沥青混凝土路面反射裂缝的成因分析与处理

沥青混凝土路面反射裂缝的成因分析与处理

1基础引起的裂缝反射裂缝是指承受混凝土结构的裂缝或裂缝。由于环境（主要是温度和湿度）的不断变化和机轮负荷的反复影响，最终导致相应位置的沥青路面裂缝。产生反射裂缝的力学机理,通常认为是由于下层路面接缝、裂缝处的竖向和水平位移所致。竖向位移是接缝、裂缝两侧路面由于机轮荷载作用产生的垂直方向的相对位移;水平位移是由于温度或湿度变化引起道面板的胀缩产生的水平方向的位移。根据研究发现,温度变化引起的水平位移是产生反射裂缝的主要原因。下层道面板产生的水平位移,使沥青加铺层在接缝、裂缝处产生较大的拉应力。而沥青混凝土在低温时不宜变形,当拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时,即出现开裂。在温度、湿度应力和机轮荷载的综合作用下,裂缝不断向上开展,最后反射到加铺层表面上来。2反射裂缝的预防和处理2.1相对位移的减小(1)孔隙率cm用凿岩机在失稳的混凝土板上钻孔,共钻5个孔(板中及四角各一个),孔径4cm,孔深以钻头触及基底下的土层为止,灌浆用水泥净浆或水泥砂浆。灌浆压力一般为0.105～0.125MPa。灌浆先灌中孔,同时观察其他孔,对冒出浆液的孔,即行堵塞。当达到设计灌浆压力后,不吸浆状态稳压5min,停止灌浆。(2)冷地面油气动弹性的施工用清缝机将缝槽清干净后,在缝壁干燥状态下,涂刷一层冷底子油,紧接着填入强度较大的不可压缩的材料,使道面板挤紧,减小接缝张开量。(3)确定锚块上的混凝土板cm的接缝,用清缝机清理干净缝内杂物,将楔块打入缝内,使混凝土板不能活动。楔块顶面要低于旧路面表面,再用防水材料将缝填满,防止水份渗入土基引起土基失稳。2.2处理旧路面的裂缝在加铺沥青混凝土面层前,应对旧路面进行彻底清理,修补。(1)缝内杂5.3m表面裂缝是板块表面产生不贯穿板厚的浅裂缝,这种裂疑不影响板块的承载力。宽度小于5mm的裂缝,可将缝凿成5mm宽,深至无裂缝处的“V”字型,用压缩空气吹净缝内杂物,用水泥浆或沥青砂灌缝。宽度大于5mm的裂缝,宜用高强度细石混凝土修补,要将裂缝凿宽到5cm左右,缝边凿成垂直于混凝土板,用钢丝刷刷去松动的混凝土碎块,用水冲洗缝的周边,再用水泥浆在已湿润的混凝土板两侧涂刷一层,然后用细石拌制的混凝土混合料修补。(2)清除通缝,吹除杂通缝是贯穿板厚的裂缝,目前常采用沥青砂、沥青玛蹄脂直接灌缝,这种方法比较简单,但不能有效防止加铺层的反射裂缝。为了减少通缝的危害,应将通缝切除,吹除杂物并用水冲洗干净,宽度小于2cm的裂缝可直接灌入聚氯乙烯胶泥或其他防水材料;宽度大于2cm的裂缝应用水泥混凝土进行修补,并在有裂缝路面表面涂刷粘层油,防止雨水渗入土基,使新旧路面结合紧密。2.3设置裂缝消除层防裂层可以改善沥青加铺层的受力状态。美国曾作过实验研究,在旧混凝土路面上设置9cm厚大骨料开级配裂缝消除层,使用15年后沥青混凝土面层反射裂缝很少。证明了裂缝消除层起到延缓裂缝出现的作用。我国目前普遍采用的防裂层材料有以下3种。(1)新型防水材料APP改性沥青防水毡是采用高分子聚合物改性后的沥青与玻纤编织布或化纤编织布加工而成的一种新型防水材料,它具有抗拉强度大、延伸率高、高温不变形、低温不龟裂、粘结力强、施工方便等特点。施工时,将油毡摆正对齐,薄膜面向下,用喷火器烘烤一端底面至薄膜溶化,踩压油毡,使之与旧路面粘牢,在纵横交叉处用融压粘法使上下层与混凝土板粘结在一起,以形成整体。(2)无纺纤维布无纺纤维布又称土工布。在旧路面上涂刷液体沥青粘油层,然后铺贴土工布,踩压密实,可有效防止反射裂缝。(3)沥青防裂层材料橡胶沥青是采用高剂量的废橡胶粉,以沥青作为橡胶分散剂制备成的一种新型结合料。将砂石骨料加入橡胶沥青制备成沥青混合料,铺于路面,其热稳定性及防裂性很好。此外,甘肃榆中机场采用APP改性树脂作为防裂层材料。该材料形状为边长2cm的正六边形网状结构,厚度约115mm。旧路面进行清缝、封缝、涂刷粘油层处理后,在有裂缝的路面区域进行局部铺设,作为应力消散层,该方法简单、经济,据住场部队反映效果良好。2.4改性橡胶沥青尽量选用韧性好,低温塑性变形能力强的沥青材料,还可采用SBR改性橡胶沥青,RE热塑性树脂改性沥青,以提高混合料的低温抗裂性能。2.5在铺路层的表面上雕刻锯缝位置应与下层路面接缝对齐,间距适当,锯缝深度一般为加铺层厚度的1/3,宽度为3mm。锯缝后应及时灌缝,防止渗水物进入。2.6表面处理和添加目前,国际上最常用的有两种方法:石屑罩面和稀浆封层。(1)压实石屑骨料石屑罩面是在面层使用沥青撒布机洒布一层乳化沥青粘结料,然后按一定配合比铺一层石屑骨料,碾压密实。这种方法在国外多用于高等级公路的养护。据澳大利亚有关机构研究发现,通过这种方法对路面进行表面治理,可大大减少反射裂缝的产生,使路面寿命增加5～8年。(2)用填料和水冷拌后的拓展沥青乳化沥青进行稀浆封层是近年迅速发展的路面维修施工技术,是用细粒式的级配石料或砂作骨料,以乳化沥青为粘结料,加填料和水冷拌后摊铺(用稀浆封层机)成沥青表处薄层。它具有施工快、密实度高、粘附力强、经济效益好等优点。此外,还可用CRL改性乳化沥青进行稀浆封层。CRL改性乳化沥青稀浆封层比普通乳化沥青稀浆封层具有耐磨性能好、