淺談土工布處治路面反射裂縫的施工技術

吳琳琳

（山西瑞揚路橋有限公司，山西 太原 030006）

近來年，中國各地區對老舊水泥混凝土破損路面進行了大量的修復，其主要的處理措施是在破損的舊水泥混凝土上加鋪瀝青混凝土加鋪層。這種處理措施施工造價較低，施工簡單，對交通通行的影響較小，同時也能有效地改善原水泥混凝土路面的通行性能，因此該方法在中國普遍應用。在受損的舊水泥混凝土路面層上直接加鋪瀝青混凝土面層來保證路面的平整度，有效提高了通行能力。但經過反復通行重載一段時間后，發現在舊水泥混凝土路面上的裂縫在車輛碾壓和溫度的作用下極易反射到瀝青混凝土加鋪層上，使瀝青表面加鋪層出現反射裂縫，處理不好的工程在不久后加鋪層就會出現眾多開裂，需要重新修復，造成了修復瀝青加鋪層的費用提高，不僅在經濟上受到了損失，而且社會影響非常不好。

根據上述施工中存在的不足，經過多個工程不斷的實踐與摸索，可在舊破損水泥混凝土路面上加鋪瀝青面層，同時在新舊路面之間鋪設土工布織物防裂層。土工布具有良好韌性，能防止破損水泥混凝土的裂縫反射到瀝青面層。采用本技術施工速度快，整體效果好，能有效地減少基層、舊水泥混凝土面層反射裂縫引起路面裂縫的產生，是一種較好解決水泥混凝土路面病害、提高路面使用質量、延長路面使用年限的辦法。隨著中國高等級公路的不斷快速發展，舊路的養護和維修問題逐漸突出，因此，土工布處治路面反射裂縫的施工技術的運用不僅具有迫切的必要性，而且具有實用價值，降低了施工成本，提高了工程質量，從而取得了良好的社會效益和經濟效益，具有很好的應用前景。

1 技術特點

采用本技術能起到延緩新鋪瀝青路面開裂的效果，具有施工簡單方便、工期短、干擾交通通行時間短、效果顯著等優點，實現全壽命意義上綜合成本的降低。

2 適用范圍

本技術主要適用于防止在舊破損的水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土面層而產生的一系列反射裂縫。通過加鋪土工布間層來防止舊破損的水泥混凝土路面的裂縫反射到加鋪的瀝青面層。

3 技術原理

反射裂縫的產生原理顯而易見，行車荷載和溫度是產生反射裂縫的主要原因，這些因素在公路建設期間和后期使用中是無法避免的。為了降低其溫度和行車荷載對路面產生的不利影響，減少反射裂縫的產生，將土工布鋪設在舊路面與加鋪的瀝青面層之間，形成了一個防水功能層和分散應力的間層，有效地防止了加鋪層的裂縫產生，提高了路面使用期限壽命。

4 技術流程及操作要點

4.1 技術流程框

技術流程框圖如圖1 所示。土工布要與路面緊貼平整，不允許出現卷邊、皺折，粘層油噴灑要均勻、土工布浸透要充分。

圖1 技術流程框圖

4.2 施工工藝及操作要點

4.2.1 舊路調查處理

對舊砼路面進行調查，分板塊逐一編號，繪制病害平面圖。

脫空板調查，首先人工觀測車輛經過時板的震動情況，下雨天接縫的唧水、唧泥現象等，查看板縫邊緣有無泥漿沉積物等，找出疑脫空板，然后用5.4 m 彎沉儀、BZZ-100 標準車，分別測板邊和板面的彎沉值，注意彎沉儀的測點與支座不得放在相鄰兩塊板上。板底脫空的判別一般標準：彎沉小于18（0.01 mm），彎沉差小于等于6 mm，無脫空；彎沉等于18～30（0.01 mm），彎沉差小于等于6 mm，可能脫空；彎沉大于等于30（0.01 mm），彎沉差小于等于10 mm，脫空明顯。對板底有脫空現象采取板下封堵進行壓漿處理。

出現板塊破損、角隅斷裂、塌陷、掉邊、掉角等病害現象的板，先用切割機切成1 m2左右的小板，用錘將其破碎、鑿除。然后用與原板同強度的砼補齊，其標高控制與舊板面一致。對于錯臺的板，在下沉的混凝土板塊上，先噴灑不少于0.6 kg/m2粘層油，用細粒式瀝青混合料調平。

把水泥砼面板清理干凈后，用熬化瀝青灌塞。

4.2.2 舊路面清掃

清除舊路面塵土、松散顆粒及雜物，然后清洗晾干，表面保持潔凈干燥。

4.2.3 均勻噴灑瀝青粘層油

粘層油若采用液體石油瀝青，氣候溫度應在5 ℃以上；粘層油若采用乳化瀝青，氣候溫度應在10 ℃以上。

將粘層油兩次均勻灑布，用基質瀝青為AH-90 的乳化瀝青，基質瀝青含量大于等于60%，油溫保持在150～170 ℃之間。在土工布鋪設前先灑一遍粘層油，用量為0.6～0.7 kg/m2，噴灑粘層油的橫向范圍要比土工布鋪設寬度寬出5～10 cm，粘層油要均勻噴灑，計量要準確無誤。

4.2.4 土工布的鋪設和搭接

水泥砼路面加鋪質量的重點在土工布鋪筑工藝上，固定是關鍵。一是對水泥路面板固有的縱縫、橫縫必須用粘層油、固定器把土工布固定鋪筑，其寬度不得小于60 cm。二是對斷裂縫較多的板塊，采用塊鋪、滿鋪方法處理，先噴灑粘層油，粘貼土工布時用固定器先固定一端，張緊后，再固定其余三邊，必要時進行加密固定。

采用人工鋪設，應注意讓土工布稍粗糙的一面朝上，然后先采用一端固定器固定好，人力拉直拉緊，拓張伸長率為1.0%～1.5%，順直地緊貼路面向前平直鋪設。固定器主要包括固定釘子和固定鐵皮片，固定釘采用射釘，釘長一般為8～10 cm，固定鐵皮片可用厚度約為1 mm、寬度為3 cm 的鐵皮片，釘距保持在30～50 cm 之間，以防止松散。

土工布橫向搭接寬度應控制在20 cm 以上，應根據攤鋪方向，將后面一端壓在前面一端部之下，并采用熱瀝青或乳化瀝青粘結好，用固定器再進行固定，縱向搭接同樣也控制在20 cm 以上，直接用熱瀝青或乳化瀝青進行粘結。搭接過寬容易造成搭接連接處夾層明顯較厚，面層和加鋪層的結合力可能減弱，容易導致造成加鋪層起鼓、脫離、位移等不良現象，所以搭接過寬部分應及時裁剪掉。

應盡可能避免土工布打皺、不平等現象，如果鋪設施工中產生了明顯的皺折（皺折高度大于2 cm 時），應該及時剪開這部分皺折，然后在鋪設方向上重新再搭接起來，采用熱瀝青或乳化瀝青進行粘結膠結。彎道處土工布需剪開、重新搭接，采用熱瀝青或乳化瀝青進行粘結膠結。

當土工布鋪設完成，均勻噴灑完第二遍瀝青粘層油并經過約2 h 冷卻后，應及時均勻拋撒適量的石屑，以防止施工車輛通過土工布時，因車輪粘油并將土工布帶起或破損，石屑用量為1～2 kg/m2，同時進行交通封閉。

鋪設瀝青面層的施工方法與普通瀝青面層施工方法是一致的。在攤鋪瀝青混合料施工時，必須嚴格控制好瀝青混合料攤鋪溫度（瀝青混合料碾壓攤鋪溫度控制在110～130 ℃之間），同時加強攤鋪好的瀝青混合料壓實。路面壓實度不足，會造成路面開裂、松散、車轍等不良現象，嚴重影響了瀝青路面的使用壽命。

施工注意事項具體如下：鋪設土工布時必須張緊土工布（張拉伸長率達1.0%～1.5%），并固定好土工布兩端，土工布才能和瀝青加鋪層協同受力、變形；粘層油一定要灑布均勻，浸漬土工布要充分，否則，土工布與浸漬粘層瀝青就不能形成一個整體間層，還會削弱層間整體性，甚至會導致更快開裂；應盡量避免施工車輛在已鋪好的土工布上轉彎以及急剎車，特別是在攤鋪混合料施工時，所有急轉彎以及急剎車都有可能將土工布粘起或損壞；潮濕、下雨或者氣溫低的條件下施工很可能會影響涂層的粘結強度和罩面外觀效果[1]。

5 材料與機械設備

材料的選擇具體如表1 所示，機械設備具體情況如表2 所示。

表1 聚酯紡粘長絲土工布性能指標

表2 施工機具設備配備表

6 質量控制管理

本技術主要執行的技術規范為JTG F40—2004《公路瀝青路面施工技術規范》等相關標準規范。

施工質量控制管理方面：在土工布鋪設時，一定要注意稍粗糙面向上，防止掛絲帶起；土工布必須固定良好，舊水泥板縫土工布必須用固定器處理；土工布鋪設時一定要保證張拉伸長率達到1.0%～1.5%，張拉率不到位，土工布易起鼓，起反作用，加速開裂；把好粘層油灑布關，基質瀝青含量60%，灑布要均勻，計量要準確；舊路面狀況調查要詳盡，病害治理要徹底。

7 安全保證措施

本技術嚴格認真貫徹“安全第一，預防為主”的安全工作方針，加強對各層員工的安全教育，嚴格執行安全生產制度和操作規程的要求，切實做好各層員工的安全技術交底。在施工路段的兩端及其一定安全距離的延伸外，設置醒目顯著的施工警告標志牌，并安排專職安全員指揮交通。施工現場應設立明顯的安全警示牌，路口處、車道轉變處標牌正確、醒目。應遵照JTJ 076—95《公路工程施工安全技術規程》等規范規程的要求執行。遵照國家頒布的相關安全技術規程和安全操作規程辦理相關手續。接觸瀝青的工人必須穿工作服和靴子，戴手套。有人被高溫瀝青灼傷時，應立即用酒精將粘在皮膚上的瀝青或煤油等擦洗干凈，再用高錳酸鉀溶液或硼酸水洗受傷處，事故嚴重的應立即請醫務人員進行救治或者送往醫院。施工現場應配備有治灼傷、防暑等相關藥品。注意熱油和熱罐的距離，防止火災。瀝青路面施工人員應穿戴標準的勞保用品，防止燙傷燒傷。夏季高溫施工，應采取合理有效的防暑降溫措施。

8 效益分析

對挖除舊水泥混凝土路面（或挖除瀝青混凝土路面）重新做基層，利用舊路滿鋪土工布，利用舊路條鋪為主、滿鋪為輔鋪設土工布3 種方式比較如表3、表4、表5 所示。

表3 挖除舊水泥混凝土路面（或挖除瀝青混凝土路面）

表4 利用舊路滿鋪土工布

表5 利用舊路條鋪為主、滿鋪為輔鋪設土工布

價格按照2019 年與2020 年物價參考計算，如2019年瀝青2 600 元/t，2020 年4 800 元/t，條鋪法處置一般占總面積的10%～15%，以15%計，鋪設土工布粘層油每平米用量在0.4～0.7 kg 之間，按0.7 kg 計。

即按每平方米造價比較，挖除舊水泥混凝土路面重新做基層造價在25～28 元/m2，挖除舊瀝青路面結構層再新建基層造價在19.5～22.5 元/m2。利用舊路滿鋪土工布造價在8～9.8 元/m2。利用舊路條鋪為主、滿鋪為輔鋪設土工布造價在2.05～2.49 元/m2。以上3 種處治方法對比后，利用舊路條鋪為主、滿鋪為輔鋪設土工布占有十分明顯的經濟優勢。

采用土工布處治路面反射裂縫后的路面，使用周期由原來3 年延長至6 年左右，每平方米平均節約養護費用約3.5 元，有十分顯著的經濟效益。而且，加鋪土工布防裂，可以做到修廢利舊，順應國家保護環境，發展節約型行業的政策，有著較好的推廣應用前景。

9 結束語

中國為了滿足公路交通運輸的需求，在重載交通、交通量大的路段上，積極大力推廣了水泥混凝土路面工程，由于修建初期的水泥混凝土路面設計標準偏低，水泥混凝土板塊較薄，有些路段不斷出現了不同程度的裂縫損壞，已經不能滿足重載交通運輸的基本使用需求。隨著交通量和汽車載重量的不斷增大，對路面結構的破壞不斷加重，越來越多的舊水泥混凝土路面面臨著改造施工工作。為適應國民經濟發展的需要，在破損的舊水泥混凝土路面上直接加鋪瀝青混凝土面層，可有效提高水泥混凝土路面的使用性能，保證路面的平整度，但在舊水泥混凝土直接加鋪瀝青層使用不久后，出現不同的反射裂縫。為了能有效地減少舊水泥混凝土路面上裂縫的反射速度或減薄瀝青罩面層厚度，可在新舊路面之間鋪設土工布。相較于傳統刨除舊路處理方法，本技術防裂處理方法節約費用的優勢十分顯著，且施工工藝及使用工具簡單，便于推廣應用，因而在農村公路改造中具有明顯的效益優勢。而且土工布材料的運輸、堆放極其方便，路面改造施工工期短，極大地減少了舊路廢棄物的產生，對環境保護極為有利，可以說是舊路再利用的最好方式。因此，本技術有著重大的應用價值、顯著的社會效益和經濟效益。但在實際施工過程中仍存在許多的問題，需要在以后的工程施工中不斷學習、不斷總結，以更先進的施工技術、施工方法取得更優的公路施工質量。