城市舊路加寬改造過程中SMA面層反射裂縫的控制

羅斌

福建中交建設發展有限公司（350003）

城市舊路加寬改造過程中SMA面層反射裂縫的控制

羅斌

福建中交建設發展有限公司（350003）

結合工程實際，主要論述了在城市舊路改造過程中SMA面層的反射裂縫的產生原因和控制措施，以期能夠為相關實踐提供理論參考。

舊路改造；拓寬；反射裂縫；SMA面層；防治措施

1 反射裂縫的形成原因及防止

路面改造施工中，常出現反射裂縫。反射裂縫是指下層混凝土板的接逢或裂縫，由于溫度和濕度的不斷變化與車輛荷載的反復作用，在加鋪層的相應位置上產生裂縫。瀝青混凝土路面開裂通常是由于舊水泥混凝土路面接縫、裂縫處的豎向和水平位移所致。水泥混凝土板產生的水平位移，使瀝青加鋪層在接縫、裂縫處產生較大的拉應力，當拉應力超過瀝青混凝土的抗拉強度時，即出現開裂。在溫度、濕度應力和車輛荷載的綜合作用下，裂縫不斷向上發展，反射到加鋪層表面。反射裂縫是由于舊面層在接縫或裂縫附近的位移(其中包括因溫度和濕度變化而產生的水平位移，因交通荷載作用而產生的豎向剪切位移)引起接縫或裂縫上方瀝青混凝土加鋪層內出現應力集中所造成的。防止反射裂縫，要從結構設計和材料兩方面考慮。在材料上可以適當增加瀝青用量，減小混合料空隙率，延緩裂縫的擴展。設計上可以采用應力吸收層,即用APP改性瀝青油氈、鋪設玻璃纖維格柵等加強混凝土的抵抗拉動位移(剪切強度)的能力。還需加強施工控制，保證混料過程中瀝青不老化，同時加強碾壓，提高瀝青混合料的密實度，以減少反射裂縫。

1.1 認真做好舊混凝土路面的處理

施工工藝流程：舊路面機械銑刨→舊路面病害處理→接縫處理→滿鋪玻纖土工格柵→噴灑專用黏層油→鋪筑瀝青混凝土罩面層→滿鋪玻纖土工格柵→鋪筑SMA改性瀝青混凝土罩面層→碾壓成型。

瀝青混凝土路面屬柔性路面，面層的強度直接取決于基層的強度，基層強度不足會直接導致面層的破壞。以舊水泥混凝土路面作基層，應具有足夠的強度與適宜的剛度。在混凝土路面上加鋪瀝青混凝土,最關鍵的問題是要對舊水泥路面板的處理。對舊路面狀況進行全面調查，采用探地雷達、彎沉儀等對混凝土板的脫空和其結構層的均勻情況、路面承載能力進行檢測評價，對接縫、裂縫、錯臺、斷板、啃邊、沉陷、脫空等損壞現象進行統計，對出現的路面病害、部分結構承載力不足等進行深層次的分析,針對不同病害進行有效的處理。對邊角破碎損壞較深和較寬的路面,要用切割機切除損壞部分，然后澆筑同標號混凝土;對破損較淺、較窄的，鑿除5 cm以上,然后用細石拌制的混凝土混合料填平。對發生錯臺或板塊網狀開裂,在充分考慮路基質量的同時，將整個板全部鑿除，重新夯實路基及基層，澆注同強度等級混凝土。對于板塊脫空、橋頭沉陷、板的不均勻沉陷及彎沉較大的部位，鉆穿板塊，用水泥漿高壓灌注。尤其要重視橫穿管線處及拓寬后檢查井周邊的施工。因為，路面缺陷或者不平一般多出現在橫穿管線的地方或者在檢查井的周邊。橫穿管線位置和檢查井周邊部位成為最薄弱的環節。這是因為在路面拓寬施工中許多專業管線會相應改動，在橫穿的部位回填沒有到位。現在很多是回填中粗砂灌水夯實，但是在實際的施工過程中由于工期緊，路上又有車輛在通行，為了盡快地恢復交通，回填后灌水密實就草草了事,導致密實度沒有辦法達到要求。如果井原來在綠化帶或是在人行道上，周邊的回填沒有達到機動車道井邊回填的要求，現在人行道拓寬為機動車道，如果沒重新處理的話必定會出現下沉現象。為了避免這樣的情況發生，必須重點加強橫穿管線部位的工程監理,嚴格監督回填密實，面層用與路面相同強度等級的混凝土振搗密實。檢查井周邊應挖開50 cm，用與路面相同強度等級的混凝土灌實。各種檢查井蓋的高度需要調整，井座邊用細石早強混凝土來灌注。

1.2 舊路面接縫及新舊路面結合處設置玻纖土工格柵

混凝土板路面接縫不但是受力薄弱處，也是雨水進人基層的必經之處，因此必須處理好。在實施中由于沒有清縫機，故用混凝土板切割機對準接縫切割，割松并剔除填縫后再用壓縮空氣清除干凈縫隙中的泥土、雜物，然后重新灌注填縫料進行封縫，以防止雨水通過接縫進人基層引起病害。

縱縮縫施工工藝：施工前，先將接縫清除干凈，縫中灌4%SBS改性瀝青油膏(溫度控制在150℃)，用改性瀝青涂刷縫兩側(各寬50 cm,溫度控制在150℃)，然后鋪設玻纖土工格柵，要求平整無折，最后在上面鋪一層改性瀝青砂(厚度小于2.5mm)進行養護。

脹縫和工作縫施工工藝：將縫兩側50 cm范圍內的路面鑿掉5mm，清除干凈，并清除縫中(深4 cm)和周圍的雜物，然后用改性瀝青砂填縫并高出路面2mm，最后沿縫兩側50 cm寬用改性瀝青鋪平(與現行路面齊平)，用手動滾筒壓實并在上面滿鋪一層玻纖土工格柵。

1.3 在舊混凝土板與加鋪層之間設里玻纖土工格柵加筋層

玻纖土工格柵加筋層可以提高加鋪層結構的抗拉和抗剪切能力，從而有效地減少由荷載、溫度、地基脫空等產生的不利影響,提高瀝青混凝土加鋪層的抗反射裂縫能力，延緩反射裂縫的效果非常明顯。土工格柵技術要求：厚度薄，一般3.0mm左右;格柵網格尺寸應為0.5～1.0倍骨料粒徑。本工程采用25.4mm×25.4mm格柵，抗拉強度高，縱向拉力大于等于50 kN/m，橫向拉力大于等于50 kN/m，抗變形能力強;伸長率小于4%;含膠量大于等于20%；自黏式，幅寬2m，耐溫性-100～280℃。

施工工藝流程：l）路面調平。由于舊水泥混凝土路面和新拓寬部分的混凝土路面是按舊水泥混凝土路面的坡度進行澆筑的,表面的平整度較好，但是由于混凝土路面的路拱不對稱，要調整為路拱對稱,路拱兩邊路面的瀝青鋪筑厚度是不相同的，根據現場測量最薄的為7 cm,最厚的為15 cm，因此，采用瀝青碎石作為瀝青混凝土調平層。調平層鋪筑完后，再進行面層的鋪筑。

2）土工格柵鋪筑。在清掃干凈的水泥混凝土路面上，用小型瀝青灑布機噴灑黏層乳化瀝青，幅寬為2.0m；在大氣溫度10℃以上，路面不潮濕時噴灑黏層乳化瀝青;在噴灑黏層乳化瀝青后，開始進行土工格柵鋪設。鋪設完土工格柵后，用輕型膠輪壓路機在其上作適度碾壓，以確保土工格柵與原路面有良好的黏結。這一點相當關鍵，但是在實際的施工中卻難做到。采用土工格柵鋪筑設備,人工一次攤鋪土工格柵。對不平整處，應用攤桿推平，如遇到彎道，應將彎道內側的土工格柵用剪刀裁開，然后將一側推平，涂刷瀝青，再將另一側疊蓋搭接，鋪設時應保證平順并使縱橫向張緊，這在實際的施工中也很難做到。所以，經常會有土工格柵起拱、褶皺的現象。一卷土工格柵攤完后，再噴灑另一幅土工格柵的黏層瀝青。鋪設時土工格柵的搭接：縱向距離不小于15 cm，橫向距離不小于10 cm;要在前一幅攤好的土工格柵上補灑20 cm的瀝青帶，然后再攤鋪第二幅土工格柵。按此鋪攤的工藝順序直到半幅路面的土工格柵鋪滿，并超出半幅路面寬度20 cm，以便與別一半幅路面的土工格柵搭接。

鋪筑瀝青混凝土應注意：為了汽車在土工格柵上和已噴灑瀝青路面上行走而不帶動土工格柵，在半幅路面攤鋪完土工格柵后，再撒上5mm的石粉。在土工格柵的起始端要用鐵釘固定，灑一層黏層瀝青。實際的施工中，土工格柵的固定成為最關鍵的因素，起始端用鐵釘固定并灑一層黏層瀝青根本無法使土工格柵固定，只有加密固定點才行。禁止汽車在土工格柵上剎車、轉彎、調頭，但是實際施工過程中汽車在行駛的時候會經常剎車，所以只能跟汽車司機進行詳細的交底，把破壞降到最低。當土工格柵被汽車拉起，應立即用攤桿推平,這一點要施工人員的全程跟蹤，專人負責。最后用瀝青混凝土鋪機攤鋪瀝青混凝土路面。

2 工程應用實例

廈門市仙岳西路、集美區杏南杏北路近期交通流量猛增，路面相對狹窄，成了廈門市的交通瓶頸。為提高道路的通行能力，改善廈門市內外交通不暢的狀況，今年對全長約4 000m的仙岳西路架設高架橋，地面工程由原來的雙向八車道拓寬為雙向十二車道；對全長約2 020m集美區杏南杏北路,由原來的雙向三車道拓寬為雙向六車道。為防止半剛性基層與剛性板之間、舊水泥板塊之間、新舊水泥混凝土板塊之間的接縫出現反射裂縫，本工程在加鋪層底部采用土工格柵作為加筋層面來，以減緩反射裂縫，取得良好效果。

3 結論