白加黑路面反射裂縫防治技術研究

何智強 馬源源

摘 要：我國水泥混凝土路面應用較廣，隨著使用年限的不斷增加，早期修建的大量水泥混凝土路面步入了大中修階段，病害問題嚴重。“白加黑”路面的應用，可以有效改善舊水泥混凝土路面使用性能，延長道路使用壽命，是提升舊水泥路面服務水平的關鍵性措施。為此，本文在全面了解反射裂縫分類及成因的基礎上，闡述了常用的幾種反射裂縫防治對策，并結合具體案例，提出了加鋪橡膠瀝青應力吸收層的施工方案，以期有效防治路面反射裂縫病害，提高施工質量。

關鍵詞：白加黑路面;反射裂縫;防治對策

中圖分類號：U418.6 文獻標識碼：A

0 引言

近年來，隨著國民經濟的迅速發展，公路上交通量和汽車載重量劇增，對路面結構的損壞日漸加重。越來越多的舊水泥混凝土路面面臨著維修養護工作。“白加黑”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，是一種非常有前景的水泥混凝土路面大修方法。然而，在長期實踐中發現，白加黑路面在溫度、荷載等因素影響下，很容易出現反射裂縫，進而影響道路平整度，危害行車安全。為此，必須重視白加黑路面反射裂縫防治工作，采取切實可行的措施加大防治力度。

1 反射裂縫的分類及成因

反射裂縫是最常見的一種路面病害問題，主要分為兩種類型，具體如下：

1.1 溫度型反射裂縫

一般來講，溫度是影響路面質量的主要因素。對于基層板溫度而言，外部環境的影響主要考慮兩點，即日變化溫度、年變化溫度。比如，在年變化溫度影響下，因為作用周期過長，瀝青面層的頂、底面溫度基本一致。在冬季嚴寒時期，基層板將會出現收縮變形，進而產生拉應力。而在炎炎夏日，溫度較高，基層板將會發生膨脹，從而產生壓應力。但是在具體工程當中，溫度應力與荷載應力往往相伴而生，在行車荷載和溫度變化長期作用下，裂縫尖端的應力將大于瀝青混凝土的極限抗拉強度，從而產生裂縫，甚至不斷發展為反射裂縫。

1.2 荷載型反射裂縫

當車輛從裂縫部位通行時，瀝青面層將會產生荷載型反射裂縫，應力作用的產生，包含三個不同的階段，第一，當荷載處于裂縫一側的情況下，裂縫兩側位移較大，將會有較大剪切應力出現于瀝青面層;第二，荷載處于裂縫頂面的情況下，裂縫兩側未出現相對位移，或者存在較小相對位移，瀝青面層主要承受彎拉應力作用;第三，荷載從裂縫處駛離之后，在面層內將會產生和第一次方向相反的剪應力，在這個環節，將受到兩次剪切，一次彎曲，且具有連續性。

2 反射裂縫的防治對策

針對不同路面狀況，則采取的反射裂縫防治措施也不盡相同。具體可分為以下幾種。

當路面狀況良好，或處于中等狀態，則需加固板塊后，加鋪瀝青面層。比如增加瀝青層厚度、設置應力吸收層、設置防反夾層等。

2.1 增加瀝青層厚度

根據大量實踐發現，為避免白加黑路面反射裂縫的出現，可以通過增加瀝青層厚度進行處治。一般瀝青面層厚度應控制在18 cm以上。通過這種方式，不僅可以大幅提升路面結構的彎曲剛度，降低加鋪層因彎曲變形所引發的剪切應力，還可以延緩甚至避免反射裂縫出現，有效改善路面使用性能。借鑒相關研究資料分析，瀝青面層較厚的情況下，可延緩水泥混凝土路面基層反射裂縫的發生。瀝青加鋪層厚度增加1 cm，則瀝青加鋪層底面的彎沉差則會下降5%。然而，伴隨厚度的持續增長，則會逐步減弱防治效果。比如，瀝青面層厚度在23 cm以上時，若加鋪層厚度仍在增加，則防治效果一般，且成本過高。

2.2 設置應力吸收層

對于瀝青層內的應力集中現象，設置應力吸收層可以起到良好的防裂效果。通過應力吸收層設置，可以分散應力，延緩反射裂縫發生時間。此外，應力吸收層的柔韌性較好，即便是裂縫不斷向上反射，也不會出現應力層斷裂情況，很大程度上是對瀝青面層的一種保護。

應力吸收層的作用機理是通過高彈性聚合物材料的應用，可以吸收水泥混凝土板溫度和行車荷載應力，并分散或消除水平、豎向位移，達到有效防裂效果。目前，常用的應力吸收層包括：橡膠瀝青應力吸收層、瀝青混合料應力吸收層等。

2.3 設置防反夾層

在防治白加黑路面反射裂縫時，也可采用防反夾層設置。即在瀝青層底布設聚丙烯或聚酯無紡織物、玻璃纖維格柵及新型的金屬路面加筋材料等。通過防反夾層設置，可以有效增強加鋪瀝青層的應用效果，提高防水效果，同時還能增強加鋪層的抗疲勞開裂及抵抗變形的能力。在多種材料選擇中，路面加筋網是一種新型的金屬路面加筋材料，鋼絲網充分利用其高抗拉低應變以及網面和集料的咬合作用，吸收已存在裂縫和交通荷載產生的拉應力，延緩裂縫的傳播，降低彎曲變形，提高路面抵抗反射裂縫、溫度裂縫和疲勞裂縫的能力，同時有效降低車輛荷載產生的車轍和推移效應，增強路面承載能力，從而改善路面使用狀況，提高路面的使用壽命。

3 工程概況

在解決白加黑路面反射裂縫問題當中，橡膠瀝青應力吸收層應用效果顯著。本文以某水泥混凝土“白加黑”路面為例，提出了加鋪橡膠瀝青應力吸收層的施工方案，以期有效防治路面反射裂縫病害，提高施工質量。

3.1 橡膠瀝青和碎石用量的確定

第一，橡膠瀝青灑布量的確定。根據試驗結果分析，在25℃施工條件下，1.52為橡膠瀝青的粘度。通過烘干、除塵處理后，規格為9.5 mm～13.2 mm的碎石，其灑布量可控制在每平方米14 kg，則橡膠瀝青的用量則控制在每平方米2.3 kg

～2.5 kg。在此條件下，應力吸收層的抗剪強度最大，可達到0.98 MPa。

第二，碎石撒鋪量的確定。在舊路面上均勻撒鋪碎石材料時，碎石撒鋪最佳用量以碎石覆蓋率為85%～90%之間時為最佳值，即每平方米14 kg～16 kg。

3.2 橡膠瀝青灑布

在舊路面處理好以后，通過同步封層車在舊路面上進行橡膠瀝青材料噴灑，噴灑過程中，其溫度可控制在180℃～195℃之間，噴灑量則應控制在每平方米2.3 kg～2.5 kg。

3.3 碎石撒布

在橡膠瀝青噴灑的同時，還要同步進行碎石撒鋪，按照規定要求，可采取9.5 mm～13.2 mm規格的碎石材料，并在最佳撒鋪量±1 kg/m2控制實際撒鋪量，保證滿鋪、不散失。同時，通過人工方式補足局部碎石撒鋪量不均勻的地方。

3.4 碾壓施工

完成上述施工作業后，需及時通過大噸位的膠輪壓路機進行碾壓施工。灑布橡膠瀝青之后，溫度下降速度較快，為了確保在高溫條件下完成碾壓作業，必須緊跟碎石撒布機后利用膠輪壓路機進行碾壓施工，兩車之間保持5 m的間距，保證碾壓時，橡膠瀝青溫度在100℃左右，碾壓遍數控制在2～3遍之間。

3.5 交通管制

為確保橡膠瀝青應力吸收層和路面下面層之間充分粘結，完成碾壓施工后，需及時將多余的松散碎石材料清理出去。待檢驗質量合格后，便可進行下一道工序施工，在此期間，需封閉交通，當下面層成型后，才能開放交通。若下面層無法及時鋪筑時，應在下面層施工前，及時噴灑粘層油。

4 結束語

綜上所述，在社會經濟高速發展的今天，我國交通運輸事業迅速騰飛，對道路工程建設提出了更高的要求。上世紀70、80年代修筑的大量水泥混凝土路面，已步入大中修階段。為了有效提升路面使用性能，白加黑路面應用效果良好。但在使用過程中發現，白加黑路面極易出現反射裂縫，若不及時處理，很可能引發更大的病害問題。基于此，必須采取積極有效的措施，加大反射裂縫防治力度，提高工程建設整體質量。

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