1反射裂縫形成的原因及其減緩措施

　　在舊水泥路面上加鋪瀝青層時(shí)，由于接縫、裂縫的存在使舊水泥混凝土路面作為基層的整體強(qiáng)度降低，并且在環(huán)境溫度的變化和外力載荷的作用下，使瀝青加鋪層處于復(fù)雜的三維應(yīng)力狀態(tài)下。在這種三維應(yīng)力的作用下，原水泥混凝土路面的接縫和裂縫處的水平位移通過力的傳遞作用，在接縫和裂縫上方新鋪瀝青層內(nèi)出現(xiàn)應(yīng)力集中，將舊水泥路面的裂縫反射上來，從而形成反射裂縫。

　　反射裂縫產(chǎn)生的原因有很多：溫度變化、載荷作用、溫度和載荷共同作用等。大量研究表明溫度變化引起的水平位移是產(chǎn)生反射裂縫的主要原因。

　　反射裂縫一直是水泥混凝土路面加鋪瀝青面的關(guān)鍵問題。目前國(guó)內(nèi)外采用了許多方法減緩反射裂縫反射到路表面的時(shí)間，減少路表水通過裂縫對(duì)基層和路基的侵蝕破壞。在本工程中，經(jīng)綜合論證后決定對(duì)于沉降較大的部分路段，采用鋪設(shè)土工布以減緩反射裂縫的產(chǎn)生，路面加鋪結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。

　　土工布是一種采用特殊的擠壓和定向拉伸技術(shù)加工而成用于防止反射裂縫的主要土工合成材料，有聚乙烯土工布、平布、有紡?fù)凉げ己蜔o紡?fù)凉げ嫉?。本工程使用的是無紡?fù)凉げ?，它具有較高的拉伸模量和抗拉強(qiáng)度，膨脹系數(shù)低、尺寸穩(wěn)定性好。因此，土工布的使用，有效的改善了路面結(jié)構(gòu)應(yīng)力的分布，緩解接縫或裂縫處的應(yīng)力集中，將應(yīng)力向水平方向分布，防止和減少瀝青路面各種裂縫的產(chǎn)生，如疲勞、低溫收縮開裂、高溫車轍、由下面層裂縫引發(fā)的反射裂縫等，從而提高了路面質(zhì)量，延長(zhǎng)路面使用壽命；土工布具有熱穩(wěn)定性，不易收縮和起皺，由于表面粗糙施工時(shí)車輛通過不易被粘起；土工布有較強(qiáng)的瀝青浸漬能力，與粘層油結(jié)合后能形成一個(gè)理想的滲透層，具有良好的防水和保溫作用，使舊水泥混凝土路面、土工布與加鋪瀝青層形成一個(gè)整體，有效減緩反射裂縫的產(chǎn)生，提高瀝青加鋪層壽命，減少瀝青加鋪層的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。同時(shí)，鋪設(shè)土工布減緩反射裂縫的效果相當(dāng)于鋪設(shè)約30mm的瀝青混凝土的效果，所以使用土工布還可有效減少加鋪瀝青層的厚度，因而是一種比較經(jīng)濟(jì)的減緩反射裂縫的措施。

　　2　土工布施工工藝

　　2.1　對(duì)土工布的技術(shù)要求

　　對(duì)土工布要求其強(qiáng)度高，變形小，能承受170℃以上的高溫，延展性要好，有良好的抗酸和抗腐蝕性，本工程采用POLYFELT GEOSYNTHEIKS生產(chǎn)的PGM14長(zhǎng)絲紡針刺非織造土工布，其性能見表１。

　　2.2　下承層準(zhǔn)備

　　對(duì)舊水泥混凝土面板按要求測(cè)量其彎沉值，板塊單點(diǎn)彎沉控制指標(biāo)（單位0.01mm）為：

　　a、單點(diǎn)實(shí)測(cè)彎沉值 ,不處理；

　　b、單點(diǎn)實(shí)測(cè)彎沉值 ,鉆孔壓漿處 理；

　　c、單點(diǎn)實(shí)測(cè)彎沉值 ,整板破碎，處理基層，重新做水泥混凝土板，并用銑刨機(jī)銑刨毛新做的水泥面板，以增加土工布和粘層油的粘結(jié)力。

　　兩相鄰板間彎沉差控制在0.06mm以內(nèi)，否則灌漿處理。

　　對(duì)于接縫應(yīng)用切縫機(jī)將舊的填縫材料切除，重新填入填縫材料；對(duì)于寬度大于10mm的裂縫也應(yīng)使用填縫料填補(bǔ)（不可使用膨脹率不達(dá)標(biāo)的材料）。

　　對(duì)水泥混凝土面板接縫錯(cuò)臺(tái)用銑刨機(jī)將接縫銑刨平順。

　　最后用人工清掃或用水清洗舊水泥混凝土路面，保證路面無污染，雜物清除干凈。

　　2.3　粘層油[Page]

　　粘層油的用量將直接影響土工布防治反射裂縫的能力。用量過大，則會(huì)降低土工布表面的摩擦系數(shù)，車輛通過時(shí)易打滑，其與瀝青加鋪層的粘結(jié)力也將降低；用量過少，土工布與舊水泥混凝土路面和瀝青加鋪層將不能形成一個(gè)良好的整體，從而影響其緩解應(yīng)力集中的效果。粘層油的用量，應(yīng)根據(jù)土工布的性能、舊水泥混凝土路面狀況等因素通過試驗(yàn)確定。

　　本工程粘層油選用60％的SBS改性乳化瀝青，粘層油采用瀝青灑布車灑布，瀝青灑布車特點(diǎn)是灑布量大，速度快。粘層油灑布量為0.9～1.2Kg/m2,采用灑布車灌油每次過磅，總量控制的方法。灑布時(shí)采用半幅分兩次施工的方案，施工時(shí)應(yīng)保證搭接邊緣處的噴灑油量，搭接寬度控制在20cm。灑布時(shí)要求車速均勻，改性乳化瀝青灑布后，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)無空白、缺角。 對(duì)個(gè)別改性乳化瀝青沉積的地方，應(yīng)將多余的改性乳化瀝青刮除，確保均勻。

　　2.4　鋪設(shè)土工布

　　土工布可采用機(jī)械或人工鋪設(shè)，鋪設(shè)燒毛土工布應(yīng)注意燒毛的一面朝上。本工程采用機(jī)械鋪設(shè)，機(jī)械由ZL50裝載機(jī)改裝而成。待改性乳化瀝青即將完全破乳時(shí)，將土工布橫向拉展緊壓在機(jī)械的橡膠板下，開始鋪設(shè)，控制鋪設(shè)速度在6m/min左右。鋪設(shè)時(shí)不允許出現(xiàn)褶皺，鋪設(shè)機(jī)械上應(yīng)安排3～4名工作人員及時(shí)將土工布橫向拉展，土工布的鋪設(shè)見圖2。鋪設(shè)后要安排工作人員及時(shí)檢查、處理打皺和被輪胎粘起的土工布。

　　2.5　土工布的搭接

　　土工布橫向搭接寬度為8～10cm，并根據(jù)攤鋪方向，將后一幅端部壓在前一幅的末端之下；縱向搭接寬度為4～5cm?？v向搭接和橫向搭接處可采用固定器固定，也可采用粘層油固定。

　　3　注意事項(xiàng)

　　3.1　氣候條件

　　土工布防治反射裂縫的性能主要受接縫和裂縫在水平方向位移量大小的影響。在低溫或水泥混凝土面板長(zhǎng)度較大時(shí)，如果季節(jié)溫差大于40℃，將導(dǎo)致接縫和裂縫水平方向的位移較大，土工布緩解應(yīng)力集中的能力降低，從而產(chǎn)生反射裂縫，土工布防治反射裂縫的效果將不在有效，應(yīng)采用其它材料。

　　3.2　土工布厚度和強(qiáng)度

　　作為加強(qiáng)層的土工布要有一定的厚度，厚度為2mm左右效果比較理想，并且其彈性模量應(yīng)比在上面加鋪的瀝青混凝土的大。

　　3.3　其它

　　土工布鋪設(shè)過程中，應(yīng)封閉交通，除施工車輛外，其他車輛只有在緊急情況下才允許在鋪好的土工布上緩慢通過。施工過程中應(yīng)避免車輛在土工布上轉(zhuǎn)彎或急剎車。禁止現(xiàn)場(chǎng)工作人員在鋪好的土工布上吸煙或亂仍臟物，污染土工布。

　　4　結(jié)語

　　反射裂縫是水泥混凝土路面加鋪瀝青層的一個(gè)通病，必須引起重視。實(shí)踐證明，土工布可與舊水泥混凝土路面和瀝青加鋪層形成一個(gè)良好的整體，有效緩解反射裂縫的產(chǎn)生，即使產(chǎn)生了裂縫后，浸漬了瀝青的土工布依然可以保持完整，還可有效防止進(jìn)入裂縫的水侵入基層，采用土工布防治水泥混凝土路面反射裂縫技術(shù)是一種經(jīng)濟(jì)有效、簡(jiǎn)便易行的措施。