú)作用下導(dǎo)致產(chǎn)生反射裂縫。

道路反射裂縫是瀝青路面普遍存在的一種病害現(xiàn)象，由道路基層的裂縫所引起?；鶎赢a(chǎn)生裂縫的原因很多，除了因行車荷載反復(fù)作用而基層抗拉強(qiáng)度不足導(dǎo)致的荷載型裂縫外，對新建道路尤其是半剛性基層材料由于溫度影響而收縮產(chǎn)生的裂縫，這種裂縫最容易在初冬時(shí)溫度驟降之際發(fā)生，與荷載應(yīng)力共同作用，使裂縫由路肩向主車道延伸和擴(kuò)展。對于用石灰土類干縮系數(shù)較大的材料作為路面基層結(jié)構(gòu)，干縮裂縫也是相當(dāng)嚴(yán)重的。由于面層材料在設(shè)計(jì)時(shí)要求與基層有相當(dāng)?shù)慕Y(jié)合力，因而通過兩層接觸面的應(yīng)力傳遞，使基層裂縫反射傳播至面層。

隨著我國道路建設(shè)的快速發(fā)展，瀝青路面反射裂縫問題日益加劇，道路維護(hù)和保養(yǎng)所需的工程量越來越大，如何減少和防治瀝青路面的反射裂縫已成為道路建設(shè)工程急待解決的問題。

二、反射裂縫防治措施

1.預(yù)防措施

適當(dāng)控制基層材料中粉料的含量及塑性指數(shù)，小于0.075mm的顆粒含量不應(yīng)超過5%。基層施工盡可能使混合料在接近最佳含水量狀態(tài)下碾壓，并且碾壓充分，保證基層強(qiáng)度；同時(shí)要加強(qiáng)對已完基層的養(yǎng)護(hù)，要盡早鋪筑上層，或進(jìn)行封層，以減少干縮縫。在舊有路面上加鋪瀝青面層，最好先銑除原有路面后再進(jìn)行加鋪；或者鋪設(shè)土工布或土工格柵，以減少反射裂縫。

2.治理方法

（1）開槽灌縫的利弊

開槽灌縫對路面造成二次損害。因?yàn)殚_槽灌縫是在路面裂縫的基礎(chǔ)上利用開槽設(shè)備對裂縫進(jìn)行擴(kuò)大，一般開槽寬度在2cm 左右，深度一般不大于2cm，然后利用吹風(fēng)機(jī)把粉塵吹走，再進(jìn)行灌縫，這樣當(dāng)時(shí)看來起到了防水效果，其實(shí)經(jīng)過雨后檢查，可以輕松把灌進(jìn)裂縫的灌縫料揭掉，看到開過槽的裂縫周壁都是潮濕的，可以斷定這種情況并沒有起到防水功能。分析原因是因?yàn)殚_槽后利用吹風(fēng)機(jī)吹走粉塵僅僅是吹掉了槽壁的表面粉塵而對于大的粉塵和被開槽機(jī)擾動(dòng)的松動(dòng)顆粒并沒有被吹掉，這樣灌進(jìn)去的灌縫料并沒有與開過槽的裂縫壁形成良好粘接（從揭掉的灌縫料表面看有明顯的細(xì)小顆?？梢詳喽ǎ?，也就起不到防水功能。

另外更為嚴(yán)重的是開槽后對路面造成了二次損害，因?yàn)殚_槽后對路面形成了寬達(dá)2cm 的U型槽，車輛在經(jīng)過這個(gè) U型槽時(shí)車輪分別要對這個(gè)U型槽的兩個(gè)棱角進(jìn)行沖擊（開車經(jīng)過時(shí)有明顯的震動(dòng)），這樣經(jīng)過很短的一段時(shí)間沖擊就會把這個(gè)U型槽的兩個(gè)棱角沖擊破碎，進(jìn)而把這個(gè)U型槽的兩側(cè)造成一個(gè)寬達(dá)5-10cm的破碎帶，到了這個(gè)情況就只有對這個(gè)縫進(jìn)行整體挖補(bǔ)，如果開的槽較多就只有挖補(bǔ)后再進(jìn)行加鋪（因?yàn)橥谘a(bǔ)后路面將千瘡百孔，不利于行車舒適），對道路管養(yǎng)部門造成巨大損失，也對資源造成巨大浪費(fèi)。

（2）原路面灌縫的利弊

在原路面灌縫雖然不會對路面造成二次損害，但是容易脫落，而且夏季高溫流淌，冬季低溫脆裂，仍然起不到防水效果。而且所灌的縫寬窄厚薄很不均勻，好象在路上滿地涂鴉，影響美觀。

（3）開挖處理裂縫的利弊

如果是反射裂縫則需要進(jìn)行寬縫處理，延裂縫開挖50cm寬，直至到基層裂縫處，然后在基層裂縫上鋪設(shè)經(jīng)緯基層貼縫帶然后重新鋪筑面層。采用開挖處理的方法雖然效果較好，但仍然存在施工中不容易掌握與原路面的平順性，而影響行車舒適性。另外這種處理方案成本也較高。

（4）貼縫帶的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

貼縫帶主體結(jié)構(gòu)分為四層，從下至上分別是：高粘接材料層，高彈性聚脂層，高分子.彈性材料層，抗撕裂進(jìn)口無紡布或柔性聚乙烯層。四層材料分別起到不同作用，經(jīng)過特殊工藝將四層復(fù)合而成，第一層起到優(yōu)良的粘接作用，防止材料與路面之間形成空隙而進(jìn)水，第二層起到裂縫在溫度作用下而出現(xiàn)寬窄變化時(shí)起到骨架和彈性恢復(fù)作用，相當(dāng)于空心板中的鋼鉸線，但是這層材料在具有強(qiáng)度的同時(shí)也具有一定彈性。第三層為高分子材料，不但高低溫性能優(yōu)良，而且也具有較好彈性，是主要功能層。第四層根據(jù)客戶要求表面覆蓋進(jìn)口抗撕裂無紡布可以降低因貼縫后而引起的路面摩擦系數(shù)減低同時(shí)起到穩(wěn)固材料推移或被車輪摩擦損耗，也可以覆蓋柔性聚乙烯層。

（5）土工布防治反射裂縫

應(yīng)用于瀝青路面的土工布主要以玻纖聚酯防裂土工布這類性能優(yōu)越的土工材料為主。

在物理外力和自然環(huán)境因素（雨水、濕氣、粉塵等）作用下，引發(fā)的瀝青面層發(fā)生的病害破壞。若在瀝青罩面層與舊水泥混凝土路面之間加設(shè)優(yōu)良的夾層土工材料（專用道路防裂土工布）是防治反射裂縫的一種有效措施。

瀝青路面裂縫產(chǎn)生后，應(yīng)及時(shí)予以處理，防止水等有害物質(zhì)侵入，影響道路使用壽命。對于細(xì)裂縫（2～5mm）可用乳化瀝青進(jìn)行灌縫處理；對于大于5mm的粗裂縫，可用改性瀝青進(jìn)行灌縫處理；灌縫前，必須清除縫內(nèi)、縫邊碎料、垃圾等，并保證縫內(nèi)干燥；灌縫后，表面應(yīng)灑布粗砂或3～5mm的石屑。

由于土工布具有較大的延伸性，舊水泥混凝土裂縫位移可通過土工布使應(yīng)力擴(kuò)展至更寬的范圍，緩解了裂縫處的應(yīng)力集中。由于舊有水泥混凝土路面溫縮位移是連續(xù)的，土工布減小了面層與基層間的結(jié)合力，經(jīng)計(jì)算，加設(shè)土工布后，原來二層界面處的結(jié)合力明顯減少，由此使罩面層最大拉應(yīng)變減小。由于土工布浸透瀝青可以有效防止地表水入滲進(jìn)入基層，避免基層進(jìn)一步惡化。由于土工布浸透瀝青可有效防止地下水滲人界面，減小瀝青罩面層在反射開裂處的剝離破壞。土工布夾層材料可減緩水泥混凝土板溫降，減小水泥混凝土板位移量。

三、總結(jié)

選擇瀝青混凝土礦料級配時(shí)要兼顧兩者，以達(dá)到加入適量瀝青后混合料能形成密實(shí)、穩(wěn)定、粗糙度適宜、經(jīng)久耐用的路面。配合礦料有多種方法，可以用公式計(jì)算，也可以憑經(jīng)驗(yàn)規(guī)定級配范圍，中國目前采用經(jīng)驗(yàn)曲線的級配范圍。瀝青混凝土反射裂縫的進(jìn)一步防治工作將對道路工程的使用祈禱非常重要的作用。

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