混凝土道面加鋪瀝青混凝土反射裂縫防治研究

北京中航空港建設工程有限公司 北京市朝陽區(qū) 100621

摘要：上世紀80年代，混凝土道路遍地開花，得到了廣泛應用。但是到現(xiàn)在，這些道路的使用時間已經較長，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)界的廣泛關注。

關鍵詞：混凝土道面；加鋪瀝青；反射裂縫；防治

一、反射裂縫形成

舊混凝土路面補強時常在原有路面上加鋪一層瀝青罩面，當混凝土位移產生的拉應力超過瀝青罩面層的抗拉強度時，罩面層就會開裂，這種裂縫即稱為反射裂縫。

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

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。基層產生裂縫的原因很多，除了因行車荷載反復作用而基層抗拉強度不足導致的荷載型裂縫外，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生的裂縫，這種裂縫最容易在初冬時溫度驟降之際發(fā)生，與荷載應力共同作用，使裂縫由路肩向主車道延伸和擴展。對于用石灰土類干縮系數(shù)較大的材料作為路面基層結構，干縮裂縫也是相當嚴重的。由于面層材料在設計時要求與基層有相當?shù)慕Y合力，因而通過兩層接觸面的應力傳遞，使基層裂縫反射傳播至面層。

隨著我國道路建設的快速發(fā)展，瀝青路面反射裂縫問題日益加劇，道路維護和保養(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工程急待解決的問題。

二、反射裂縫防治措施

1.預防措施

適當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，保證基層強度；同時要加強對已完基層的養(yǎng)護，要盡早鋪筑上層，或進行封層，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行加鋪；或者鋪設土工布或土工格柵，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。因為開槽灌縫是在路面裂縫的基礎上利用開槽設備對裂縫進行擴大，一般開槽寬度在2cm 左右，深度一般不大于2cm，然后利用吹風機把粉塵吹走，再進行灌縫，這樣當時看來起到了防水效果，其實經過雨后檢查，可以輕松把灌進裂縫的灌縫料揭掉，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。分析原因是因為開槽后利用吹風機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擾動的松動顆粒并沒有被吹掉，這樣灌進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小顆粒可以斷定），也就起不到防水功能。

另外更為嚴重的是開槽后對路面造成了二次損害，因為開槽后對路面形成了寬達2cm 的U型槽，車輛在經過這個 U型槽時車輪分別要對這個U型槽的兩個棱角進行沖擊（開車經過時有明顯的震動），這樣經過很短的一段時間沖擊就會把這個U型槽的兩個棱角沖擊破碎，進而把這個U型槽的兩側造成一個寬達5-10cm的破碎帶，到了這個情況就只有對這個縫進行整體挖補，如果開的槽較多就只有挖補后再進行加鋪（因為挖補后路面將千瘡百孔，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。

（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經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）貼縫帶的結構及特點

貼縫帶主體結構分為四層，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，抗撕裂進口無紡布或柔性聚乙烯層。四層材料分別起到不同作用，經過特殊工藝將四層復合而成，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水，第二層起到裂縫在溫度作用下而出現(xiàn)寬窄變化時起到骨架和彈性恢復作用，相當于空心板中的鋼鉸線，但是這層材料在具有強度的同時也具有一定彈性。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。

瀝青路面裂縫產生后，應及時予以處理，防止水等有害物質侵入，影響道路使用壽命。對于細裂縫（2～5mm）可用乳化瀝青進行灌縫處理；對于大于5mm的粗裂縫，可用改性瀝青進行灌縫處理；灌縫前，必須清除縫內、縫邊碎料、垃圾等，并保證縫內干燥；灌縫后，表面應灑布粗砂或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力擴展至更寬的范圍，緩解了裂縫處的應力集中。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合力，經計算，加設土工布后，原來二層界面處的結合力明顯減少，由此使罩面層最大拉應變減小。由于土工布浸透瀝青可以有效防止地表水入滲進入基層，避免基層進一步惡化。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

選擇瀝青混凝土礦料級配時要兼顧兩者，以達到加入適量瀝青后混合料能形成密實、穩(wěn)定、粗糙度適宜、經久耐用的路面。配合礦料有多種方法，可以用公式計算，也可以憑經驗規(guī)定級配范圍，中國目前采用經驗曲線的級配范圍。瀝青混凝土反射裂縫的進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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