路面反射裂缝范文

2024-07-16

路面反射裂缝范文（精选10篇）

路面反射裂缝第1篇

1 反射裂缝的产生机理

由于旧水泥混凝土路面板接、裂缝处不能承受拉应力和剪应力, 裂缝和接缝顶面的沥青罩面层最容易受到伤害, 因此反射裂缝一般情况下与旧水泥混凝土路面板的裂缝和接缝相对应。当归水泥路面板发生移动 (水平、竖向) 时, 在裂缝和接缝顶面的加铺层中产生应力集中, 形成反射裂缝。当沥青罩面层中某点的临界应力超过沥青混凝土本身的极限强度时, 沥青暇面层即达到破坏状态。实际上, 沥青暇面层中的反射裂缝从其产生到整个路面破坏, 中间要经历一个裂缝扩展阶段, 即反射裂缝在罩面层厚度方向上的纵向扩展和沿接缝长度方向的横向扩展。

总的来说, 温度应力引起反射裂缝的产生, 并参与其最初的扩展, 荷载应力加速了裂缝的进一步扩展。

2 反射裂缝的有限元分析

应用abaqus大型有限元分析软件对路基路面进行数值模拟, 并考虑不同的加铺层厚度、模量状况下主应力及剪应力变化。

2.1 计算模型假定

旧混凝土板上加铺沥青层路面结构, 其接缝处的计算模型既区别于弹性层状体系, 也不同于弹性地基上的板, 为便于理论分析, 采用如下假设。

各结构层为均匀、连续、各向同性的弹性体;各层层间竖向、水平位移均连续;基础底面各向位移为零, 基础侧面水平方向位移为零;不计路面结构的自重影响;接缝宽度假设为1cm, 且接缝处无传荷能力。

2.2 材料荷载参数选取

路面结构各层材料的弹性模量、泊松比的取值:沥青面层材料的弹性模量的取值主要根据本研究所做的试验中所得结果进行取值得1000MPa, 泊松比是根据规范中沥青混凝土的在常温下的取值0.35;旧水泥混凝土路面模量值平均取2500MPa, 泊松比为0.15;土基参考得弹性模量的取值为150MPa, 泊松比为0.3。应力分析采用标准轴载BZZ-100, 轴重l00kN, 轮压0.7MPa, 双轮中心距为32cm, 轮距182cm。轮胎接地面积假设为矩形。

2.3 计算结果分析

由表1可知, 随着沥青加铺层模量的增加, 接缝处的最大主应力, 最大剪应力都逐渐增大。当模量从600MPa增加到1600MPa时, 最大主应力与最大剪应力分别增加了22.4%和40.0%。由于温度对加铺层模量的影响很大, 沥青混合料的模量随温度的降低而增大, 因此, 在低温季节加铺层内的应力将变得不利, 易出现反射裂缝;接缝区加铺层受沥青层厚度影响较大尤其是在初期, 曲线下降的速度快, 当厚度由60mm增加到150mm时, 最大剪应力减小了47.4%当加铺层增加到210mm时, 最大剪应力减小了51.2%;而当继续增加加铺层厚度最大剪应力也在减小, 但是减小的效果愈来愈不明显。最大主应力同样的规律。因此, 适当增加加铺层厚度对防治反射裂缝是十分有效的, 但是当加铺层厚度大于200mm时再通过增加厚度来防治反射裂缝的效果不明显, 从成本上来计算也是不经济的。

3 结语

通过应用abaqus有限元分析软件建立模型分析, 结果表明温度对加铺层模量影响较大, 低温季节容易出现反射裂缝;适当加铺层厚度可以防治反射裂缝, 但当大于20cm时, 成本增加的基础上防治效果也渐小。

参考文献

[1]周志刚.交通荷载下沥青类路面疲劳损伤开裂研究[J].中南大学博士学位论文, 2003.

[2]孙玲.旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层的研究[J].华中科技大学硕士学位论文, 2005, 1.

[3]周富杰, 孙立军.旧水泥路面板结构特性对反射裂缝的影响分析[J].华东公路, 1999.

路面反射裂缝第2篇

近年来，各地经济的迅猛发展，公路上交通量和汽车载重量剧增，对路面结构的损坏日渐加重，越来越多的旧水泥混凝土路面面临修复工作。沥青混凝土罩面层对水泥混凝土路面的修复有着较大的作用，其施工工艺不仅简单方便，而且能有效地改善旧水泥混凝土路面的使用性能，延长其使用寿命。但由于旧水泥混凝土路面上存在接缝和裂缝等损坏现象，沥青罩面后的复合结构往往在使用的短时期内，罩面层在对应于旧水泥混凝土板接、裂缝的位置上出现反射裂缝。反射裂缝本身对罩面层使用性能的影响不大，但环境因素(雨水、氧化等)的负面作用常常使得裂缝迅速向四周扩展，缩短罩面层的寿命。反射裂缝是旧水泥混凝土加铺罩面沥青层所面临的一大难题。反射裂缝问题本身十分复杂，影响因素众多，所以研究反射裂缝产生和发展的机理是防治反射裂缝措施的基本前提及其扩展机理进行分析和研究很有必要的。

[2-3]

[1]

。因此对反射裂缝的产生2 研究路面反射裂缝的必要性

目前我国的高等级公路普遍采用半刚性基层，半刚性材料的干缩性和温缩性相对较大，故在其施工碾压、养生过程甚至加铺沥青面层后，半刚性基层会不可避免的产生裂缝.因而，在开放交通后，在气候因素和交通因素的作用下，便会产生反射裂缝。

在老路特别是旧水泥混凝土路面上进行沥青罩面被公认为是一种最可行最有效的恢复老路面使用性能的措施，加铺沥青罩面层后的复合结构涉及刚性、柔性两种路面结构形式，不仅材料性能差异大，旧水泥板受温度变化影响大，而且旧路面板上存在接缝和裂缝，并常常伴有错台、脱空等损坏现象，使得复合结构中奇异部位尤为突出，这些都促使罩面层在对应于旧路面板接缝或裂缝的位置上极易产生反射裂缝。反射裂缝本身对于沥青面层或罩面层性能影响不大，其危害在于水分从裂缝中不断进入道路结构使基层甚至路基软化，导致路面承载力下降，产生卿浆、台阶、网裂，加速路面破坏，大大缩短其寿命。

路面反射裂缝第3篇

【关键词】半刚性路面；路面反射裂缝成因；防治措施

随着中国经济的迅速发展，我国高等级公路建设得到蓬勃发展，高等级公路里程不断增加。为适应高等级公路重交通、重载对道路的要求，以无机结合料稳定粒料（土）类为基层，沥青混凝土为面层的半刚性路面被广泛使用于高等级路面，然而半刚性路面裂缝问题日益突出；因此，研究半刚性路面裂缝产生原因及其防治措施就显得迫不及待。

1.反射裂缝的类型

对于半刚性基层沥青路面，反射裂缝是由于半刚性基层在温度梯度和湿度变化的影响下产生收缩开裂，此种基层材料先开裂而后沿开裂基层向上方反射到沥青面层而形成的裂缝，或者在行车荷载作用下，裂缝沿已开裂半刚性基层向上扩展而形成的裂缝。很显然，反射裂缝的产生主要是刚性基层已先开裂，再经行车或温度、湿度变化而引起沥青面层裂缝。

沥青路面开裂的原因和形式多种多样，沥青路面的裂缝类型主要包括两种：一是荷载型裂缝，主要是由于行车荷载作用产生的；二是非荷载型裂缝，其主要类型是温度裂缝，它包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝两种。根据研究资料表明，半刚性路面的反射裂缝主要是由温度引起的非荷载型裂缝。

2.反射裂缝成因分析

半刚性路面裂缝成因，一是基于半刚性材料的温缩与干缩固有特性；二是基于外部环境（荷载、暴晒、蒸发）等作用。

2.1水泥稳定粒料（土）干缩特性及影响因素

水泥和各种粒料（土）加水拌和与压实后，由于水分蒸发和混合料内部发生水化作用，其含水量会不断减少，在不断失水的过程中，半刚性基层内部产生干缩应力，产生体积收缩应变，由于道路横向约束较小，体积收缩应变主要以产生横向收缩裂缝为主。干缩特性一般以干缩系数的大小来描述。经研究与试验分析，影响水泥稳定粒料的干缩性主要受粒料中土的含量和塑性指数、水泥剂量、制件含水量和失水率等因素有关，试验表明：

（1）水泥剂量不变时，水泥粒料的干缩应变小于水泥土的干缩应变，水泥粒料的干缩应变随土含量增大而增大。

（2）粒料土的塑性指数对水泥混合料的干缩应变的影响是正比关系，即塑性愈大，干缩应变也愈大。

（3）制件含水量对水泥稳定粒料土的干缩应变明显，含水量增加，干缩应变也增加。

（4）失水率愈大，基层内部产生的收缩应力愈早，失水量愈大，混合料的收缩系数愈大。

（5）干缩应变随集料级配和水泥剂量有很大变化，一般说集料平均粒径增大，水泥剂量的影响而减少，对于集料平均粒径在5.7mm以上时，水泥剂量的影响很小，对于集料平均粒径在1.2～3.3mm的集料，水灰比对干缩应变的影响特别明显。

（6）骨架密实结构水稳碎石在龄期相同时的干缩系数明显小于悬浮结构。

2.2水泥稳定粒料土温度收缩特性及影响因素

组成水泥稳定粒料土的矿物颗粒（集料）、水和空隙中的气体在降温过程中相互作用的结果，使压实后的混合料产生体积收缩，即温度收缩。就组成固相的矿物颗粒而言，原材料中砂粒以上的颗粒温度收缩系数较小，粉粒以下的颗粒温缩性较大，粘土及其它胶体颗粒温缩性大小与其扩散层厚度成正比。影响半刚性材料的温缩性质的主要因素是：含水量、集料和土的含量、土的矿物成分、环境温度和龄期等。

2.3荷载的影响

当行车荷载经过接缝或裂缝时，在面层中产生的应力影响线可分为三个阶段：一是轴载位于接、裂缝一侧时，接、裂缝两侧产生较大的相对位移，在沥青面层中造成较大的剪切应力；二是轴载位于接、裂缝顶面时，两侧无相对位移或相对位移较小，沥青面层主要承受弯拉应力作用；三是轴载驶离接、裂缝时，在面层内产生与第一次方向相反的剪切应力。在整个过程中沥青面层受到两次剪切一次弯拉作用，其直接结果是引起裂缝的产生和扩展，荷载因素是引起裂缝的一个重要因素。

3.防治对策及处理方法

目前，中国在防治裂缝方面主要从以下三大部分进行处理：一是改善沥青混凝土面层性能，如增加沥青层厚度、加筋罩面层、使用改性沥青等；二是设置应力/应变吸收薄膜夹层，如采用SAMI、土工织物、土工网格、粘结间断层等；三是对基层材料本身，选择抗冲刷性好，干缩系数和温缩系数小和抗拉强度高的半刚性材料。

3.1适当增加沥青面层厚度

从反射裂缝产生机理分析，沥青面层反射裂缝产生很大程度上受沥青面层厚度的影响。厚度超过15cm的沥青面层不仅可以有效地防止反射裂缝的扩展，还可以有效地降低车辆荷载引起的剪应力。当然，过分的增大面层的厚度，会造成浪费；因此，适当的增大沥青面层的厚度，对防治沥青面层反射裂缝产生是一种有效的方法。

3.2改善半刚性基层的温、干缩性质

造成半刚性基层沥青反射裂缝的另外一个重要原因是半刚性基层自身的开裂。为了减少自身的开裂，所以就要降低其温缩和干缩系数，为此采取以下措施：（1）尽量使用骨架密实结构矿料级配。（2）由于细料比表面大，所以半刚性基层材料中细料越多，材料内部孔隙也就越多，从而在水作用下其收缩也就越大；所以要控制粒料中细料含量和塑性指数，通过0.075mm 筛孔的细料含量控制在约5%～7%，细土的塑性指数应尽可能地小，不宜大于4。（3）在满足要求的情况下，用最小水泥剂量。因为随着水泥用量增加，其收缩也随之增加。必要时，在水泥稳定料中使用减水剂。

3.3在面层和基层之间设置应力应变削减中间层（SAMI）

SAMI 对减缓反射裂缝的产生与扩展有效果明显，不仅可使裂缝处相对位移产生的应力传到面层时大为减少（有人研究认为可减少到15%），而且可明显减弱裂缝尖端应力的奇异性，降低应力强度因子。SAMI可以分成以下几类：橡胶沥青中间层，预制纤维膜布，土工织物中间层，低稠度沥青混凝土中间层，开级配沥青混凝土底层。在选择和设计SAMI 应注意以下几点：（1）SAMI 与面层、基层的粘结性能，这种粘结必须是均匀和永久的，否则会过早出现分层。（2）SAMI 的劲度：夹层的劲度与夹层的模量和厚度有关，如果夹层的劲度很低，那么在罩面层的底部引起很大的应变，从而导致罩面层的开裂。与此相反，如果夹层的劲度过高或者夹层特别薄，温度应力将100%的传递到罩面层中，起不到防止反射裂缝的效果。（3）SAMI 的韧度：如果SAMI 的韧度太低，那么裂缝将很容易在SAMI 中扩展，使得SAMI 没有防治效果或者效果有限。

3.4在面层和基层之间设置级配碎石

在半刚性基层与较薄沥青面层之间设置级配碎石（厚度一般为100mm～150mm）也是一种较有效的减少反射裂缝的措施。因为级配碎石作为散粒结构，不传递拉应力、拉应变，能充分吸收其下层裂纹释放的应变能；此外，级配碎石还有很好的隔离作用，可以大大改善半刚性基层的温度、湿度状况，从根本上消除和减轻半刚性基层的温缩和干缩，减少反射裂缝。

4.结束语

就目前理论和施工技术而言，完全消除和彻底解决半刚性沥青路面反射裂缝的产生是不可能的。但是，只要我们对此问题进行不断的研究探索和实践，在工程建设实施中，从设计到施工，每道工序严格把关，规范作业，严把过程质量控制，对可能影响半刚性路面产生反射裂缝的因素及时采取相应有效的措施，就能最大限度地减少路面的反射裂缝。实践证明，适当增加沥青面层厚度、降低半刚性基层的温干缩系数、在面层和基层之间设置应力应变削减中间层（SAMI）或级配碎石是目前消除和减少半刚性路面反射裂缝行之有效的措施。

【参考文献】

[1]张起森，郑健龙.刚性基层沥青路面的开裂机理[J].土木工程学报，1992.

路面反射裂缝第4篇

关键词：沥青路面,半刚性基层,反射性裂缝,防治

沥青路面半刚性基层是采用水泥、石灰等无机结合料稳定材料材料, 经摊铺、碾压而成, 主要用于路面基层, 其强度介于刚性材料 (水泥混凝土) 和柔性材料 (沥青混合料) 之间, 因此称之为半刚性基层。由于其具有较好的板体性和较高的强度, 能够有效提高沥青路面结构的承载能力, 有利于荷载扩散, 降低了路基土的垂直压应力, 且工程造价低等优点, 目前已经广泛应用于我国高等级公路建设。[1]但半刚性材料有着本身某些缺陷和不足, 比如半刚性材料难以克服的干缩和温缩特性, 直接导致半刚性基层开裂, 进而向上发展, 导致沥青面层产生反射裂缝。同时, 从裂缝处雨水会下渗, 并在面层与基层中间积聚, 大大降低了沥青路面与半刚性基层之间的粘结状态, 在动水压力作用下又容易诱发唧泥现象, 从而加速了沥青路面结构的损坏。本文通过对半刚性基层开裂成因、沥青路面反射性裂缝机理的简要分析, 提出半刚性基层沥青路面发射裂缝的防治措施。

1 半刚性基层沥青路面反射性裂缝形成机理

根据资料调查, 半刚性基层沥青路面的反射裂缝有以下特点:

(1) 路面反射裂缝的形成与半刚性基层施工的质量及基层材料温缩性大小有关, 是一种面层贯通式的连续性裂缝;裂缝一般成横向条状出现, 且轴线较顺直;

(2) 路面反射裂缝间距绝大多数为5～6m, 呈现出一定的规律性;

(3) 路面反射裂缝与半刚性基层收缩裂缝基本吻合, 但偶尔出现错动3～15cm距离的现象发生。

1.1 无机结合料稳定层开裂机理

关于无机结合料稳定层开裂机理有种种论述, 根据对使用中的半刚性路面的使用情况进行调查, 提出了一个普遍认同的论述。半刚性基层由于干缩、温度开裂作用, 再加上半刚性基层是具有一定刚度、强度的整层, 使其成为一个有规则间距及确定宽度的板块模型[3], 即该层可细划为其裂缝 (接缝) 的传荷载能力依赖于板宽的板块。该层具有较高的弯曲应力及回弹模量 (15000～30000MPa) , 这样就使路基土顶面的垂直压应力降低了。当无机结合料稳定层的抗弯曲疲劳性能较低或无机结合料稳定层较薄时, 沥青路面易产生反射裂缝。

1.2 反射裂缝形成的力学机理

由于横向开裂, 使半刚性路面成为被裂缝隔开的不连续板结构。板块之间的剪应力靠裂缝表面啮合实现, 尤其是在温度变化不均的影响下, 使基层中对应产生不同的应力分布。一旦传递荷载能力不足时, 裂缝表面处拉应力消失, 板中间裂缝的来应变相比垂直于裂缝的拉应变就小得多。同时, 在开裂处路基垂直剪应力增加, 使得路面受力状态更加不利。在开裂以后, 其扩展方向是由下至上贯穿的, 一般会反射到面层, 造成路面损坏。

2 半刚性基层沥青路面反射性裂缝的防治措施

通过以上的分析, 半刚性基层沥青路面反射性裂缝主要是由基层自身开裂引起的, 所以防治半刚性基层沥青路面反射性裂缝要从基层入手。

2.1 设置预切缝措施

为了降低由干缩或温度引起的开裂幅度, 可以人为地缩短裂缝间距, 把总的裂缝张开幅度分摊到大量的细裂缝上[2,4]。可以在铺筑沥青面层前设置预切缝以减小基层的“相对长度”, 减小基层内部累积的温缩、干缩应力效应, 并可以使基层的约束条件得到有效地削弱。预切缝的难题是如何控制预切缝间距, 间距应当适中, 如果间距太长或太短不仅可能会增加基层开裂的可能性还会使接缝增多, 不仅对施工不利, 还影响路面的整体强度, 根据经验最好设置间距在3m左右。一般来说设置接缝效果较好, 但是在施工时必须确保所有裂缝能同时张开大体相同的幅度, 这就要接缝处能产生足够大的拉应力并在此位置产生开裂。

2.2 在沥青与半刚性基层之间设置阻止裂缝传递的隔离层措施

通过在沥青层与半刚性基层之间设置隔离层, 取消两层之间直接接触能够一方面削弱反射裂缝的扩张, 同时大大减缓半刚性基层材料裂缝反射到沥青面层。如在铺筑沥青层前, 在半刚性层上铺一层土工格栅或者玻纤格栅, 用以增强沥青层的抗开裂性能。由于格栅的网孔较大, 能够式沥青层与半刚性层之间充分接触, 同时沥青混合料颗粒被限制在网格中, 不仅有效阻碍裂缝的开张, 还提高了沥青层的疲劳性能。

3 半刚性基层施工注意问题

实践证明, 相当数量的反射裂缝产生的直接原因是施工质量出现问题, 因而确保半刚性基层沥青路面施工质量尤为重要。而众所周知, 半刚性基层的收缩裂缝绝大多数来源于干缩。为此应该注意以下一些问题, 在施工过程中严防半刚性基层出现开裂, 从而有效防止反射裂缝。

(1) 采用收缩性小、强度适中、抗冲刷、开裂性能好的无机结合料稳定集料基层。严格控制粒料中不包含土, 减少细粉的含量。

(2) 严格控制无机结合料稳定集料施工时的含水量, 而碾压式每增加1%水泥剂量对干缩系数的影响。实践证明, 施工期间的材料干缩是造成基层和底基层开裂的最重要原因。

(3) 加强对碾压成型的半刚性基层、底基层的养生, 成型以后立即喷洒乳化沥青养生剂, 同时必须特别注意透层油的作用, 即使铺筑了下封层, 透层油也不能省掉。如不能马上铺筑沥青层的话, 宜在透层油的基础上在铺筑乳化沥青稀浆封层或者改性乳化沥青稀浆封层的下封层。

(4) 在半刚性基层上面设置高沥青含量的细级配沥青混凝土应力扩散层。其厚度一般不小于10mm。但只宜设置在较厚沥青层的路面下。并尽可能快速的在半刚性基层上面铺筑沥青层, 连续施工, 确保界面连续, 并且使沥青层与基层具有较高粘结性, 使之成为一个整体。

(5) 确保沥青层的层数在基层铺筑后连续铺筑完成。

4 结论

半刚性基层沥青路面反射性裂缝的防治是很困难的, 无论采取怎样的措施都会出现裂缝。问题是通过对反射性裂缝形成机理的深度理解, 通过工程实践, 总结出裂缝的防治方法, 从而有效地防止或避免半刚性基层沥青路面反射性裂缝的不利影响。

参考文献

[1]沙爱民.半刚性路面材料结构与性能[M].北京:人民交通出版社, 1998.

[2]王哲人.沥青路面工程[M].北京:人民交通出版社, 2005.

[3]郑健龙.沥青路面抗裂设计理论与方法[M].北京:人民交通出版社, 2002.

浅谈防止反射裂缝的措施第5篇

摘要：伊宁市解放西路路段现状为原有水泥混凝土路面上加铺一层5cm中粒式沥青混凝土面层。由于加铺厚度不足．加之承担较重的交通荷载、路面强度不足等问题．造成现状路面在水泥砼板接缝处出现反射裂缝等病害。为了防止反射裂缝的出现将路段原有沥青混凝土加铺层全部予以铲除，对原水泥混凝土板块进行全面处理后，洒铺一层粘层油，然后铺设(满铺)一层聚酯玻纤布，再摊铺7cm厚的开级配沥青碎石下面层(ATPB—30)+4cm厚的中粒式沥青混凝土上面层(AC—1

6)。

关键词：水泥混凝土

沥青混凝土

路面强度

反射裂缝

聚酯玻纤布

引言

近年来，在城市化加快不断的发展过程中，我国大部分城市都在进行新区的开发以及老城区的维修改造，另外大量的城镇道路、乡村道路都被改造成为市政道路，各种道路改造方式中最经济、对交通影响最小的老路的加宽以及旧水泥混凝土路面上铺沥青路面的方式。可是因为养护工作的针对性不强，而造成沥青面层出现程度不一的病害情况，对行车的安全性、舒适性有及提高城市的形象有极大的影响，并且加大了后期养护的次数，提高了每年维修的费用，给地方财政带来相当大的损失。所以需要对如何防止沥青路面产生反射裂缝做一定的研究调查，笔者全程参与了

伊宁市解放西路改造工程的技术管理工作，担任市政道路主要技术组负责人，工程项目建设过程中，针对沥青路面裂缝的出现开展了深入研究，以期为广大参加白改黑路面改造的工程单位提供一定的参考。本文讨论了如何使用应力消减层聚酯玻纤布在防止反射裂缝出现的应用[1]。

一、工程概况

解放西路在伊宁市城市道路网中的作用为连接城市南北分区、以交通功能为主：据此，确定解放西路道路等级为城市主干路；解放西路也是伊宁市重要的城市出入口之一，是城区十分重要的交通性干道，其贯穿城市中心区范围。解放西路道路走向为东西向，西连G218线，东交飞机场路，路面结构为沥青混凝土路面。解放西路现状交通量较大，道路两侧分布着密集的单位、居民区和商铺等：解放西路(K0+000一K3+700)路段是在原有水泥砼路面的基础上，加铺的沥青砼面层。由于加铺厚度不足，加之承担较重的交通荷载、路面强度不足等问题，造成现状路面在水泥砼板接缝处出现反射裂缝等病害。解放西路是伊宁市对外展示的窗口和缩影，体现着伊宁市的社会人文风貌，怎么防止反射裂缝的出现是现在急需解决的问题。

二、反射裂缝产生的原因

反射裂缝的形成反射裂缝的出现是同时受制于内因和外因两方面因素的，内因主要是旧混凝土路面本身存在的切割缝和具体使用过程中出现的裂缝，并且在外界反复的重力承载作用下，加铺底层对之前存在的裂缝位置会有相应的集中力出现并且慢慢开裂，从而形成裂缝

[1]。而外因主要来源于车辆行驶过程中的重力和外部环境影响，在行车荷载作用力之下，在各个对应裂缝处会出现相应的拉应力，并且旧路面混凝土相邻的各个板块之间出现竖向位移差。而环境的影响主要来源于外部温度变化。温度高会出现温度翘曲应力，温度降低则会出现水平方拉应力。两种外部因素联合便会出现应力超过加铺层承受力而出现裂缝[2]。`

三、反射裂缝的处理措施

1、原有沥青混凝土加铺层铲除后．原有水泥混凝土板块处理的施工方法

(1)坏板的处理

如果部分旧混凝土板已被压碎、压烂，无法再承受荷载不能在继续使用时，则必须将损坏部分进行凿除。在重新浇注强度不底于原有路面的水泥混凝土。将原有混凝土板进行板破碎时，一要注意不能使用大油锤，以免较大的震动影响到相邻的板块的底基础，并将破碎的碎渣清理干净；二要注意相邻混凝土板在破碎时不要损坏，注意相邻板底部是否脱空或者存在空洞等，如有则采用注浆或者凿除方式进行处理。重新浇注砼后，要严格照施工规范的要求对新浇筑的混凝土进行振捣、压光、拉毛等工序的施工，最后按照要求的长度尽早的割好伸缩缝，以防高温天气造成混凝土板胀裂。如果旧水泥混凝土板只有裂缝时，沿裂缝用割缝机割缝，并把缝里的杂物清除干净，并将灌沥青玛蹄脂灌入到所割的缝里[3]。如果旧水泥混凝土板只有边角处轻微损坏旧混凝土板可以不破碎。在损坏范围的范围内用

割缝机割成规则的方形区域，再用人工将切割的区域凿出1

2～1

5cm深并将废渣清理干净，再向人工凿出的槽里浇筑新的水泥混凝土。

(2)接缝处理

基层施工处理中伸缩缝是最重要的内容。

第一采对缝隙采用割缝机进行清理。在将沥青玛蹄脂灌入缝内，切成的缝要有足够的深度，一般至少也要8～10cm。缝内杂物清除后要尽快进行灌缝，如诺清完缝好长时间没有灌入沥青玛蹄脂再次灌缝时要进行二次清理[4]。灌缝施工要在一天气温适宜的时段施工，气温过高时，可选在夜间施工，以免气温过高影响青玛蹄脂灌缝的质量。

(3)错台处理

当错台不高于5mm时，把高出的部位用人工按倒三角断面凿一部分，使凿出后的高度处在同一水平面上。当错台大于5mm小于3cm时，不但要将高出的板凿一部分，还需要在板低的部位洒上1.2kg／㎡透层油，并铺上一层细细的沥青砂混合料，用衬平的方式使二者处在同一水平面上[5]。当错台大于3cm时，要像处理坏板的方法那样将下沉板破除，重新浇注新混凝土板补强。

(4)拉毛(或凿毛)

为保证新铺沥青混凝土路面与原有混凝土路面能够很好地结合，对处理后的水泥混凝土板块要采混凝土铣刨设备进行拉毛(或凿毛)施工，拉毛(或凿毛)厚度为5mm左右。

(6)清扫

对施工中产生的渣土，在喷粘层油之前要及时迸行清理，如浮土较多时可采取大型鼓风机吹净浮土。一定做到喷粘层油前道路表面干净并晒干。

2、聚酯玻纤布的铺设与沥青混凝土路面摊铺

原水泥混凝土路面处理完毕后，即可进行热沥青喷洒、聚酯玻纤布铺设以及沥青混凝土路面的摊铺施工。

(1)热沥青喷洒及聚酯玻纤布铺设

粘层的洒布一定要采用专用沥青洒布车，先进的沥青洒布车自身带有导热油加热系统和自动控制洒布量的电脑控制系统，洒布宽度和洒布量均可根据需要自动调节，每个洒布喷头都是可控的，从而保证了洒布量的衡定和洒布的均匀性，喷洒时各个部位要喷均匀(严格掌握“喷薄了不行、喷厚了也不行、个别地方没喷到更不行”的原则)。喷洒量控制在1.2kg／㎡左右为宜。

喷洒完粘层油后要迅速及时进行聚酯玻纤布的铺设，铺聚酯玻纤布要求平整无褶皱，局部不平整有褶皱时要及时进行处理，聚酯玻纤布在接口处要相互搭接15cm，搭接方向应与行车方向一致。铺完聚酯玻纤布后及时采用胶轮压路机碾压，保证热沥青与聚酯玻纤布粘接密实。施工时要根据工程实际情况合理安排施工长度，合理划分施工段，一般

一段施工长度可划分为400m左右，在这段上先喷洒热沥青在铺聚酯玻纤布最后铺沥青混凝土后；再进行下一路段400m的喷油铺聚酯玻纤布的施工。这样可避免因施工段太长遇上恶劣天气及其他外部环境变化时，能尽早及时的完成油面的铺设。

(2)沥青混凝土面层的摊铺施工

聚酯玻纤布铺设完成后，沥青混凝土面层要马上转入施工．除按照以规范摊铺方法进行施外，还要特别注意以下几点：

a摊铺速度不能过，防止摊铺机履带碾坏聚酯玻纤布：

b除即将卸料摊铺的运料车外，其余车辆都要在聚酯玻纤布以外区域等候。料车在聚酯

玻纤布上倒车时要缓慢，严禁急刹车、转弯、调头等．防止轮胎搓烂聚酯玻纤布。

3、其他相关应特别注意的问题

聚酯玻纤布是用玻璃纤维和聚酯纤维复合制造的，对人体皮肤易产生刺激作用．施工时工人必须戴防护手套。

“白改黑”施工很怕有柴油、汽油等油料污染底基层。施工中一定注意严格避免各种机械设备的油料对混凝土的污染。万一出现，要及时采取必要的措施进行彻底清理干净。

3、沥青混凝土路面摊铺

聚酯玻纤布铺设完毕后．其上摊铺7cm厚的开级配沥青碎石下面层(ATPB一30)+4cm厚的中粒式沥青混凝土上面层(AC一16)。

四、结束语

随着城市化建设的发展，基础设施建设基本趋于放缓的趋势，各种大型道路建设逐年减少，以后道路工程的重点工作在于旧路改造和维护上，三分建设七分管理的理念已被工程界认可。在伊宁市解放西路旧路改造中最具有特色的就是白改黑沥青罩面，即先在原有混凝土路面上加铺一层应力消减层聚酯玻纤布，其上摊铺7cm厚的开级配沥青碎石下面层(ATPB一30)+4cm厚的中粒式沥青混凝土上面层(AC一16)。这种处理方式不但能够充分利用原水泥混凝土面板中的强度，而且还能减少成本、有效的防止反射裂缝的产生，提高了道路的使用寿命，还能够有效提升道路上的路用性能与车辆通行质量等等。白改黑以后改造的过程中，采用何种材料作为应力消减层来防止反射裂缝的出现，将会是旧水泥路面改造的成功与否的关键。

参考文献：

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[9]《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ

01—2008)

路面反射裂缝第6篇

目前的水泥路面的修复养护方法主要有三种:翻修、加铺水泥混凝土面层和加铺沥青混凝土罩面，其中最后一种方法由于施工方便、对交通影响小、造价低廉等优点，得到了国内外的广泛关注和应用。旧水泥路面加铺沥青混凝土层后，由于两种材料的性能差异大，使得路面结构内部应力分布极不均匀，易出现反射裂缝。而反射裂缝的发生将严重影响沥青加铺层的使用寿命，造成改造工程的失败。因此，如何控制与防治反射裂缝已成为加铺沥青混凝土罩面的关键技术。

1 反射裂缝产生机理

由于旧水泥混凝土路面存在接缝和裂缝，在加铺沥青混凝土面层后，接缝和裂缝上方的沥青面层在受到过往车辆碾压时会产生竖向位移差，从而出现较大的剪应力，当沥青罩面层中的临界应力超过其本身的承载极限时，便会产生反射裂缝。此外，由于路面暴露在自然环境中，受温度影响后沥青混凝土罩面层和水泥路面层都会产生热胀冷缩，由于路面两种材料的弹性模量不同，产生的形变亦存在差异，进而会在面层间产生应力，形成裂缝。

从反射裂缝形成的过程来看，其从产生到整个路面破坏，中间要经历反射裂缝的扩展过程。一般来说这一过程分为两个阶段:一个是沥青罩面层的反射裂缝在罩面层厚度方向上的纵向扩展，另一个是反射裂缝沿接缝长度方向的横向扩展。在温度、荷载等因素的综合作用下，裂缝不断向上开展，最后反射到沥青面层表面。

2 反射裂缝防治方案设计及比选

为了保证沥青加铺层的使用寿命，延缓和减少反射裂缝的产生和发展，在加铺层设计时不仅需考虑路面结构的强度，还要考虑如何采取措施延缓和减少反射裂缝。本文以实际的亭卫南路改造工程项目为案例，介绍反射裂缝防治的几种方案，并将几个方案的优缺点进行比较，同时结合已有的道路改造成果，对各种防治方案的实际效果进行对比。

亭卫南路为亭卫公路的南延伸段，是上海市金山区对外的一条主要交通干道，现状道路路面为混凝土路面，存在板块碎裂、裂缝、断板、错台等现象，路面行驶条件较差。在亭卫南路的改造工程中，其铺面反射裂缝防治共有三大类设计方案，主要分为设置中间夹层、设置裂缝缓解层和设置补强层。

2.1 设置中间夹层方案

在旧水泥路面与罩面层之间设置夹层，使得罩面层与水泥面层的接缝和裂缝分离，增强罩面层结构的抗拉和抗剪能力，减少反射裂缝的产生。夹层中使用的材料分别有以下四种:

1)橡胶沥青应力吸收层(SAMI)。橡胶沥青应力吸收层是由橡胶沥青和一定级配的碎石材料分层撒布而成的一种柔性防裂层，一般厚度为1 cm左右。橡胶沥青具有很好的抗变形性能，可以吸收水泥路面接缝处的位移，减少裂缝处罩面层的受力，从而减少沥青混凝土罩面的反射裂缝。

2)聚酯玻纤布粘层。聚酯玻纤布粘层是在洒热沥青或改性沥青、改性乳化沥青后，布设长丝无纺聚酯土工布，经碾压后使沥青向上浸渍而形成的具有减裂、防水、加强层间结合的薄层。其防水作用体现在，一方面防止地表水下渗，另一方面也阻止地下水渗入罩面，引起罩面层的剥离。此外，玻纤布夹层可缓解水泥混凝土板温降，减小混凝土板位移量。

3)改性沥青油毛毡。改性沥青油毛毡的特点是具有较好的耐高温和防水特性，其在沥青混凝土摊铺时不会因温度较高而熔化或者发生老化变质。选用改性沥青油毛毡可以有效地减少地下水通过旧水泥混凝土板间接缝进入罩面层，延缓沥青面层出现剥落和松散，延长沥青面层使用寿命。利用改性沥青油毛毡的变形能力可以缓解一定量的水平向应变，延缓反射裂缝的产生。

4)玻纤格栅。玻纤格栅的主要成分是硅酸盐，是一种理化性能极其稳定的材料，其在防止反射裂缝方面的作用主要体现在:高抗拉强度、低延伸性、没有长期蠕变性、高温稳定性、嵌锁和限制作用、抗剪附着力等。工程实践表明，采用玻纤格栅防止反射裂缝对工艺要求较高，其效果受施工质量影响较大。

2.2 设置裂缝缓解层方案

本方案拟采用沥青稳定碎石作为裂缝缓解层。沥青稳定碎石(ATB-25)属于密级配沥青混合料，空隙率在3%～6%之间，具有良好的抗水损害、抗车辙性能。沥青稳定碎石基层设置在面层与水泥面板之间，能够吸收与削减裂缝处产生的应力与应变，其大粒径、多空隙结构具有较大的塑性变形能力，降低接缝处罩面层的应力集中现象，减少了反射裂缝的产生。此外，沥青稳定碎石基层的隔离作用大大改善了旧水泥混凝土板块的温度状况，减少了降温及温度梯度对水泥路面与罩面层的影响程度，延缓了沥青罩面层反射裂缝的产生与扩展。

2.3 设置补强层方案

本方案拟采用水泥稳定碎石作为补强层防止反射裂缝的发生。使用碎石化技术将水泥混凝土面板较为均匀地破碎成为10 cm～20 cm的颗粒，并经过压实稳定形成一种类似级配碎石结构的柔性基层，能够承受较大的变形，避免旧的混凝土板块边角沉降和板块裂缝对面层的应力影响，最大限度地减少涉及到覆层材料的反射裂缝和其他破坏，更为有效的控制和消除反射裂缝。

2.4 防治方案比较及选择

从方案的优缺点、适用范围和造价等几方面因素对以上几种方案进行列表比较(如表1所示)。此外，结合上海亭枫公路和金山大道“白改黑”工程的延缓反射裂缝实践效果可知(如表2所示):从适用范围和经济成本角度讲，设置中间夹层方案适用范围较广泛，所需施工条件较低，造价最低;设置裂缝缓解层方案所需条件较严格，适用范围较小且造价最高(82元/m2);设置补强层造价相对适中，且符合亭卫南路的路面改造条件。从实际工程应用效果来看，在相同路面加罩结构条件下，设置补强层(共振碎石化)的反射裂缝防治效果最好，设置中间夹层(二涂防水涂料+玻纤格栅骑缝1 m)的效果次之。

综合分析以上各方面因素，在亭卫南路改造工程中，反射裂缝的防治方案选择设置水泥稳定碎石方案，以期在较为合理的经济成本下达到最好的防治效果。

3 结语

反射裂缝的防治是道路修复和养护中普遍遇到的问题，也是影响修复后道路使用寿命的关键问题。在本文中，笔者通过分析反射裂缝形成机理，比较了裂缝防治方案的优缺点，得出了在亭卫南路反射裂缝防治方案中，应采用水泥稳定碎石作为补强层的结论。此外，不同裂缝防治措施有其各自优点和局限性。因而在制定防治方案时，应当在详细调查道路状况的基础上，根据实际情况因地制宜，选用合适的裂缝防治方案。

参考文献

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[6]屈彦玲,杜立峰.沥青路面温度应力裂缝粘弹性有限元分析[J].路基工程,2008(2):106-107.

路面反射裂缝第7篇

采用优质级配碎石作为上基层可有效地防止和减少半刚性基层因收缩引起的反射裂缝, 因为:碎石材料属于散粒体, 密实的碎石基层具有较高的抗压特性却不能成承受拉力, 故不传递下卧层的拉应力和拉应变;因为是散粒体, 不会在环境因素的作用下出现收缩现象, 故是稳定的;隔离作用降低了下卧半刚性基层受温度、湿度的影响, 从而进一步减少半刚性基层的收缩。

此外, 由级配碎石基层和其下卧半刚性基层组成的“组合基层”, 由于下卧层刚度大于碎石上基层, 因此易获得高压密实和较高的刚度, 组合作用使路面兼其刚柔, 受力上是比较合理的。实践表明, 对此结构, 只要对级配碎石材料组成、结构厚度组合、施工进行精心设计、慎密组织, 就可以取得很好的效果。

1 材料的组成设计

级配碎石是嵌挤密实型材料结构, 决定其应用成功的关键, 主要取决于材料的品质、严格的级配组成及良好的施工质量。

1.1 原材料

作为主要承重层之一的级配碎石上基层所用材料, 应为强度高、有丰富棱角及表面纹理构造良好的轧制碎石。

1.2 级配组成

严格的级配组成是级配碎石成功应用的关键。不同的级配组成具有不同密实度, 密度越大, 其分布荷载的能力越强, 刚度越大。通常影响级配组成的因素有级配类型、最大粒径、<5mm含量、<0.074mm含量等这三个方面。

1.2.1 级配

连续密实型级配、开级配和简间断级配能获得更高的密实度和CBR值, 其级配用富勒公式, 表达式如下:p=100 (d/D) m

式中

p为通过筛孔的d的通过率;

D为最大粒径;

m为参数。

参数m决定着级配组成, 从而影响级配碎石的性质。实践表明, 当m<0.45时, 集料中<5mm含量偏多, 虽可获得高密实度, 但其永久变形能力将有所下降;而当m>0.55时, 集料中<5mm含量偏小, 影响级配碎石密度;同时m取0.45~0.55之间时, 集料中<5mm含量、<0.074mm含量及几个影响级配碎石性质的主要指标均较接近ASTM、AASTO等几种碎石级配。

1.2.2 最大粒径

按富勒公式计算级配, 其中最大粒径D不同也将导致不同特性的级配碎石。实践表明, 最大粒径从20mm、30mm、40mm至50mm或更大, 级配碎石的CBR值可能会呈增加趋势, 然而D太大, 也会导致10mm以上大粒径粗料相对偏多, 从而易导致混合料离析, 鉴于此, 最大粒径取30mm为宜, 最大粒径≯40mm。

1.2.3<0.0 74 mm含量及其塑性

实践表明, 级配碎石集料中<0.074mm含量从0~12%, 将导致其密度逐渐增加, 当<0.074mm含量达到9%左右时密度最大。以后又将逐渐减小, 但若以后抗永久变形而论, 则以<0.074mm含量取3%-6%左右为最好, 因此建议集料中<0.074mm以≤6%为宜。此外, 细料塑性指数增大同样会导致永久变形的增加, 也增加了材料的冰冻敏感性。为此, 宜取其塑性指数≯4, 最大值不超过6。

2 结构厚度组成设计

级配碎石是散粒体, 不能承受拉力, 但具有较高的抗压及分布荷载的能力, 尤其铺在较大刚性下卧层上的优质级配碎石, 刚度远高于同样材料, 但铺在土基上或基层的级配碎石, 由于材料要求及具体层位、受力状态不同, 其E0可能变化, 为此, 适宜的结构厚度是路面得以充分发挥使用功能的保证。

因沥青面层的弯拉应力控制着沥青路面的疲劳破坏强度, 沥青面层的厚度直接影响其弯沉, 但通过提高其厚度是不经济的, 因此, 就保证路面整体结构强度而言, 土基的回弹模量值应大于80MPa, 半刚性基层材料由于回弹模量变化范围不大, 故对弯沉影响也不大, 一般情况下, 半刚性基层、底基层总厚应≥35cm~40cm, 就半刚性基层底面弯拉应力而言, 底基层厚度及模量与土基之间的模量比是主要影响因素, 在半刚性基层总厚一定的情况下, 取底基层厚与基层厚为3∶2为宜, 以使其弯拉应力较小, 从而避免底基层首先破坏。

3 施工工艺

优良的施工质量是级配碎石基层防裂结构成功的关键, 其结构除半刚性底基层、基层及沥青面层的施工应严格执行相应的施工规范外, 还应对级配碎石基层的施工要充分注意以下方面。

3.1 严格控制原材料质量

料场的石料应干净、无杂质, 其压碎值、<0.5mm含量、<0.074mm含量、细料的塑性指数及针片状石料含量均应符合要求。

3.2 拌和

混合料采用最佳含水量集中场拌, 严格保证级配, 定期取料检查, 如有偏差迅速调整。

3.3 摊铺

尽量用摊铺机作业, 以使碎石级配均匀、平整。如不具备条件, 也应用平地机摊铺, 避免混合料离析。

实践表明, 采用振动碾压成型能获得高密实度。初压和终压用12吨以上的三轮压路机, 中压用振动压路机, 整个碾压过程控制在6~8遍, 密实度可接近100%, 此外, 级配碎石对湿度有较强的适应性, 压实可在大于最佳含水量的较大含水量下进行, 这样, 不但降低了骨料间的摩阻力, 而且利于压实, 最佳含水量可大于1%~2%或更多。

4 结语

目前, 已有许多实验路证实了优质级配碎石夹层、沥青路面结构的防裂及减缓裂缝的效果, 进一步的实验及理论研究也表明, 只要做到以下三点, 此结构将是成功的, 它们是:优选并设计级配碎石材料;路面结构层组合设计科学、合理;严格的施工工艺以确保级配碎石均匀和高密实度。

参考文献

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[2]中华人民共和国交通部. (JTGD05-2006) 公路沥青路面设计规范[M].人民交通出版社.

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路面反射裂缝第8篇

1 STRATA混合料的生产

STRATA应力吸收层是美国科氏公司为了延缓沥青路面出现反射裂缝时间而设计的高弹性聚合物改性沥青混合料,沥青含量高且不渗透,低温粘结性及高温稳定性十分优良,抗弯曲、断裂能力很强。其防反裂缝效果优于玻纤格栅等土工织物,比格栅、土工布等土工织物夹层罩面和热拌沥青罩面晚3～5年全面出现反射裂缝,延长路面使用寿命5年。该混合料由大量的细集料、矿物填料和高含量聚合物改性沥青胶结料组成,要求铺层厚度2.5cm±0.5cm,铺层空隙率4%±1%。

STRATA混合料的矿料中小于2.3 6 m m的细集料含量很大,大约占集料的70%左右,属于难于拌和的混合料,加之石屑中矿粉含量很高,为了保证混合料质量不得不采用加大引风的方式去除部分粉尘,这些特点与一般的混合料生产存在很大的不同,为了使搅拌设备适应STRATA混合料的生产和保证稳定的生产质量,需对搅拌设备的参数进行合理的设置。

1.1 振动筛筛孔的选择

对于间歇式的搅拌设备而言一般有4～5个热料仓,在仓容的分隔上粉仓占总容量的3 0%～40%,其余各仓仓容量占总容量的15%～25%,其振动筛的筛分面积也与其仓容量相对应。由于振动筛受筛分时间的限制,其筛分效率比试验室低,一般为实验室的85%左右,所以在筛孔的选择上较试验室筛孔放大15%～20%,其推荐值见表1。对于STRATA混合料,由于细集料很多,使振动筛中的粉料筛的筛分效率大大降低,经试验确定,对于重要筛孔2.3 6 m m的筛分效率降低3 0%～35%,此时与2.36mm对应的筛孔应选3.5mm,否则过大的窜仓率使混合料级配变得很难稳定,材料细微的波动都会导致窜仓严重增大,使级配中2.36mm的通过率处于一种不稳定状态。

1.2 拌和时间的调整

对于间歇式搅拌设备而言,在每锅充盈率一定的情况下拌和时间决定了混合料的均匀性,当拌和时间由37s延长到44s时,均匀性由0.244%变化为0.109%,另一方面拌和时间也不可过长,因为混合料在拌锅搅拌过程中,沥青膜在高温状态下与空气中的氧气充分接触,老化现象十分明显。因此综合考虑,在保证拌和质量前提下拌和时间尽量缩短,通过试验得知STRATA的拌和时间,较中粒式混合料拌和时间延长20%～30%。

1.3 拌和温度控制

STRATA混合料一般采用改性沥青作为胶结料,目的是起到吸收和分散应力的作用,并且提高弹性恢复能力。由于STRATA在施工时铺层很薄降温很快,因此对混合料的加热温度以及温控精度提出了很高的要求,若出料温度偏低,摊铺到路面上,温降很快,往往难于达到碾压要求,空隙率则偏大,出料温度太高,则沥青老化十分严重影响混合料质量,因此要求出料温度控制在允许出料温度的上限附近,温度波动控制在±5℃以内。特别指出,铺层温降受环境温度和风速影响很大,当环境温度由34℃降至26℃时,允许碾压时间(碾压终了温度120℃)缩短了4min,减少了40%。

1.4 引风除尘

由于原材料含有较多粒径小于0.075mm的粉尘,需要依靠搅拌设备的除尘系统进行净化,同时除尘系统的作用是使滚筒内有一个合适的负压,保证燃烧器的火焰充分燃烧,因此应将引风设备调整到合适的状态,并且保持稳定,以避免造成除尘不稳定,时多时少,影响混和料的级配组成,并避免除尘系统温度过低或过高。一般排气温度为115～160℃,因为当除尘系统温度过低时,水蒸汽会在除尘袋上结露,特别是当低于95℃(露点)时,粉尘与水滴会堵死除尘袋使引风阻力加大,当排气温度太高时不仅增加了燃油消耗量,而且影响除尘袋的寿命,所以最高排气温度应小于180℃。

2 STRATA混合料的摊铺与碾压

STRATA应力吸收层的主要功能是预防水泥板间的反射裂缝,因此要求铺层厚度为2.5±0.5cm,铺层过厚难于碾压,不利于高温稳定性;铺层太薄难于施工,也不利于延缓反射裂缝,因此旧水泥板块上应铺筑厚度均匀的沥青混合料薄层,在进行摊铺作业时,应解决以下问题。

2.1 STRATA混合料摊铺时找平基准

由于旧水泥路面变形大,在其上摊铺STRATA时,铺筑厚度均匀的薄层宜采用原路面作找平基准的方式进行。根据摊铺机熨平板工作特性,设原路面线形为∆HT(t)=∆Hsinωt,根据熨平板的运动学模型可推出铺层表面的变化为下式,由此可见铺层复现了下承层的变化,只是滞后ϕ角,当找平基准靠近熨平板时,ϕ角→0,此时旧水泥板上可铺出厚度均匀的沥青薄层。

式中∆HT—下承层表面的变化量;

∆HS—铺层表面的变化量;

∆H—下承层表面的变化幅值;

ω—下承层表面变化频率;

t—摊铺时间,t=x/v;

x—摊铺距离;

L—摊铺机臂长;

v—摊铺速度。

2.2 STRATA混合料的摊铺

STRATA混合料摊铺前熨平板需充分预热至100℃以上。摊铺速度控制在4m/min以内,不宜过快;第一个压路机尽可能地靠近摊铺机,如果混合料有开裂现象,压路机应该退回直到开裂停止;路幅大于8m时宜采用两台机器同步零距离摊铺;纵向的接缝应该重叠、互搭,重叠宽度最少20cm。施工缝须与原水泥板接缝错开30cm以上;常规摊铺温度为120～177℃,177℃以上混合料可能导致摊铺机后面混合料出现推挤,120℃以下混合料可能导致摊铺机后面混合料出现开裂;气温低于1 0℃不得摊铺,雨后2 4 h以后方可摊铺。

2.3 STRATA混合料碾压

STRATA薄层温降很快,一般情况下,在环境温度为34℃时有效碾压时间为10min(终压120℃压左右),在环境温度26℃时,有效碾压时间6min,因此压路机需紧跟摊铺机后30m内,短距离碾压(如图1所示)。由于S T R A T A含油量较高,铺层又薄,在碾压时宜采用静压法碾压,不宜用胶轮,以免路面泛油或揉坏。另外在碾压过程中或碾压完成后遇到连续高温气候,S T R A T A铺层可能出现气泡,这时应将其刺破,或覆盖,或用压路机去除,不影响使用性能。

经过4～5次碾压能够达到常规密度,压实完成后铺层空隙率应控制在3%～5%以内。

3 结论

根据STRATA的材料特点制定了相应的施工工艺,在某高速公路旧水泥路面加铺工程中进行了实施。现场检测结果见表2,表中数据表明STRATA这种特殊混合料构成的应力吸收层,尽管有很严格的质量要求和施工限制属于较难施工的混合料,但是在制定了合理的施工工艺之后,加之对设备参数进行了必要的调整,STRATA应力吸收层完全可以达到防治反射裂缝的目的。但由于STRATA沥青结合料的价格较高,使用时应根据各地经济条件及气候情况选择使用。

摘要：STRATA是一种新型沥青混合料,成型后密实,粘弹性好,不渗水,能有效减少或缓解旧水泥砼板传递给沥青面层的反射裂缝,通过确定科学合理的施工工艺与质量控制技术,可以防治反射裂缝和延长沥青路面的使用寿命。

关键词：路机养护STRATA,反射裂缝,使用寿命

参考文献

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路面反射裂缝第9篇

反射裂缝本身对面层的使用性能影响不大,但由于环境因素,如雨雪、氧化、粉尘等负效应,常常使得裂缝迅速向四周扩展,缩短面层寿命。

1 沥青加铺层的开裂分析及设计方法

拓宽旧水泥混凝土路面,由于在路边侧存在接裂缝,当车辆通过不连续的路面板体时,沥青面层中由于接裂缝两侧相邻板块产生竖向位移差,而出现较大的剪切应力,这种剪切应力是沥青面层产生荷载型反射裂缝的最主要原因。另外,受气温周期性变化的影响,沥青面层和旧水泥混凝土面板都会膨胀、收缩,产生温度应力。

由于旧水泥混凝土路面的应力在接缝处不连续,因此沥青面层同时承受它本身以及旧路面所产生的温度应力。特别在冬季气温较低时,沥青面层会因为与接裂缝对应处的拉应力过大而开裂,形成温度型反射裂缝。

在沥青加铺层厚度设计时,厚度由行车荷载和防止反射裂缝两个主要因素控制。根据路面设计规范计算的路面结构层厚度一般能满足荷载和交通量的要求,关键是防止反射裂缝的产生。

2 国内外防治反射裂缝的研究概况

2.1 加筋格栅的研究

沥青混合料加筋能提高路面结构层对裂缝的抑制能力和对横向剪切破坏的抵抗能力,达到延长路面结构的疲劳寿命、节省材料、降低费用的目的。

在沥青路面中采用加筋的方法来改善路面使用性能的设想由来已久,自20世纪30年代开始掺加石棉纤维,到五六十年代美国、加拿大和英国试用以金属网作为沥青混合料中的加筋材料使用,均因材料不过关未能推行。20世纪80年代开始对PG(Polymer Geogrid聚合物网栅)进行应用研究,英国以NETLON有限公司为代表,研究了塑料格栅的材料性能及路用性能,并逐步推广应用。

这种格栅具有两种功能:

1)能提高沥青结构层的强度,具有长期抵抗拉应力的能力。

2)能使应力均匀分布在较大的面积范围内,大大减轻沥青结构层的徐变作用,最终达到防止沥青路面开裂的目的。

国内自80年代末开始研究此技术。

1992年北京市公路局设计研究院结合八达岭公路水泥混凝土路面大修,采用金属网加筋沥青混合料结构修筑了500 m试验段,使用效果较好。

哈尔滨建筑工程学院道路研究所于1993年7月提出了《塑料网格在柔性路面结构工程中的应用》研究报告,对室内外试验进行了详细阐述,并提出了施工工艺。

长沙交通学院也对塑料格栅进行了室内研究,提出了《土工格栅对沥青路面抗车辙、抗开裂性能的试验研究》初步报告。

北京市政设计院研究所对加拿大贝密尔斯有限公司生产的自黏式沥青路面加筋网格进行了室内试验,得到了初步结果。

国内外对加筋格栅沥青混合料试验研究的结果表明,加筋格栅具有减薄沥青层厚度、防治反射裂缝、减少车辙作用等特点,能够加强沥青路面的结构性能,提高道路的使用寿命。

2.2 玻纤格栅防止反射裂缝作用机理

玻纤格栅具有高抗拉强度、低延伸率、无蠕变,与沥青混合料的相容性好、物理化学性能稳定、耐高温、嵌锁与限制作用强等特点。其主要作用为均匀传递轴载,并将反射裂缝应力由垂直方向转为水平方向。

使用玻纤格栅,可增强沥青混合料的整体抗拉强度,有效地改善路面结构应力分布,抵抗和延缓由于路面的基层裂缝引起的沥青路面反射裂缝的发生,从而提高路面的使用寿命。

3 工程实例

由于鄂尔多斯市城市交通的发展,需对乌审街进行拓宽改造。

乌审街的实际情况是:旧路面为20 cm C15混凝土+20 cm C15混凝土+30 cm 6%灰土处理的混凝土路面。

为防治反射裂缝的产生,设计时在沥青混合料结构中布置玻纤格栅加筋层,其上再铺筑沥青面层的方法。具体方案:4 cm细粒式沥青混合料(AC-13C)+6 cm中粒式沥青混合料(AC-20C)+一层玻纤格栅+1 cm沥青下封层。

3.1 铺设路面的处理

玻纤格栅的使用效果与铺设路面的处理情况密切相关。在铺设前必须将路面上可能影响格栅与底层结合强度的物质如油脂、油漆、封层料、水渍、污物等彻底清除干净,使铺设表面清洁干燥。

玻纤格栅上感压式背腹属水溶性物质,如路面有水迹时,应待路面干燥后再进行铺设。铺设格栅之前需洒黏层油。黏层油如使用乳化沥青,则需在完全破乳干燥后再铺设格栅。

3.2 玻纤格栅的铺设与固定

玻纤格栅铺设可由拖拉机或汽车改装的专用设备进行铺设,也可人工铺设。在开始铺设之前,首先应确定胶面向下。铺设时,应保持其平整、拉紧,不得起皱,使其具备有效的张力,铺完之后再用干净的胶轮压路机碾压一遍。

目前常用的玻纤格栅有带自黏胶和不带自黏胶两种。带自黏胶的可直接在已平整的基层上铺设,不带自黏胶的通常采用钢钉固定法。

本工程采用的是不带自黏胶的玻纤格栅。固定玻纤格栅所需材料为50 mm×50 mm×0.3 mm的固定铁皮,要求平整不翘角,周边宜倒角处理;5 cm钢钉。

采用固定钢钉法铺设玻纤格栅时,先将一端固定铁皮和钢钉固定在已洒布黏层沥青的下层结构上,钢钉可用锤击或射钉射入。再将格栅纵向拉紧并分段固定,每段长度为2～5 m。也可按缩缝间距分段,钢钉位置设于接缝处。要求格栅拉紧时玻纤纵横向均处于挺直张紧状态。

格栅搭接为纵向搭接,搭接宽度≥20 cm,横向搭接宽度≥15 cm,纵向搭接应根据沥青摊铺方向将前一幅置于后一幅之上。固定时不能将钢钉直接钉于玻纤上,不能用锤子直接敲击玻纤,固定后如发现钢钉断裂或铁皮松动,则需重新固定。

玻纤格栅铺设固定完毕后,须用胶辊压路机适度碾压稳定,使格栅与原路表面粘结牢固。在实际施工中,也可采用洒布黏层油后直接摊铺玻纤格栅,压路机紧随后碾压。这样施工,效果较好,玻纤格栅也不易起波浪。

在实际操作过程中,施工质量的好坏对今后玻纤格栅的使用效果有着很大影响。因此,加强质量监督、提高施工人员技术水平显得尤为重要。

3.3 施工注意事项

1)严格控制运送混合料的车辆出入,在格栅层上禁止车辆急转向、急刹车和倾泻混合料脚料,以防止对玻纤格栅的损坏。

2)玻纤格栅背胶易溶于水,雨天或路面潮湿时不得施工。

3)玻纤格栅为玻璃纤维制造,对人体皮肤易产生刺激作用,施工人员须戴防护手套。

4)当使用的胶轮压路机需注水增加重量时,其注水量不能太满,以防溢流到玻纤格栅上,造成其背胶失去黏性。

5)玻纤格栅铺设过程中,若发现原路面有较小的坑、塘没有预先填平,可在铺好的格栅上将对应坑、塘的部分剪去,以便在铺上层沥青混合料时能完全填平坑、塘。

6)玻纤格栅铺设时,路面温度控制在5～60°C之间。

4 结语

国内用于沥青路面加筋的玻纤格栅种类较多,但玻纤格栅指标不明确,测试方法和标准也不统一,急需制定出适合我国国情的产品规格、性能要求、测试方法标准。

路面反射裂缝第10篇

关键词：白改黑,改性沥青,土工格栅,控制反射裂缝

1 路面改造设计方案建设特点

1.1 路面改造设计方案

(1)设计原则:

鉴于道路位置及周边环境的特殊性,尽可能控制好路面的设计标高,以免影响周边已建好建筑物和交叉路口的衔接;道路设计保留原有的水泥混凝土路面作为道路基层,采用在水泥路面上加铺改性沥青面层;做到既要充分利用原有路面,又要根治病害,有效防止改造路面的反射裂缝影响是本设计的指导原则。

(2)加铺沥青混凝土结构设计:

自上而下分别为4cmAC-13细粒式改性沥青混凝土,喷洒沥青黏层油,8cmAC-25粗粒式普通沥青混凝土,喷洒沥青黏层油,铺土工格栅。

1.2 道路建设特点及难点

(1)改性沥青路面施工在茂名市区为首次使用,施工经验不足,施工质量控制在技术应用上有一定风险。

(2)在道路改造过程中牵涉到地下管线的改造,管线交叉多,工程施工设计变异性较大。

(3)施工工期短,任务重,边通车,边施工,施工环境复杂,现场施工组织难度大。沥青混凝土路面施工完成后即开放通车,对施工质量要求较高。

2 防治反射裂缝的技术控制

2.1 改性沥青配合比设计

改性沥青是在适度的热沥青中掺入一定比例的橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的胶粉或其他材料外掺剂(改性剂)制成沥青,从而使沥青或沥青混合料的性能得到改善。改性沥青配合比设计是委托江门市建联试验检测有限公司进行相关性试验,以确定改性沥青配合比。

2.2 材料要求

(1)根据本地气温及实际情况,基质沥青采用道路石油沥青70(1-4)号A级,其质量要求见表2。

(2)改性沥青混合料的填料必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉,矿粉中不能含有泥土和有机物质。使用时要足够干燥以便自由流动并不得成团,塑性指数不应大于4.0。其质量应符合要求。见表3。

2.2 旧路及拓宽范围的基层处理

(1)旧路基层状况:经调查,路面损坏评定状况为中等,水泥混凝土板块损坏较少,故采用液压镐破碎、凿除旧混凝土病害板并清理路槽,用C25混凝土补强基层。

(2)拓宽部分基层处理:因拓宽部分就是原来的人行道,原人行道下面布置有通信管线、高压电力电缆、给水管道等地下设施,这些管线无法中断,只能采用混凝土就地进行保护,其余拓宽范围能用压路机碾压的采用级配碎石,宽度不够上不了压路机的采用片石混凝土做底基层,基层采用20cm厚C25早强混凝土。

(3)接缝处理:混凝土板路面接缝不但是受力薄弱处,也是雨水进入基层的必经之处,因此必须处理好。在实施中由于没有清缝机,故先用混凝土板切割机先对准接缝切割,割松并剔除填缝后再用压缩空气清除干净缝隙中其它的泥土杂物,然后重新灌注沥青码蹄脂填缝料进行封缝,以防止雨水通过接缝进入基层引起病害。

(4)减缓反射裂缝的措施:反射裂缝是由于旧面层在接缝或裂缝附近的位移,引起接缝或裂缝上方沥青混凝土加铺层内出现应力集中所造成的,其包括因温度和湿度变化而产生的水平位移以及因交通荷载作用而产生的竖向剪切位移。而根据国内外理论,在旧混凝土板与加铺层之间设置玻纤土工格栅加筋层可以改变加铺层结构的抗拉和抗剪切能力,从而可以有效减少由荷载、温度、地基脱空等产生的不利影响和提高沥青混凝土加铺层的抗反射裂缝能力;且根据研究,在加铺层底部加设土工格栅时,延缓反射裂缝的效果非常明显。故本工程在加铺层底部采用土工格栅作为加筋层面来作为减缓反射裂缝的措施。

2.3 施工要求及注意事项

2.3.1 路面铺设

(1)施工前应对旧水泥混凝土路面全面清扫,保证表面干净。

(2)由于旧水泥混凝土路面,以及新拓宽部分的混凝土路面是按旧水泥混凝土路面的坡度进行浇筑的,表面的平整度较好,但是与混凝土路面的路拱不对称,要调整路拱。

(3)应仔细检查纵、横接缝的灌缝质量,灌缝应密实而不宜过满。

(4)沥青洒布车要调整适当,主要调整好洒布车的行车速度,并调整好喷嘴间距、大小和高度,同时控制好洒布宽度及搭接宽度。

2.3.2 路面辗压

(1)在沥青混凝土完成摊铺和刮平后应立即对路面进行检查,对不规则之处应及时用人工进行调整,随后进行充分、均匀地压实。

(2)压实工作应按试铺段确定的压实设备的组合及程序进行,并应备有经监理工程师认可的小型振动压路机或手扶振动夯具,以用于狭窄地点压实或修补工程。

(3)现场辗压采用压实度与现场孔隙率双指标控制,压实度上面层不小于98%,下面层不小于97%,但禁止超过100%,现场孔隙率上面层应不大于6%,下面层应不大于7%。

2.3.3 辗压顺序

(1)压实分初压、复压和终压。在初压和复压过程中,宜采用同类压路机并列成梯队压实,不宜采用首尾相接的纵列方式。初压采用钢轮或振动压路机(或不振),并使驱动轮尽量靠近摊铺机,初压后应检查平整度和路拱,必要时应予以修整。

(2)复压应采用串联式双轮振动压路机或轮胎压路机;终压应采用光面轮压路机或振动压路机(但不得振动)。

(3)采用振动压路机压实改性沥青混合料路面时,压路机轨迹的重叠宽度不应超过20cm,但采用静载钢轨压路机时,压路机轨迹的重叠宽度不应少于20cm。采用振动压路机时,压路机的振动频率振幅大小应与路面铺筑厚度协调,厚度较薄时宜采用高频低振幅,终压时不得振动。

(4)碾压自路边压向路中,要配备与摊铺宽度相适应的压路机数台,使碾压温度能达到规定要求。碾压顺序如下:接缝处预压→全路初压→全路复压→全路终压。每次来回轨迹重叠,双轮压路机重叠30cm左右,三轮压路机重叠后轮宽度1/2左右。

2.4 土工格栅技术要求

2.4.1 土工格栅技术指标

(1)土工格栅厚度,一般3.0mm左右,以便摊铺;

(2)格栅网格尺寸应为0.5～1.0倍骨料粒径,本工程采用20.0×20.0mm;

(3)土工格栅抗拉强度应选大值,纵向大于等于50kN/m,横向大于等于50kN/m,抗变形能力强;

(4)伸长率小于3%;

(5)含胶量大于等于20%;

(6)土工格栅采用自粘式,幅宽为2m,耐温性100～280℃。

2.4.2 铺设土工格栅施工要求

(1)在清扫干净的水泥混凝土路面上用小型沥青洒布机按0.6㎏/㎡喷洒粘层乳化沥青,幅宽为2.0m。

(2)在大气温度10℃以上,路面不潮湿时喷洒粘层乳化沥青。

(3)在喷洒粘层乳化沥青后,待粘层沥青已破乳时开始进行土工格栅铺设。铺设完土工格栅后,用轻型胶轮压路机在其上作适度碾压,以确保土工格栅与原路面有良好的粘接。

(4)采用土工格栅铺筑设备,人工一次摊铺土工格栅。对不平整处,应用摊杆推平,如遇到弯道,应将弯道内侧的土工格栅用剪力裁开,然后将一侧推平,涂刷沥青,再将另一侧叠盖搭接,铺设时应保证平顺并使纵横向张紧。

(5)一卷土工格栅摊完后,再喷洒另一幅土工格栅的粘层沥青。铺设时土工格栅的搭接:纵向距离不小于20cm,横向距离不小于15cm;要在前一幅摊好的土工格栅上补洒25cm的沥青带,然后再摊铺第二幅土工格栅。按此铺摊的工艺顺序直到半幅路面的土工格栅铺满,并超出半幅路面宽度25cm,以便与第二幅路面的土工格栅搭按。

2.4.3 铺设土工格栅施工要求

(1)为了方便汽车在土工格栅上和已喷洒沥青路面上行走而不带动土工格栅,在半幅路面摊铺完土工格栅后,再洒上5mm的石粉。

(2)在土工格栅的起始端要用铁钉加强固定,并洒一层粘层沥青。

(3)禁止汽车在土工格栅上刹车、转弯、调头。

(4)当土工格栅被汽车拉起,应立即用摊杆推平。

3 结语

油城路改造竣工近一年了,经过一年的行车,目前尚未发现反射裂缝,路面平整效果良好。通过油城路的改造,在白改黑旧路改造中对如何有效控制反射裂缝,保证路面铺设平整有如下体会:

(1)在水泥混凝土道路上加铺沥青混凝土面层前必须对旧路面的病害进行处理,更换破碎断裂板与板底脱空板,并对所有接缝进行清缝和重新灌缝处理,以防止雨水通过接缝进入基层。

(2)拓宽部分基层必须强度大、弯沉小,在拓宽与旧混凝土板之间搭接部位和在旧水泥混凝土路面上加设土工格栅,均能够增强路面整体刚度,使沥青表面弯沉减小,从而提高沥青加铺层的高温抗车辙能力,可有效防止反射裂缝的产生。

(3)对重要材料特性指标的控制,不同的沥青温度,不同的掺量,不同的拌制时间,能比较敏感地反映沥青的改性程度,影响改性沥青的使用效果。

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