加鋪瀝青路面技術(shù)在舊路維護(hù)中的應(yīng)用

（長春建筑學(xué)院，吉林 長春 130607）

加鋪瀝青路面技術(shù)在舊路維護(hù)中的應(yīng)用

李化東

（長春建筑學(xué)院，吉林 長春 130607）

我國道路建設(shè)目前仍舊發(fā)展迅速，但是需要注意的是在建設(shè)新的道路的過程中，一些舊的混凝土道路仍舊需要予以重視，其中路面維修工作是其中的重點(diǎn)內(nèi)容。而瀝青加鋪層在路面改造中是應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)之一，文章針對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵問題展開了論述，對(duì)目前該技術(shù)在使用中所存在的問題進(jìn)行了分析，并對(duì)其進(jìn)行了一定的展望。

瀝青路面；道路工程；混凝土；技術(shù)

1 反射裂縫概述

瀝青路面產(chǎn)生裂縫的主要原因有三種：一、行車荷載作用超出了路面的拉力抗性限度，因而導(dǎo)致了路面結(jié)構(gòu)的破壞，出現(xiàn)裂縫，該類裂縫被稱作荷載裂縫；二、由于溫度的變化導(dǎo)致了路面的結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象，此類裂縫主要有兩種分別是溫度疲勞裂縫以及低溫收縮裂縫，屬于非荷載裂縫；三、在橋涵兩端以及路段上由于路基沉陷而造成的縱縫或者橫向裂縫，此類裂縫被稱作沉降裂縫。

反射裂縫在瀝青加鋪層上出現(xiàn)的原因則主要是原始路面本身就存在裂縫，而在對(duì)應(yīng)的加鋪層處應(yīng)力較為集中，因而加鋪層出現(xiàn)裂縫，并不是疲勞破壞。而該裂縫在產(chǎn)生后的擴(kuò)展則屬于疲勞擴(kuò)展，符合斷裂力學(xué)相關(guān)規(guī)律，即加鋪層的裂縫擴(kuò)展符合傳統(tǒng)強(qiáng)度理論中的最終破壞狀態(tài)。反射裂縫其實(shí)是一個(gè)裂縫的擴(kuò)展，即為劣化的過程，從初始的變形一直到最后的破壞，加鋪層受到了外界的荷載以及環(huán)境溫度的影響，該損傷從本質(zhì)講是一個(gè)量變至質(zhì)變的過程，在反射裂縫的整個(gè)擴(kuò)展過程都能夠采用擴(kuò)展位移模式進(jìn)行理論描述。

在加鋪層施工技術(shù)中，反射裂縫試驗(yàn)是一個(gè)重要的步驟，其目的在于對(duì)不同加鋪層材料以及結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而獲得具體的有效參數(shù)，從而選擇最有效的加鋪層技術(shù)。而反射裂縫的試驗(yàn)方式具有很多種，其中常用的有：直接拉伸、間接拉伸、彎曲拉伸、剪切、試板疲勞裂縫試驗(yàn)以及疲勞裂縫試驗(yàn)機(jī)等。

2 預(yù)防措施

通過使用夾層預(yù)防舊路面對(duì)加鋪層的影響，能夠有效的使得加鋪層不會(huì)受到下層裂縫的影響而出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象，通過加鋪層能夠改變加鋪層結(jié)構(gòu)以及夾層自身的抗剪性和抗拉性，而當(dāng)前施工中所使用的夾層種類較多，主要的種類包括：

（1）應(yīng)力吸收夾層。通過該種夾層的使用在就路面同加鋪層之間的應(yīng)用，可以有效降低反射裂縫的產(chǎn)生，這層橡膠軟夾層的厚度大于1mm小于5mm根據(jù)需要的不同調(diào)整厚度，模量大于10MPa小于100MPa。該類夾層能夠降低加鋪層同原有路面支架你的粘附阻力，通過蠕動(dòng)滑移降低由于溫度變化而引發(fā)的反射裂縫的產(chǎn)生幾率。另外，由于夾層能有效地將裂縫端部隔開，因此也能夠降低荷載應(yīng)力對(duì)加鋪層底面的作用。

（2）土工織物夾層。包括聚丙烯或聚酯織物和聚乙烯聚丙烯或聚酯無紡織物。無紡織物的厚度約為0．4～4mm，模量約為10～160MPa，臨界應(yīng)力5～20MPa，臨界應(yīng)變40%～140%;而織物的厚度較薄些，約為0．4～0．7mm，模量則高些，約為400～1500MPa，臨界應(yīng)力和應(yīng)變相應(yīng)為40～140MPa和8%～15%無紡織物夾層的主要作用與橡膠瀝青應(yīng)力吸附夾層相似，而織物由于模量稍高，可對(duì)加鋪層起少量加筋作用。

（3）格柵。包括聚丙烯或聚酯土工格柵玻璃格柵和金屬格柵土工格柵的厚度約為0．8～1．1mm，模量約為900～2500MPa，臨界應(yīng)力和應(yīng)變與織物相近。金屬格柵的厚度約為2～4mm，其模量可達(dá)8000～10000MPa，剛度大的夾層對(duì)于降低加鋪層內(nèi)因溫度下降而引起的應(yīng)力和應(yīng)變的作用不如軟夾層，但相對(duì)于軟夾層，其對(duì)應(yīng)變以及荷載應(yīng)力的降低作用相對(duì)較大。通過復(fù)合夾層的方式，雖然能夠?qū)囟纫l(fā)的裂縫有效減少，但是仍舊存在不可避免的缺陷，其無法對(duì)加鋪層荷載應(yīng)力無法予以有效的降低。

3 加鋪層技術(shù)的設(shè)計(jì)

在路面的維修改造中，加鋪層的設(shè)計(jì)主要有兩種。首先是經(jīng)驗(yàn)法，另一種則是結(jié)合了力學(xué)的經(jīng)驗(yàn)法。經(jīng)驗(yàn)法主要通過實(shí)驗(yàn)，利用不足厚度缺額的理論對(duì)結(jié)果建立起相應(yīng)的關(guān)系式。而結(jié)合力學(xué)的經(jīng)驗(yàn)法其理論基礎(chǔ)主要為彈性層狀體系和彈性地基板體系作，通過對(duì)彎沉以及鉆孔等結(jié)構(gòu)參數(shù)的獲取，通過試驗(yàn)進(jìn)行修正，并按照相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)加鋪層厚度予以確定。

在加鋪技術(shù)上，美國的技術(shù)較為先進(jìn)，AI彎沉法便是由美國提出的一種方法，其認(rèn)為加鋪層開裂的主要因素便是舊路面接縫處出現(xiàn)的彎沉現(xiàn)象造成，由于彎沉就有一定的差值，因而就會(huì)在表面表現(xiàn)為開裂。該方式的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)主要為板邊彎沉量的控制，通過這種方式，可以及早的發(fā)現(xiàn)裂縫出現(xiàn)的位置并對(duì)該路段進(jìn)行修補(bǔ)。該設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)主要是：混凝土路面應(yīng)當(dāng)具有的條件包括在接縫處用于控制彎沉量的兩塊板之間的彎沉差實(shí)際差值應(yīng)當(dāng)小于0.05mm；另外平均彎沉量應(yīng)當(dāng)小于0.36mm。并且美國設(shè)計(jì)方還提供了相應(yīng)的設(shè)計(jì)表格，用于厚度設(shè)計(jì)，以此方便了加鋪層的施工。

而COE根據(jù)相關(guān)理論對(duì)厚度缺額進(jìn)行了補(bǔ)足，并通過一定的實(shí)驗(yàn)分析得出結(jié)論，并在上世紀(jì)中葉提出了有關(guān)加鋪層厚度計(jì)算的公式，COE通過研究發(fā)現(xiàn)，由于受到荷載作用，原路面發(fā)生開裂，并且這種開裂逐步的轉(zhuǎn)變?yōu)樗榱眩鴱澇亮恳矔?huì)隨著荷載而不斷的加深，這種不良的彎沉現(xiàn)象會(huì)造成地基的剪切破壞，因此他們?cè)诠街幸雰梢粋€(gè)新的概念量，即系數(shù)F。

但是每個(gè)國家的條件是具有差異的，在我國的水文氣候和交通情況和美國是不一樣的，并且在施工設(shè)計(jì)理論以及傳統(tǒng)上相去甚遠(yuǎn)，若是照搬照用的話是不合理的，只能以此為鑒在這些理論的基礎(chǔ)上進(jìn)行借鑒。在該方面內(nèi)容上我國是無法進(jìn)行大量的研究的，也無法耗費(fèi)大量的物資，因此可以在時(shí)間中獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此對(duì)加鋪層進(jìn)行設(shè)計(jì)。

結(jié)語

通過對(duì)加鋪瀝青層技術(shù)的應(yīng)用分析，可以看出在舊混凝土路面的維修改造過程中，加鋪層的關(guān)鍵技術(shù)主要包括反射裂縫的機(jī)理分析以及評(píng)價(jià)、反射裂縫防治措施以及瀝青加鋪層技術(shù)應(yīng)用中的設(shè)計(jì)方法。通過對(duì)該類問題分析，總結(jié)出，當(dāng)前瀝青加鋪層的應(yīng)用仍舊是公路建設(shè)中必不可少的方式之一，而施工中仍舊存在一些亟待解決的問題，需要進(jìn)一步研究。

[1]曹佩紅，廖建軍．高速公路瀝青路面常見病害分析及防治措施[J]．中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010（12）．

[2]符俊杰．瀝青路面松散型病害成因及防治[A]．海南省公路學(xué)會(huì)第三次會(huì)員代表大會(huì)暨第七次學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C]．2008．

[3]寇鳳岐．瀝青路面裂縫的形成及防治[J]．黑龍江交通科技，2009（06）．

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