反射裂縫問題

近年來，各地經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，公路上交通量和汽車載重量劇增，對(duì)路面結(jié)構(gòu)的損壞日漸加重，越來越多的舊水泥混凝土路面面臨修復(fù)工作。與瀝青路面相比，水泥混凝土路面的修復(fù)比較困難，而加鋪瀝青混凝土罩面層不僅簡單方便，而且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。但由于舊水泥混凝土路面上存在接縫和裂縫等損壞現(xiàn)象，瀝青罩面后的復(fù)合結(jié)構(gòu)往往在使用的短時(shí)期內(nèi)，罩面層在對(duì)應(yīng)于舊水泥混凝土板接、裂縫的位置上出現(xiàn)裂縫，即反射裂縫。反射裂縫本身對(duì)罩面層使用性能的影響不大，但環(huán)境因素（雨水、氧化等）的負(fù)效應(yīng)，常常使得裂縫迅速向四周擴(kuò)展，縮短罩面層壽命。反射裂縫是舊水泥混凝土加罩面瀝青層所面臨的一大難題。國外早在30年代就開始嘗試應(yīng)用瀝青罩面層改善舊混凝土路面的使用性能，并對(duì)反射裂縫產(chǎn)生機(jī)理和發(fā)展過程進(jìn)行調(diào)查研究。因反射裂縫問題本身十分復(fù)雜，影響因素眾多，因此關(guān)于反射裂縫產(chǎn)生和發(fā)展的機(jī)理至今仍沒有明確一致的結(jié)論。然而，對(duì)反射裂縫產(chǎn)生和發(fā)展的機(jī)理認(rèn)識(shí)的程度直接關(guān)系到防治反射裂縫措施的選擇，并最終影響到罩面層的使用壽命

[2] 影響因素

除了溫度、行車荷載等外界因素外，路面結(jié)構(gòu)本身特性對(duì)反射裂縫的產(chǎn)生也有一定的影響，它包括：①舊路面與罩面層之間的層間粘結(jié)性能；②舊路面狀況性能參數(shù)（如舊路面板厚度、長度、接裂縫寬度、損壞狀況、接裂縫的傳荷能力等）；③罩面層結(jié)構(gòu)參數(shù)與材料性能。同濟(jì)大學(xué)的于寶明對(duì)影響反射裂縫產(chǎn)生的各因素進(jìn)行了三維有限元分析，結(jié)果顯示，影響溫度型反射裂縫的主要因素是舊路面與罩面層間的粘結(jié)狀況、罩面層厚度、舊路面板的長度、縫寬以及水泥混凝土的線收縮系數(shù)。瀝青混凝土與水泥混凝土的模量對(duì)罩面層中溫度型反射裂縫的形成也有一定的影響，舊路面板的厚度、基層模量及其線收縮系數(shù)等其他因素的影響是完全可以忽略的。

對(duì)于彎拉型反射裂縫，在正中荷載作用下，對(duì)罩面層中的應(yīng)力分析結(jié)果表明：正中荷載應(yīng)力隨層間界面模量的減小而增大，隨罩面層厚度的增加而減小，其他因素的影響是較小的。

影響剪切型反射裂縫最zhu yao的因素有：舊路面與罩面層間的粘結(jié)性能、罩面層的勁度模量、罩面層的厚度、舊路面板接裂縫的寬度、舊路面板的厚度以及基層模量。舊路面板的剛度對(duì)剪切型反射裂縫的產(chǎn)生也有一定的影響，舊路面板的長度等因素的影響是完全可以忽略的

水泥混凝土路面

水泥混凝土路面是指以水泥混凝土為主要材料做面層的路面，簡稱混凝土路面。亦稱剛性路面，俗稱白色路面，它是一種高及路面。水泥混凝土路面有素混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土等各種路面。

中文名：水泥混凝土路面

外文名：cement concrete pavement

建筑分類：道路工程

組    成：路基，墊層，基層，面層。

特    點(diǎn)：抗滑耐用養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低 工程造價(jià)

發(fā)展簡史組成分類有素混凝土   /   鋼筋路面   /  連續(xù)配筋    /纖維土路面  /  碾壓土路面     /塊料土路面

預(yù)應(yīng)力//鋼纖維//裝配式 //土基基//材料要求//路面施工//補(bǔ)強(qiáng)加層//傳力桿//水泥路面特性//水泥特點(diǎn)

發(fā)展簡史

國外

1868年，蘇格蘭收詞在因弗內(nèi)斯通往某堆貨場道路上鋪筑混凝土路面，19世紀(jì)末傳入美國和德國。早年混凝土路面大多用素混凝土按單層就地澆筑而成，少數(shù)也有做成雙層式或配設(shè)鋼筋的。20世紀(jì)20年代，歐、美各國在公路、城市道路和飛機(jī)場跑道上大量發(fā)展混凝土路面，美國還開始試鋪裝配式預(yù)制塊混凝土路面和連續(xù)配筋混凝土路面。至于預(yù)應(yīng)力混凝土路面，美、法兩國分別于30年代和40年代中期開始試鋪。70年代初，美國和荷蘭開始試鋪鋼纖維混凝土路面。

中國

水泥混凝土路面

中國于20世紀(jì)20年代末開始在少數(shù)大城市的道路和飛機(jī)場跑道上鋪筑混凝土路面。1932～1933年在南京至杭州國道上鋪筑了長500米、寬5.5米的混凝土路面試驗(yàn)段。1940年在北京至天津公路上鋪筑了長120公里、寬3米的混凝土路面。1948年在南京飛機(jī)場跑道上鋪筑長2200米、 寬45米、 厚30厘米的鋼筋混凝土道面。到50年代，隨著水泥工業(yè)的發(fā)展，在中國的一些大、中城市的干道以及飛機(jī)場跑道上，開始大規(guī)模鋪筑混凝土路面。70年代初以來，某些省在公路干線上開始鋪筑混凝土路面。中國的飛機(jī)場跑道，幾乎全部都采用混凝土道面。中國混凝土路面大多是用素混凝土按單層就地澆筑而成，但少數(shù)也有采用裝配式預(yù)制板，或做成雙層式，或配有鋼筋。

2.熱拌瀝青混合料的鋪筑

基層準(zhǔn)備和放樣，鋪筑瀝青混合料前，應(yīng)檢查確認(rèn)下層的質(zhì)量，當(dāng)下層質(zhì)量不符合要求，或未按規(guī)定灑布透層、粘層瀝青或鋪熱下封層時(shí)，不得鋪筑瀝青面層。為了控制混合料的攤鋪厚度，在準(zhǔn)備好基層之后，應(yīng)進(jìn)行測(cè)量放樣，即沿路面中心線和四分之一路面寬度處設(shè)置樣樁，標(biāo)出混合料松鋪厚度。當(dāng)采用自動(dòng)調(diào)平攤鋪機(jī)時(shí)，應(yīng)放出引導(dǎo)攤鋪機(jī)運(yùn)行走向和標(biāo)高的控制基準(zhǔn)線。

攤鋪，熱拌瀝青混合料應(yīng)采用機(jī)械攤鋪，對(duì)高速公路和一級(jí)公路宜采用兩臺(tái)以上攤鋪機(jī)聯(lián)合攤鋪，以減少縱向次冷按縫，相鄰兩臺(tái)攤鋪機(jī)縱向相距10～30m，橫向應(yīng)有5～cm寬度攤鋪重疊。瀝青混合料攤鋪機(jī)攤鋪過程是由自卸汽車將混合料卸在料斗內(nèi)，經(jīng)傳送器將混合料往后傳到螺旋攤鋪器，隨著攤鋪機(jī)前進(jìn)，螺旋攤鋪器即在攤鋪帶寬度上均勻地?cái)備伝旌狭?，隨后搗實(shí)，并由攤平板整平。

運(yùn)料車的運(yùn)輸能力應(yīng)較主導(dǎo)機(jī)械的工作能力稍大。城市主干路、快速路開始攤鋪時(shí)，等候卸料的車不宜少于5輛。宜采用兩臺(tái)（含兩臺(tái)）以上攤鋪機(jī)成梯隊(duì)作業(yè)，進(jìn)行聯(lián)合攤鋪。相鄰兩幅之間宜重疊5～10cm，前后攤鋪機(jī)宜相距10～30m，且保持混合料合格溫度。攤鋪機(jī)應(yīng)具有自動(dòng)調(diào)平、調(diào)厚裝置，具有足夠容量的受料斗和足夠的功率可以推動(dòng)運(yùn)料車，具有初步振實(shí)、熨平裝置，攤鋪寬度可以調(diào)整。城市主干路、快速路施工氣溫低于10℃時(shí)，或其他等級(jí)道路施工氣溫低于5℃時(shí)均不宜施工。攤鋪瀝青混合料應(yīng)緩慢、均勻、連續(xù)不間斷。用機(jī)械攤鋪的混合料，不得用人工修整。

碾壓，攤鋪后緊跟碾壓工序，壓實(shí)分初壓、復(fù)壓、終壓（包括成型）三個(gè)階段。正常施工時(shí)碾壓溫度為110～140℃，且不低于110℃；低溫施工碾壓溫度120～150℃。碾壓終了溫度不低于65～80℃。碾壓速度應(yīng)慢而均勻。初壓時(shí)料溫較高，不得產(chǎn)生推移、開裂。壓路機(jī)應(yīng)從外側(cè)向中心碾壓，相鄰碾壓帶重疊1/3～1/2輪寬。碾壓時(shí)應(yīng)將驅(qū)動(dòng)輪面向攤鋪機(jī)。復(fù)壓采用重型輪胎壓路機(jī)或振動(dòng)壓路機(jī)，不宜少于4-6遍，達(dá)到要求的壓實(shí)度。終壓可用重型輪胎壓路機(jī)或停振的振動(dòng)壓路機(jī)，不宜少于2遍，直至無輪跡。在連續(xù)攤鋪后的碾壓中，壓路機(jī)不得隨意停頓。為防止碾輪粘瀝青，可將摻洗衣粉的水噴灑碾輪，嚴(yán)禁涂刷柴油。

壓路機(jī)不得在未碾壓成型并冷卻的路面上轉(zhuǎn)向、調(diào)頭或停車等候。也不得在成型路面上停放任何機(jī)械設(shè)備或車輛，不得散落礦料、油料等雜物，加強(qiáng)成品保護(hù)意識(shí)。碾壓的最終目的是保證壓實(shí)度和平整度達(dá)到規(guī)范要求。

壓實(shí)后的瀝青混合料應(yīng)符合平整度和壓實(shí)度的要法，因此，瀝青混合料每層的碾壓成型厚度不應(yīng)大于10cm，否則應(yīng)分層攤鋪和壓實(shí)，其碾壓過程分為初壓、復(fù)壓和終壓三個(gè)階段。初壓是在混合料攤鋪后較高溫度下進(jìn)行，宜采用60～80kN雙輪壓路機(jī)慢速度均勻碾壓2遍，碾壓溫度應(yīng)符合施工溫度的要求，初壓后應(yīng)檢查平整度、路拱必要時(shí)應(yīng)予以適當(dāng)調(diào)整；復(fù)壓是在初壓后，采用重型輪式壓路式或振動(dòng)壓路機(jī)碾壓4～6遍，要達(dá)到要求的壓實(shí)度，并無顯著輪跡，因此，復(fù)壓是達(dá)到規(guī)定密實(shí)度的主要階段；終壓緊接著復(fù)壓進(jìn)行，終壓選擇60～80kN的雙輪壓路機(jī)碾壓不少于2遍，并應(yīng)消除在碾壓過程中產(chǎn)生的輪跡和確保路表面的良好平整度。

接縫施工工藝

瀝青路面的各種施工，包括縱縫、橫縫和新舊路的接縫等處，往往由于壓實(shí)不足，容易產(chǎn)生臺(tái)階、裂縫、松散等質(zhì)量事故，影響路面的平整度和耐久性。接縫的內(nèi)容、要求和注意事項(xiàng)如下： 攤鋪時(shí)采用梯隊(duì)作業(yè)的縱過采用熱接縫。施工時(shí)應(yīng)將先鋪的已鋪混合料留下l0～2Ocm寬度暫時(shí)不碾壓，作為后攤鋪部分的高程基準(zhǔn)面。縱縫應(yīng)在后鋪部分?jǐn)備伜罅⒓催M(jìn)行碾壓，壓路機(jī)應(yīng)大部分壓在已先鋪碾壓好的路面上，僅有10～15cm的寬度壓在新鋪的車道上，然后逐漸移動(dòng)跨縫碾壓以消除縫跡。

攤鋪梯隊(duì)作業(yè)時(shí)的縱縫應(yīng)采用熱接縫。上下層的縱縫應(yīng)錯(cuò)開15cm以上。上面層的縱縫宜安排在車道線上。相鄰兩幅及上下層的橫接縫應(yīng)錯(cuò)位1m以上。中、下層可采用斜接縫，上層可用平接縫。接縫應(yīng)粘結(jié)緊密、壓實(shí)充分，連接平順。

半幅施工或與舊瀝青路面連接的縱縫，不能采用熱接縫時(shí)，宜加設(shè)擋板或采用切刀切齊。鋪另半幅前必須將縫邊緣清掃干凈，并刷粘層瀝青。攤鋪時(shí)應(yīng)重疊在已鋪層上5～10cm，攤鋪后用入工將攤鋪在前半幅上面的混合料鏟走。碾壓時(shí)先在已壓實(shí)的路面上行駛，碾壓新鋪層10～15cm，然后再逐漸移動(dòng)跨過縱縫，將縱縫碾壓緊密。上下層的縱縫應(yīng)錯(cuò)開15cm以上。表層的縱縫應(yīng)順直，且位于車道的畫線位置。

橫縫應(yīng)與路中線垂直。相鄰兩幅及上下層的橫縫應(yīng)錯(cuò)位lm以上。對(duì)高速公路和一級(jí)公路、中面層、下面層的橫向接縫可斜接，但在上面層應(yīng)做成垂直的平頭縫，即平接。其它等級(jí)公路的各層均可斜按。鋪筑接縫時(shí)，可在已壓實(shí)的部分上面鋪設(shè)一些熱混合料使之預(yù)熱軟化，以加強(qiáng)新舊混合料的粘結(jié)。但在開始碾壓前應(yīng)將預(yù)熱用的混合料鏟除。 

斜接縫的搭接長度與厚度有關(guān)，宜為0.4～0.8m。搭接處應(yīng)清掃干凈并灑粘層瀝青，斜接縫應(yīng)充分壓實(shí)并搭接平整。

平接縫應(yīng)做到緊密粘結(jié)，充分壓實(shí)，連接平順。接縫處應(yīng)清掃干凈，切齊，邊緣涂粘層瀝青，并在其壓實(shí)后用熱烙鐵燙平，再在縫口涂粘層瀝青，撒石粉封口，以防滲水。