白加黑路面改造反射裂縫防治技術研究

黃金明

(珠海市東部大橋養護中心，廣東 珠海 519000)

0 引言

傳統的舊水泥混凝土路面經常會出現斷板、橫縱裂縫等問題，路面實用性、美觀性不高。在對水泥混凝土路面進行白加黑改造時，受水泥路面病害影響，瀝青混凝土層會發生反射裂縫問題。為延長白加黑路面使用壽命，增強其功能性，相關單位需要深入分析白加黑路面病害問題成因，采取相應辦法解決病害問題。

1 工程實踐應用

珠海市第三批主城區道路(十條道路)路面改造及美化工程位于廣東省珠海市香洲區，改造范圍包括健民路、三臺石路、金雞路、岱山路、白云路、梅界路、藍盾路、心華路、志威路及翠前路，改造道路全長16.83 km，道路寬度24 m～45 m，雙向四車道～六車道，道路等級城市主干路、次干路，主要路幅組成4 m(人行道)+3.5 m(非機動車道)+2 m(側綠化帶)+12 m(機動車道)+2 m(中央綠化帶)+12 m(機動車道)+2 m(側綠化帶)+3.5 m(非機動車道)+4 m(人行道)=45 m，以及4 m(人行道)+16 m(機動車道)+4 m(人行道)=24 m。本工程改造的道路交通流量較大，其中健民路、三臺石路及翠前路為城市南北向的主要通道，金雞路為東西向主要通道，并且發揮景觀軸線的作用。隨著城市建設的不斷發展和機動車保有量的逐年增加，現狀水泥路面經過多年使用，產生了一系列諸如裂縫、斷板、坑槽、凹陷等病害，影響行車舒適及城市景觀效果，甚至造成安全隱患。因此，對現狀道路進行路面白加黑改造及景觀提升，使其發揮重要交通功能、保障行車安全，提升珠海市整體景觀形象，是十分必要的。結合本工程實際情況，對反射裂縫相關分析如下。

2 反射裂縫問題概述

2.1 裂縫成因分類

目前，白加黑路面存在的反射裂縫問題主要分為以下兩種：其一，受溫度因素影響形成的裂縫問題。外界環境溫度過低，路面基層板會發生收縮變形的問題，導致瀝青層內部產生了較大的拉應力[1]。外界環境溫度過高，基層板受熱膨脹形變，導致瀝青層內部產生了較大的壓應力。長久受兩種應力的影響，瀝青層會產生裂縫問題。其二，受荷載因素影響形成的裂縫問題。荷載的影響可分為以下三種：1)只存在于裂縫某側的荷載，會導致瀝青面層出現較大的剪切應力，加速裂縫兩側的位移。2)均勻存在于裂縫兩側的荷載，對裂縫的影響較小，但會使瀝青面層內部產生彎拉應力。3)當荷載慢慢離開后，由于消除荷載，路面會產生與承受荷載時相反的剪應力，導致裂縫問題加劇。

2.2 裂縫級別分類

裂縫級別分為一級裂縫、二級裂縫和三級裂縫。一級裂縫常體現為斷板裂縫，主要是受到溫度因素、受力不均勻因素的影響而形成的。二級裂縫常體現為網狀裂縫，主要是受基層強度因素的影響，在較大范圍內形成持續破碎、斷裂的病害問題。三級裂縫主要指的是原水泥路面中存在的縱、橫縫，受溫度因素的影響導致瀝青混凝土面層出現橫縱縫問題。

2.3 路面面板常見病害

水泥混凝土路面一般通車3年～5年后，路面板塊就進入病害多發期，路面面板使用期常見的病害主要有面板開裂、積泥、錯臺、啃邊、板邊、板角及坑洞形成、面板破碎等，影響通行安全性、舒適性。

3 防治反射裂縫的技術分析

3.1 加強施工質量控制

施工前準備工作是否充分、施工流程控制工作是否合理會對白加黑路面的質量產生影響，對此，施工單位應加強對施工關鍵點的控制工作，避免瀝青層受基層路面影響，出現反射裂縫問題。要確保舊混凝土表面與基層相調平，充分清除掉病害嚴重路段的壞板，并對其重新澆筑。要注意選擇合適的混凝土澆筑材料[2]。對舊水泥混凝土面板進行鑿毛處理，銑刨完后應保持路面清潔，不得有塵土、雜物或油污。對存在脫空問題的路段進行加固處理，合理調配水、水泥、粉煤灰的混合比例，并酌情添加減水劑。嚴格遵循白加黑路面的設計方案，確保瀝青混合料滿足設計方案的具體要求。針對路段內存在較輕裂縫問題，可使用專業的設備對裂縫進行處理，清除裂縫中存在的雜質，并對其進行灌縫處理。同時，加強施工檢驗。采用鉆芯檢驗技術提取施工后的路面樣本，檢查其強度，確保施工質量能夠滿足相關要求，避免因施工質量不達標導致裂縫問題發生。

3.2 改善加鋪層結構

3.2.1 選擇合適的加鋪層材料

普通混凝土的抗沖擊、抗拉、抗裂能力較低，不具備良好的延展性和韌性。在超載、高溫情況的侵蝕下，普通混凝土路面很容易發生質量問題，進而發展成反射裂縫問題。使用鋼纖維混凝土、鋼絲網混凝土材料作為加鋪層材料，能夠有效改善路面的受破壞程度。通常情況下，鋼絲網混凝土、鋼纖維混凝土產生的初裂荷載遠遠超過了普通混凝土的荷載極限。將其應用到白加黑路面的改造施工當中，能夠極大程度的避免路面產生裂縫問題。一旦路面基體產生裂縫問題時，鋼纖維混凝土有其本身的特性，能夠對路面荷載進行重新分配，延緩路面的受破壞速度，延長路面的使用壽命。

3.2.2 針對具體情況設計加鋪厚度

數據表明，反射裂縫防治效果與白加黑路面瀝青面層的鋪設厚度有關。國內外的相關施工資料顯示，要避免土路面基層反射裂縫對道路路面產生影響，需要酌情對瀝青面層的厚度進行增加[3]。珠海市第三批主城區道路(十條道路)路面改造及美化工程機動車道加鋪結構采用2層瀝青混凝土加鋪層，具體為細粒式SBS 改性瀝青混凝土厚4 cm(AC-13C)、中粒式瀝青混凝土厚6 cm，加鋪厚度10 cm。非機動車道加鋪結構采用1層瀝青混凝土加鋪層，具體為細粒式SBS 改性瀝青混凝土厚4 cm(AC-13C)。調平層根據不同調平層厚度分別采用不同的調平層結構，具體為：當高差H≤7 cm時，調平層采用中粒式瀝青混凝土(AC-20C)；當12 cm≥高差H>7 cm 時，調平層采用瀝青穩定碎石(ATB-25)；當25 cm≥高差H>12 cm時，調平層采用C40混凝土；當高差H>25 cm 時，調平層采用4.0 MPa水泥穩定碎石(壓實度≥98%)。本工程道路使用狀況良好，道路不均勻沉降較少，調平層主要為中粒式瀝青混凝土(AC-20C)。

3.2.3 布設應力吸收層

布設應力吸收層，能夠最大程度的改善瀝青層內產生的應力集中問題。該方法應用了高彈性聚合材料，有效改善了溫度因素、荷載因素對瀝青面層的影響。在高彈性聚合材料的支持下，應力能夠向水平方向、豎直方向消散，避免混凝土板出現表面下滲問題，從而對白加黑路面起到保護作用。在應力吸收層的作用下，瀝青面層的應力被充分發散，剛性基層裂縫問題得到了有效控制。這是由于應力吸收層延緩了裂縫產生的時間，提高了瀝青面層的柔韌性。這時，在發生裂縫問題時，應力吸收層能夠阻止裂縫問題向上延伸，避免了白加黑路面產生較大的裂縫問題。

3.2.4 布置防反夾層

布置防反夾層能夠起到吸收拉應力的作用，對于提高白加黑路面的荷載能力有著積極的影響。防反夾層的施工對施工材料的要求較高。通常情況下，使用玻璃纖維格柵、聚酯無紡織物等材料能夠改善瀝青層的性能，比如防水性能、抗形變性能、抗開裂性能等等。此外，還可將路面加筋網應用到防反夾層的布設施工當中。充分發揮鋼絲網的抗壓優勢和低應變優勢，借助鋼絲網延緩裂縫傳播速度，提高路面抗反射裂縫能力，延長路面的有效使用時長。珠海市第三批主城區道路(十條道路)路面改造及美化工程采用水泥路面面層滿鋪聚酯長絲土工布，以緩解反射裂縫的發生。

3.2.5 使用條帶鋪設技術

在路面產生明顯的裂縫問題后，使用條帶鋪設技術，能夠延緩反射裂縫的擴散。目前，被廣泛應用于反射裂縫治理中的條帶鋪設技術主要有以下兩種：其一，自黏式抗裂貼技術。該技術使用了聚丙烯材料，經過復雜操作后，將其與聚合物防水膜復合在一起。將其應用到舊水泥混凝土板與瀝青面層的裂縫當中，對裂縫進行黏結，避免水泥混凝土板產生的裂縫反射到瀝青面層。其二，高彈性應力吸收帶技術。該技術使用了熱塑性的黏結材料[4]。施工人員將黏結材料滲透入裂縫深處，可以對豎直方向裂開的舊水泥混凝土板進行粘黏，以改善基層裂縫問題，防止其反射到路面。

3.2.6 使用碎石化處理技術

利用碎石化處理技術對原有水泥路面進行破碎處理，在破碎路面的基礎上對原有基層進行重新施工，以此提高路基層的質量，避免其發生裂縫問題。施工過程中，需要用到專業的破碎設備，對原有水泥路基進行破碎處理，將其破碎為柔性結構。參照原水泥路的強度，對其進行灑水處理、灑石屑處理，加鋪瀝青混凝土。使用碎石化處理技術對白加黑路面進行處理，能夠從根本上降低裂縫發生的概率[5]。嚴格控制原水泥路及破碎層的顆粒尺寸，是碎石化處理技術的一項施工重點。在對原水泥路基層進行破碎處理時，需要調整破碎機的震動頻率、施工速度，以控制顆粒粒徑的大小。珠海市第三批主城區道路(十條道路)路面改造及美化工程在破除舊路面后，還通過對新舊混凝土面板植筋傳力桿和拉桿，加強新舊路面的銜接，增強傳荷能力，減少反射裂縫的產生。

4 結語

白加黑路面改造需要根據不同等級、不同類別的反射裂縫問題，選擇不同手段改善道路病害，提高白加黑路面的質量。不僅需要加強對施工過程、施工質量的監管，還需要大力推行多樣化的反射裂縫防治技術，通過設置防反夾層、應力吸收層等改善白加黑路面加鋪層的結構，避免裂縫問題出現，影響路面質量。珠海市第三批主城區道路(十條道路)路面改造及美化工程經實際調研分析路面病害病因，結合本地氣候水文地質情況及類似工程相關經驗，制定了裂縫處治、結構層補強、白加黑罩面等針對性處治方案，有效的控制了道路反射裂縫問題，取得了較良好的效果。