半刚性沥青路面反射裂缝的成因及防治措施研究

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1、半刚性沥青路面反射裂缝的成因及防治措施研究王亮喨（宁波市政工程建设集团股份有限公司浙江宁波315000）【】半刚性基层在运营期间易产生干缩裂缝和低温收缩裂缝，在交通荷载和温度荷载的重复作用下，半刚性基层的这种收缩裂缝很容易扩展到沥青面层而形成反射裂缝（ReflectionCrack）。反射裂缝一旦产生，不仅影响路面的美观和行车舒适性，更重要的是大大的缩短了路面的使用寿命。通过对半刚性基层材料的性能、反射裂缝形成机理的分析，指出了防治沥青路面反射裂缝应从选择适当的材料、结合实际情况和有效的技术措施等方面着手，来防止反射裂缝的产生。【关键词】道路工程；反射裂缝；成因机理；防

2、治措施0.前言半刚性沥青路面由于具有强度高、整体性及水稳定性好等特点，在我国公路建设中得到了广泛应用；但半刚性基层沥青路面在运营期间容易产生干缩裂缝和低温收缩裂缝，在交通荷载和温度荷载的重复作用下，沥青基层的这种收缩裂缝很容易扩展到沥青路面层形成反射裂缝。反射裂缝一旦产生，不仅影响路面的美观和行车舒适性，更重要的是大大缩短了路面的使用寿命。1.反射裂缝产生的原因和危害半刚性路面有着较高的路面承载力，较好的水稳定性，板体性高的特点，但会产生温缩和干缩裂缝，而且在车辆荷载作用下会产生疲劳开裂，沥青路面底层便会在开裂处附近产生应力集中，此时在交通荷载作用下的主拉应力和温度变化

3、引起的拉应力的综合作用下，使沥青面层在开裂处向上发展最终贯穿整个沥青路面。在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层，能有效地改善旧路面的使用性能和提高其承载力。但由于旧水泥混凝土路面存在着纵横缝及裂缝，在交通荷载与温度荷载的重复作用下，这些裂缝会引起发射裂缝的发生。这是因为旧面层在接缝或裂缝四周的位移引起接缝或裂缝上方沥青混凝土加铺层内出现应力集中所造成的。旧面层在接缝或裂缝四周的位移，包括由于环境温度的变化引起的面板的水平伸缩和由于荷载作用引起的面板边缘的竖向弯沉。前者导致接缝或裂缝上方的沥青混凝土加铺层内出现较集中的拉应力，当拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时，即出现开

4、裂；后者则使接缝上方的沥青混凝土加铺层承受较大的弯拉应力和剪切应力。由于反射裂缝的产生使沥青混凝土面层丧失整体性，因路面水的渗入，在大量行车荷载反复作用下，产生冲刷、唧浆和沉陷等现象，最终导致路面很快产生结构性破坏，使道路结构逐渐丧失承载能力。因此，必须采取合适的措施预防和延缓反射裂缝的产生。2.沥青路面反射裂缝的防治措施2.1增加沥青面层厚度增加沥青层厚度可有效降低半刚性沥青路面的反射裂缝，国际上通用的结论是需要将沥青面层增加至15～25cm。但对于由于温度引起的低温开裂所起的作用十分有限。而且加厚沥青面层厚度增加了建设投资，在夏季高温时沥青混合料高温蠕变易产生车辙。

5、2.2设置级配碎石过渡层这是在面层和基层之间增加一层由级配碎石构成的过渡层，将原半刚性基层下放成为底基层，而级配碎石层则成为上基层，这种上柔下刚式的“组合基层”在很大程度上能够防止和减少半刚性基层反射裂缝，同时级配碎石基层还能充当具有排水功能的基层。2.3应力吸收层应力吸收层是指在基层与面层之间设置用沥青-橡胶混合料（粘稠沥青75%+磨细硫化橡胶粉25%）铺设的薄层封层，起到吸收尖端应力，延缓开裂的目的。也可扑在沥青面层上，厚度约10㎜，可提高路面的抗拉强度，减少温度裂缝。2.4加铺土工织物或格栅土工织物包括聚丙烯或聚醋织物和聚乙烯、聚丙烯或聚醋无纺织物。无纺织物夹层的

6、主要作用与应力吸收薄膜相似。而织物由于模量稍高，可对加铺层起少量加筋作用。格栅包括聚丙烯或聚醋土土格栅、玻璃格栅和金属格栅。其中比较常用的是玻璃格栅，它是以高温强度玻璃纤维为原料的一种新型加筋材料，具有较大的抗拉强度及弹性模量，较低的延伸率和很高的熔点，应用于沥青面层中可以提高沥青混合料的抗拉强度与抗变形能力，延缓疲劳开裂及其扩展，作为应力消散层，可以防止反射裂缝。2.5对半刚性基层的处理（1）预切缝方法。基层预切缝方法是在铺沥青面层前将半刚性基层按一定间距设置预锯缝，如在水泥土基层上每隔8～12m作一假缝，深6～8cm，缝宽10～12mm。而且设法让这种裂缝仅保留在基

7、层本层，而不反射到面层。它的防裂原理主要是通过锯缝改善基层约束条件，从而在一定程度上释放温度应力来达到防裂目的。同时，在锯缝防裂基础上铺设一定宽度土工织物，既起到了防渗作用，又在一定程度上缓解了裂缝处沥青面层应力集中，从而延缓或消除了面层反射裂缝的产生。（2）适当控制基层材料中粉料的含量及塑性指数，小于0.075mm的颗粒含量不应超过5％。增加粗骨料含量并严格设计级配，以尽可能的减小其温缩和干缩系数，增加半刚性基层材料的抗裂性能。（3）控制半刚性基层碾压时的含水量为最佳含水量，压实度达到规范要求，碾压完成后要及时保湿养护，防止基层干晒，养