反射裂縫問題

近年來，各地經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，公路上交通量和汽車載重量劇增，對路面結(jié)構(gòu)的損壞日漸加重，越來越多的舊水泥混凝土路面面臨修復(fù)工作。與瀝青路面相比，水泥混凝土路面的修復(fù)比較困難，而加鋪瀝青混凝土罩面層不僅簡單方便，而且能有效地改善舊水泥混凝土路面的使用性能，延長其使用壽命。但由于舊水泥混凝土路面上存在接縫和裂縫等損壞現(xiàn)象，瀝青罩面后的復(fù)合結(jié)構(gòu)往往在使用的短時期內(nèi)，罩面層在對應(yīng)于舊水泥混凝土板接、裂縫的位置上出現(xiàn)裂縫，即反射裂縫。反射裂縫本身對罩面層使用性能的影響不大，但環(huán)境因素（雨水、氧化等）的負(fù)效應(yīng)，常常使得裂縫迅速向四周擴展，縮短罩面層壽命。反射裂縫是舊水泥混凝土加罩面瀝青層所面臨的一大難題。國外早在30年代就開始嘗試應(yīng)用瀝青罩面層改善舊混凝土路面的使用性能，并對反射裂縫產(chǎn)生機理和發(fā)展過程進行調(diào)查研究。因反射裂縫問題本身十分復(fù)雜，影響因素眾多，因此關(guān)于反射裂縫產(chǎn)生和發(fā)展的機理至今仍沒有明確一致的結(jié)論。然而，對反射裂縫產(chǎn)生和發(fā)展的機理認(rèn)識的程度直接關(guān)系到防治反射裂縫措施的選擇，并最終影響到罩面層的使用壽命

[2] 影響因素

除了溫度、行車荷載等外界因素外，路面結(jié)構(gòu)本身特性對反射裂縫的產(chǎn)生也有一定的影響，它包括：①舊路面與罩面層之間的層間粘結(jié)性能；②舊路面狀況性能參數(shù)（如舊路面板厚度、長度、接裂縫寬度、損壞狀況、接裂縫的傳荷能力等）；③罩面層結(jié)構(gòu)參數(shù)與材料性能。同濟大學(xué)的于寶明對影響反射裂縫產(chǎn)生的各因素進行了三維有限元分析，結(jié)果顯示，影響溫度型反射裂縫的主要因素是舊路面與罩面層間的粘結(jié)狀況、罩面層厚度、舊路面板的長度、縫寬以及水泥混凝土的線收縮系數(shù)。瀝青混凝土與水泥混凝土的模量對罩面層中溫度型反射裂縫的形成也有一定的影響，舊路面板的厚度、基層模量及其線收縮系數(shù)等其他因素的影響是完全可以忽略的。

對于彎拉型反射裂縫，在正中荷載作用下，對罩面層中的應(yīng)力分析結(jié)果表明：正中荷載應(yīng)力隨層間界面模量的減小而增大，隨罩面層厚度的增加而減小，其他因素的影響是較小的。

影響剪切型反射裂縫最zhu yao的因素有：舊路面與罩面層間的粘結(jié)性能、罩面層的勁度模量、罩面層的厚度、舊路面板接裂縫的寬度、舊路面板的厚度以及基層模量。舊路面板的剛度對剪切型反射裂縫的產(chǎn)生也有一定的影響，舊路面板的長度等因素的影響是完全可以忽略的

配料：

瀝青路面公路按照集料和礦粉混合比例的不同，可以分為多碎石瀝青混凝土面層（SAC)和瀝青瑪蹄脂碎石混合料面層（SMA)兩種。

多碎石瀝青混合料是采用較多的粗碎石形成骨架，瀝青砂膠填充骨架中的孔隙并使骨架膠合在一起而形成的瀝青混合料形式。具體組成為：粗集料含量69%～78%，礦粉6%～10%，油石比5%左右。經(jīng)幾條高等公路的實踐證明，多碎石瀝青混凝土面層既能提供較深的表面構(gòu)造，又具有傳統(tǒng)Ⅰ型瀝青混凝土那樣的較小空隙及較小透水性，同時又具有較好的抗形變能力（動穩(wěn)定度較高）。

20世紀(jì)80年代中期中國開始修筑高等級公路，從瀝青面層的結(jié)構(gòu)形式來看：Ⅰ型瀝青混凝土，空隙率3%～6%，透水性小，耐久性好，為了解決瀝青面層的抗滑性能，多碎石瀝青混凝土面層被加以研究和使用。

瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA）是一種以瀝青、礦粉及纖維穩(wěn)定劑組成的瀝青瑪蹄脂結(jié)合料，填充于間斷級配的礦料骨架中，所形成的骨架密實混合料。SMA是一種間斷級配的瀝青混合料，5mm以上的粗集料比例高達70%～80%，礦粉的用量達7%～13%。由此形成的間斷級配，很少使用細(xì)集料；為加入較多的瀝青，一方面增加礦粉用量，同時使用纖維作為穩(wěn)定劑；瀝青用量較多，高達6.5%～7%，粘結(jié)性要求高，并希望選用針入度小、軟化點高、溫度穩(wěn)定性好的瀝青。

20世紀(jì)60年代的德國交通十分發(fā)達，根據(jù)德國的氣候特點，習(xí)慣修筑“澆筑式瀝青混凝土”路面。這種結(jié)構(gòu)中瀝青含量12%左右，礦粉含量高。使用中發(fā)現(xiàn)路面的車轍十分嚴(yán)重，另外當(dāng)時該國家的汽車為了防滑的需要，經(jīng)常使用帶釘?shù)妮喬?，其結(jié)果是路面磨耗十分嚴(yán)重（1年可減薄4cm左右）。為了克服日益嚴(yán)重的車轍，減少路面的磨耗，公路工作者對瀝青混合料的配合比進行調(diào)整，增大粗集料的比例，添加纖維穩(wěn)定劑，形成了SMA結(jié)構(gòu)的初形。90年代初，美國公路界認(rèn)為其公路路面質(zhì)量不如歐洲國家的路面質(zhì)量好。經(jīng)考察發(fā)現(xiàn)存在兩個方面的差距：①在改性瀝青的運用上；②在路面的結(jié)構(gòu)形式上（即SMA）。1991、1992年開始加以研究、推廣SMA這種結(jié)構(gòu)形式，最典型的是：1995年亞特蘭大市為舉辦奧運會對公路網(wǎng)進行改建和新建，全部采用了SMA這種結(jié)構(gòu)形式做路面。

2.熱拌瀝青混合料的鋪筑

基層準(zhǔn)備和放樣，鋪筑瀝青混合料前，應(yīng)檢查確認(rèn)下層的質(zhì)量，當(dāng)下層質(zhì)量不符合要求，或未按規(guī)定灑布透層、粘層瀝青或鋪熱下封層時，不得鋪筑瀝青面層。為了控制混合料的攤鋪厚度，在準(zhǔn)備好基層之后，應(yīng)進行測量放樣，即沿路面中心線和四分之一路面寬度處設(shè)置樣樁，標(biāo)出混合料松鋪厚度。當(dāng)采用自動調(diào)平攤鋪機時，應(yīng)放出引導(dǎo)攤鋪機運行走向和標(biāo)高的控制基準(zhǔn)線。

攤鋪，熱拌瀝青混合料應(yīng)采用機械攤鋪，對高速公路和一級公路宜采用兩臺以上攤鋪機聯(lián)合攤鋪，以減少縱向次冷按縫，相鄰兩臺攤鋪機縱向相距10～30m，橫向應(yīng)有5～cm寬度攤鋪重疊。瀝青混合料攤鋪機攤鋪過程是由自卸汽車將混合料卸在料斗內(nèi)，經(jīng)傳送器將混合料往后傳到螺旋攤鋪器，隨著攤鋪機前進，螺旋攤鋪器即在攤鋪帶寬度上均勻地攤鋪混合料，隨后搗實，并由攤平板整平。

運料車的運輸能力應(yīng)較主導(dǎo)機械的工作能力稍大。城市主干路、快速路開始攤鋪時，等候卸料的車不宜少于5輛。宜采用兩臺（含兩臺）以上攤鋪機成梯隊作業(yè)，進行聯(lián)合攤鋪。相鄰兩幅之間宜重疊5～10cm，前后攤鋪機宜相距10～30m，且保持混合料合格溫度。攤鋪機應(yīng)具有自動調(diào)平、調(diào)厚裝置，具有足夠容量的受料斗和足夠的功率可以推動運料車，具有初步振實、熨平裝置，攤鋪寬度可以調(diào)整。城市主干路、快速路施工氣溫低于10℃時，或其他等級道路施工氣溫低于5℃時均不宜施工。攤鋪瀝青混合料應(yīng)緩慢、均勻、連續(xù)不間斷。用機械攤鋪的混合料，不得用人工修整。

碾壓，攤鋪后緊跟碾壓工序，壓實分初壓、復(fù)壓、終壓（包括成型）三個階段。正常施工時碾壓溫度為110～140℃，且不低于110℃；低溫施工碾壓溫度120～150℃。碾壓終了溫度不低于65～80℃。碾壓速度應(yīng)慢而均勻。初壓時料溫較高，不得產(chǎn)生推移、開裂。壓路機應(yīng)從外側(cè)向中心碾壓，相鄰碾壓帶重疊1/3～1/2輪寬。碾壓時應(yīng)將驅(qū)動輪面向攤鋪機。復(fù)壓采用重型輪胎壓路機或振動壓路機，不宜少于4-6遍，達到要求的壓實度。終壓可用重型輪胎壓路機或停振的振動壓路機，不宜少于2遍，直至無輪跡。在連續(xù)攤鋪后的碾壓中，壓路機不得隨意停頓。為防止碾輪粘瀝青，可將摻洗衣粉的水噴灑碾輪，嚴(yán)禁涂刷柴油。

壓路機不得在未碾壓成型并冷卻的路面上轉(zhuǎn)向、調(diào)頭或停車等候。也不得在成型路面上停放任何機械設(shè)備或車輛，不得散落礦料、油料等雜物，加強成品保護意識。碾壓的最終目的是保證壓實度和平整度達到規(guī)范要求。

壓實后的瀝青混合料應(yīng)符合平整度和壓實度的要法，因此，瀝青混合料每層的碾壓成型厚度不應(yīng)大于10cm，否則應(yīng)分層攤鋪和壓實，其碾壓過程分為初壓、復(fù)壓和終壓三個階段。初壓是在混合料攤鋪后較高溫度下進行，宜采用60～80kN雙輪壓路機慢速度均勻碾壓2遍，碾壓溫度應(yīng)符合施工溫度的要求，初壓后應(yīng)檢查平整度、路拱必要時應(yīng)予以適當(dāng)調(diào)整；復(fù)壓是在初壓后，采用重型輪式壓路式或振動壓路機碾壓4～6遍，要達到要求的壓實度，并無顯著輪跡，因此，復(fù)壓是達到規(guī)定密實度的主要階段；終壓緊接著復(fù)壓進行，終壓選擇60～80kN的雙輪壓路機碾壓不少于2遍，并應(yīng)消除在碾壓過程中產(chǎn)生的輪跡和確保路表面的良好平整度。

接縫施工工藝

瀝青路面的各種施工，包括縱縫、橫縫和新舊路的接縫等處，往往由于壓實不足，容易產(chǎn)生臺階、裂縫、松散等質(zhì)量事故，影響路面的平整度和耐久性。接縫的內(nèi)容、要求和注意事項如下： 攤鋪時采用梯隊作業(yè)的縱過采用熱接縫。施工時應(yīng)將先鋪的已鋪混合料留下l0～2Ocm寬度暫時不碾壓，作為后攤鋪部分的高程基準(zhǔn)面?？v縫應(yīng)在后鋪部分?jǐn)備伜罅⒓催M行碾壓，壓路機應(yīng)大部分壓在已先鋪碾壓好的路面上，僅有10～15cm的寬度壓在新鋪的車道上，然后逐漸移動跨縫碾壓以消除縫跡。

攤鋪梯隊作業(yè)時的縱縫應(yīng)采用熱接縫。上下層的縱縫應(yīng)錯開15cm以上。上面層的縱縫宜安排在車道線上。相鄰兩幅及上下層的橫接縫應(yīng)錯位1m以上。中、下層可采用斜接縫，上層可用平接縫。接縫應(yīng)粘結(jié)緊密、壓實充分，連接平順。

半幅施工或與舊瀝青路面連接的縱縫，不能采用熱接縫時，宜加設(shè)擋板或采用切刀切齊。鋪另半幅前必須將縫邊緣清掃干凈，并刷粘層瀝青。攤鋪時應(yīng)重疊在已鋪層上5～10cm，攤鋪后用入工將攤鋪在前半幅上面的混合料鏟走。碾壓時先在已壓實的路面上行駛，碾壓新鋪層10～15cm，然后再逐漸移動跨過縱縫，將縱縫碾壓緊密。上下層的縱縫應(yīng)錯開15cm以上。表層的縱縫應(yīng)順直，且位于車道的畫線位置。

橫縫應(yīng)與路中線垂直。相鄰兩幅及上下層的橫縫應(yīng)錯位lm以上。對高速公路和一級公路、中面層、下面層的橫向接縫可斜接，但在上面層應(yīng)做成垂直的平頭縫，即平接。其它等級公路的各層均可斜按。鋪筑接縫時，可在已壓實的部分上面鋪設(shè)一些熱混合料使之預(yù)熱軟化，以加強新舊混合料的粘結(jié)。但在開始碾壓前應(yīng)將預(yù)熱用的混合料鏟除。 

斜接縫的搭接長度與厚度有關(guān)，宜為0.4～0.8m。搭接處應(yīng)清掃干凈并灑粘層瀝青，斜接縫應(yīng)充分壓實并搭接平整。

平接縫應(yīng)做到緊密粘結(jié)，充分壓實，連接平順。接縫處應(yīng)清掃干凈，切齊，邊緣涂粘層瀝青，并在其壓實后用熱烙鐵燙平，再在縫口涂粘層瀝青，撒石粉封口，以防滲水。