高速公路瀝青路面反射裂縫防治技術研究

苗方鵬

（山西長興路橋工程有限公司， 山西 長治 046100）

1 瀝青路面反射裂縫形成的原因

1.1 瀝青路面反射裂縫的形成

近年來，我國高速公路得到了快速的發展，交通運輸行業也得到了空前的發展。高速公路交通量增長迅速，車輛大型化，交通荷載增大，造成瀝青路面出現了很多病害。裂縫是瀝青路面最常見的病害，會對瀝青路面結構造成嚴重破壞。其中，反射裂縫作為瀝青路面的常見病害之一，對瀝青路面的使用性能產生很大影響。

反射裂縫一般可分為溫度型反射裂縫和荷載型發射裂縫，其中溫度型反射裂縫主要發生的季節性冰凍地區。在低溫季節，瀝青路面材料體積收縮，在路面結構內部產生溫度收縮應力。在車輛荷載重復作用下，當瀝青路面面層層底拉應力超過路面材料抗拉強度時，路面結構斷裂，形成裂縫。荷載型反射裂縫是在車輛荷載的重復作用下，使瀝青路面結構逐漸出現剪切和彎曲變形，反射裂縫的形成過程經歷了起裂、穩定擴展和破裂三個階段。在車輛荷載的長期作用下，路面結果產生裂縫，并不斷擴展，最終形成反射裂縫。

1.2 瀝青路面反射裂縫的成因

1.2.1 溫縮變形產生的開裂

在季節性冰凍地區，由于一年四季溫度變化幅度較大，尤其是氣溫驟然下降時，會在瀝青面層內部產生較大的收縮應力。在車輛荷載的綜合作用下，當路面結構內部的溫縮應力超過路面材料自身的抗拉強度時，就會出現開裂。這種開裂首先是從半剛性基層開裂開始的，當溫度下降時，半剛性基層表面受到拉應力的作用。當基層開裂后，在瀝青層層底拉應力的作用下導致面層開裂，形成反射裂縫。

1.2.2 原材料質量不合格

原材料質量不合格，會直接影響路面結構的強度和整體穩定性。原材料本身的質量不合格或加入量不符合要求，都會影響路面結構層的整體質量，比如基層水泥用量的增減，過多或過少都會導致基層開裂。原材料質量不合格、配合比不準確會造成路面結構成型質量差，強度不足等問題，導致出現橫向裂縫。在車輛荷載的作用下，產生反射裂縫。

1.2.3 養生不當造成的干縮

半剛性基層施工完成后，應立即進行灑水養生，并保水保濕，可采用土工布、麻袋等覆蓋。在基層養生過程中，沒有按時灑水，保證基層表面的濕度，水分蒸發基層材料收縮產生干縮裂縫。同時，如果基層施工完成后，沒有及時鋪筑面層，造成基層長時間暴露在大氣中，也會造成基層干縮開裂。另外，基層表面灑布透層瀝青后，會大幅增加吸收熱能，造成基層溫度升高，導致基層內部溫度變化更大，出現溫度疲勞開裂，并最終導致面層產生反射裂縫。

1.2.4 瀝青面層結構設計與施工不合理

我國大多數高速公路瀝青路面設計面層厚度為15cm，但由于多方面原因往往導致面層厚度不足。在車輛荷載、路面結構內拉應力的作用下，會使瀝青面層局部產生應力集中，導致面層開裂。實踐證明，當瀝青面層厚度大于15cm 時，可有效減少瀝青路面的反射裂縫。

2 高速公路瀝青路面裂縫修補技術

2.1 灌縫填封

灌縫填封是使用熱瀝青或乳化瀝青對路面裂縫進行修補，但這種方法維修效果差，修補一段時間后還會在原處重新開裂。近年來采用密封膠灌縫等新型修補材料，有效提高了修補效果。

2.2 壓漿法

壓漿法通常用于瀝青路面縱向裂縫的修補，一般縱向裂縫常見于高填方公路。如果不及時對瀝青路面上的縱向裂縫進行修補，大氣降水會從裂縫滲入路基路面結構內部，造成更嚴重的破壞。壓漿法常用的施工材料包括水泥、聚氨酯類、丙烯酸酯類等，施工前先用環氧樹脂砂漿填封裂縫上部，然后在安裝注漿管，從一端開始注漿，直到另一端有漿液溢出為止。

2.3 封層、罩面修補法

對于大面積的裂縫或裂縫比較集中的區域，可采用封層、罩面修補法進行養護維修。封層修補法是使用瀝青混合化學物質形成乳化瀝青，并使用封層機將乳化瀝青攤鋪到瀝青路面上，厚度應控制在5mm 左右為宜。待乳化瀝青滲入裂縫中，水分蒸發破乳后即完成修補。對路面的裂縫較嚴重且交通壓力大的裂縫，在路面上封層灑鋪乳化瀝青和碎石，使用壓路機碾壓密實，封閉路面裂縫。

3 瀝青路面反射裂縫防治技術

3.1 土工織物防治

土工織物具有良好的抗拉性能、隔離性能、防滲性能，對瀝青具有良好的吸附作用，具有良好的加筋補強性能。將土工織物與瀝青組合形成有機復合瀝青材料，可形成加筋瀝青面層，有效提高瀝青面層的物理性能，延長使用年限。

施工中選用改性瀝青或普通乳化瀝青作為原材料，浸潤土工織物，同時用于面層之間的粘層油。可通過室內直剪試驗確定粘層瀝青的用量，通常每平米用量為0.7L～1.3L，分兩層灑布完成。為了防止土工布在攤鋪過程中出現褶皺，可順一個方向使用刷子刷平土工布，保證土工布平整。

3.2 瀝青大碎石應力吸收層防治技術

通過設置瀝青大碎石應力吸收層，可吸收瀝青面層內部的應力，防止反射裂縫的產生。瀝青大碎石應力吸收層屬于柔性基層，可有效提高瀝青路面的抗裂性能。瀝青大碎石應力吸收層內部具有大碎石骨架結構和大孔隙率，可有效消除、分解瀝青路面內部的集中應力，進而達到防治反射裂縫的作用。

（1）施工準備

瀝青大碎石應力吸收層施工前，應先對下承層進行徹底清理，保證干燥、清潔，并進行封層灑鋪。拌制混合料，嚴格控制出料溫度在175℃～185℃范圍內，運輸過程中防止離析。

（2）攤鋪

攤鋪前將熨平板預熱到100℃以上，方可開始進行混合料攤鋪。施工過程中對瀝青混合料溫度進行抽查，如低于施工溫度，不得用于施工。攤鋪過程中嚴格控制攤鋪速度，應控制在2m/min。攤鋪過程中采用掛線法控制攤鋪厚度，并以此作為基準進行攤鋪找平。為了防止產生縱向冷接縫，可采用兩臺攤鋪機聯合作業，前后距離控制在20m 以內。

（3）壓實及接縫處理

攤鋪完成后即進行碾壓施工，嚴格控制碾壓溫度在160℃以上。碾壓過程中嚴格控制碾壓遍數、重疊寬度、碾壓速度等，保證碾壓質量。橫向接縫碾壓采用壓路機橫向錯縫碾壓，直至新作業面內涵蓋整個壓路機。

4 結語

反射裂縫是瀝青路面常見病害之一，會直接降低瀝青路面的使用性能。反射裂縫形成初期對瀝青路面的損壞不大，但隨著裂縫的發展對瀝青路面的影響不斷增大，必須及時進行修補。在高速公路瀝青路面養護過程中，應制定完善的養護方案，分析反射裂縫成因，有針對性的進行修補，保證養護質量。反射裂縫修補可采用灌縫填封、壓漿法和封層、罩面修補法，有效恢復瀝青路面使用性能。在瀝青路面設計與施工過程中，采取土工織物防治技術和瀝青大碎石應力吸收層防治技術，可有效預防瀝青路面反射裂縫產生，節約養護維修費用，提高行車舒適性和安全性。