城市旧路加宽改造过程中SMA面层反射裂缝的控制

罗斌

福建中交建设发展有限公司（350003）

城市旧路加宽改造过程中SMA面层反射裂缝的控制

罗斌

福建中交建设发展有限公司（350003）

结合工程实际，主要论述了在城市旧路改造过程中SMA面层的反射裂缝的产生原因和控制措施，以期能够为相关实践提供理论参考。

旧路改造；拓宽；反射裂缝；SMA面层；防治措施

1 反射裂缝的形成原因及防止

路面改造施工中，常出现反射裂缝。反射裂缝是指下层混凝土板的接逢或裂缝，由于温度和湿度的不断变化与车辆荷载的反复作用，在加铺层的相应位置上产生裂缝。沥青混凝土路面开裂通常是由于旧水泥混凝土路面接缝、裂缝处的竖向和水平位移所致。水泥混凝土板产生的水平位移，使沥青加铺层在接缝、裂缝处产生较大的拉应力，当拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时，即出现开裂。在温度、湿度应力和车辆荷载的综合作用下，裂缝不断向上发展，反射到加铺层表面。反射裂缝是由于旧面层在接缝或裂缝附近的位移(其中包括因温度和湿度变化而产生的水平位移，因交通荷载作用而产生的竖向剪切位移)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。防止反射裂缝，要从结构设计和材料两方面考虑。在材料上可以适当增加沥青用量，减小混合料空隙率，延缓裂缝的扩展。设计上可以采用应力吸收层,即用APP改性沥青油毡、铺设玻璃纤维格栅等加强混凝土的抵抗拉动位移(剪切强度)的能力。还需加强施工控制，保证混料过程中沥青不老化，同时加强碾压，提高沥青混合料的密实度，以减少反射裂缝。

1.1 认真做好旧混凝土路面的处理

施工工艺流程：旧路面机械铣刨→旧路面病害处理→接缝处理→满铺玻纤土工格栅→喷洒专用黏层油→铺筑沥青混凝土罩面层→满铺玻纤土工格栅→铺筑SMA改性沥青混凝土罩面层→碾压成型。

沥青混凝土路面属柔性路面，面层的强度直接取决于基层的强度，基层强度不足会直接导致面层的破坏。以旧水泥混凝土路面作基层，应具有足够的强度与适宜的刚度。在混凝土路面上加铺沥青混凝土,最关键的问题是要对旧水泥路面板的处理。对旧路面状况进行全面调查，采用探地雷达、弯沉仪等对混凝土板的脱空和其结构层的均匀情况、路面承载能力进行检测评价，对接缝、裂缝、错台、断板、啃边、沉陷、脱空等损坏现象进行统计，对出现的路面病害、部分结构承载力不足等进行深层次的分析,针对不同病害进行有效的处理。对边角破碎损坏较深和较宽的路面,要用切割机切除损坏部分，然后浇筑同标号混凝土;对破损较浅、较窄的，凿除5 cm以上,然后用细石拌制的混凝土混合料填平。对发生错台或板块网状开裂,在充分考虑路基质量的同时，将整个板全部凿除，重新夯实路基及基层，浇注同强度等级混凝土。对于板块脱空、桥头沉陷、板的不均匀沉陷及弯沉较大的部位，钻穿板块，用水泥浆高压灌注。尤其要重视横穿管线处及拓宽后检查井周边的施工。因为，路面缺陷或者不平一般多出现在横穿管线的地方或者在检查井的周边。横穿管线位置和检查井周边部位成为最薄弱的环节。这是因为在路面拓宽施工中许多专业管线会相应改动，在横穿的部位回填没有到位。现在很多是回填中粗砂灌水夯实，但是在实际的施工过程中由于工期紧，路上又有车辆在通行，为了尽快地恢复交通，回填后灌水密实就草草了事,导致密实度没有办法达到要求。如果井原来在绿化带或是在人行道上，周边的回填没有达到机动车道井边回填的要求，现在人行道拓宽为机动车道，如果没重新处理的话必定会出现下沉现象。为了避免这样的情况发生，必须重点加强横穿管线部位的工程监理,严格监督回填密实，面层用与路面相同强度等级的混凝土振捣密实。检查井周边应挖开50 cm，用与路面相同强度等级的混凝土灌实。各种检查井盖的高度需要调整，井座边用细石早强混凝土来灌注。

1.2 旧路面接缝及新旧路面结合处设置玻纤土工格栅

混凝土板路面接缝不但是受力薄弱处，也是雨水进人基层的必经之处，因此必须处理好。在实施中由于没有清缝机，故用混凝土板切割机对准接缝切割，割松并剔除填缝后再用压缩空气清除干净缝隙中的泥土、杂物，然后重新灌注填缝料进行封缝，以防止雨水通过接缝进人基层引起病害。

纵缩缝施工工艺：施工前，先将接缝清除干净，缝中灌4%SBS改性沥青油膏(温度控制在150℃)，用改性沥青涂刷缝两侧(各宽50 cm,温度控制在150℃)，然后铺设玻纤土工格栅，要求平整无折，最后在上面铺一层改性沥青砂(厚度小于2.5mm)进行养护。

胀缝和工作缝施工工艺：将缝两侧50 cm范围内的路面凿掉5mm，清除干净，并清除缝中(深4 cm)和周围的杂物，然后用改性沥青砂填缝并高出路面2mm，最后沿缝两侧50 cm宽用改性沥青铺平(与现行路面齐平)，用手动滚筒压实并在上面满铺一层玻纤土工格栅。

1.3 在旧混凝土板与加铺层之间设里玻纤土工格栅加筋层

玻纤土工格栅加筋层可以提高加铺层结构的抗拉和抗剪切能力，从而有效地减少由荷载、温度、地基脱空等产生的不利影响,提高沥青混凝土加铺层的抗反射裂缝能力，延缓反射裂缝的效果非常明显。土工格栅技术要求：厚度薄，一般3.0mm左右;格栅网格尺寸应为0.5～1.0倍骨料粒径。本工程采用25.4mm×25.4mm格栅，抗拉强度高，纵向拉力大于等于50 kN/m，横向拉力大于等于50 kN/m，抗变形能力强;伸长率小于4%;含胶量大于等于20%；自黏式，幅宽2m，耐温性-100～280℃。

施工工艺流程：l）路面调平。由于旧水泥混凝土路面和新拓宽部分的混凝土路面是按旧水泥混凝土路面的坡度进行浇筑的,表面的平整度较好，但是由于混凝土路面的路拱不对称，要调整为路拱对称,路拱两边路面的沥青铺筑厚度是不相同的，根据现场测量最薄的为7 cm,最厚的为15 cm，因此，采用沥青碎石作为沥青混凝土调平层。调平层铺筑完后，再进行面层的铺筑。

2）土工格栅铺筑。在清扫干净的水泥混凝土路面上，用小型沥青洒布机喷洒黏层乳化沥青，幅宽为2.0m；在大气温度10℃以上，路面不潮湿时喷洒黏层乳化沥青;在喷洒黏层乳化沥青后，开始进行土工格栅铺设。铺设完土工格栅后，用轻型胶轮压路机在其上作适度碾压，以确保土工格栅与原路面有良好的黏结。这一点相当关键，但是在实际的施工中却难做到。采用土工格栅铺筑设备,人工一次摊铺土工格栅。对不平整处，应用摊杆推平，如遇到弯道，应将弯道内侧的土工格栅用剪刀裁开，然后将一侧推平，涂刷沥青，再将另一侧叠盖搭接，铺设时应保证平顺并使纵横向张紧，这在实际的施工中也很难做到。所以，经常会有土工格栅起拱、褶皱的现象。一卷土工格栅摊完后，再喷洒另一幅土工格栅的黏层沥青。铺设时土工格栅的搭接：纵向距离不小于15 cm，横向距离不小于10 cm;要在前一幅摊好的土工格栅上补洒20 cm的沥青带，然后再摊铺第二幅土工格栅。按此铺摊的工艺顺序直到半幅路面的土工格栅铺满，并超出半幅路面宽度20 cm，以便与别一半幅路面的土工格栅搭接。

铺筑沥青混凝土应注意：为了汽车在土工格栅上和已喷洒沥青路面上行走而不带动土工格栅，在半幅路面摊铺完土工格栅后，再撒上5mm的石粉。在土工格栅的起始端要用铁钉固定，洒一层黏层沥青。实际的施工中，土工格栅的固定成为最关键的因素，起始端用铁钉固定并洒一层黏层沥青根本无法使土工格栅固定，只有加密固定点才行。禁止汽车在土工格栅上刹车、转弯、调头，但是实际施工过程中汽车在行驶的时候会经常刹车，所以只能跟汽车司机进行详细的交底，把破坏降到最低。当土工格栅被汽车拉起，应立即用摊杆推平,这一点要施工人员的全程跟踪，专人负责。最后用沥青混凝土铺机摊铺沥青混凝土路面。

2 工程应用实例

厦门市仙岳西路、集美区杏南杏北路近期交通流量猛增，路面相对狭窄，成了厦门市的交通瓶颈。为提高道路的通行能力，改善厦门市内外交通不畅的状况，今年对全长约4 000m的仙岳西路架设高架桥，地面工程由原来的双向八车道拓宽为双向十二车道；对全长约2 020m集美区杏南杏北路,由原来的双向三车道拓宽为双向六车道。为防止半刚性基层与刚性板之间、旧水泥板块之间、新旧水泥混凝土板块之间的接缝出现反射裂缝，本工程在加铺层底部采用土工格栅作为加筋层面来，以减缓反射裂缝，取得良好效果。

3 结论